Велосипеддин көрүнбөгөн баатырлары, биз сүйлөөчүлөр татыктуу урматка ээ боло турган убак келди деп ойлойбуз
Бул жука зым жиптери дөңгөлөктөрүбүздүн ар бир айлануусу менен кайра-кайра тартылып, кысылып, тынымсыз катаал жумуш аткарат. Алар ошондой эле педалдын ылдамдаткыч күчтөрүн хабдан дөңгөлөктүн алкагына чейин алып жүрүшөт жана тормоздук күчтөрдү да өткөрүшөт. Велосипед тээп жүргөнүбүздө алардын ролу дээрлик сыйкырдуу – мынчалык чоң жүктөрдү көтөргөн ичке жиптер. Ошентип, биз момун сөздүн бир аз кадыр-баркын ала турган убак келди деп ойлодук.
'Чыгылган дөңгөлөктүн генийи – ал чабандес, велосипед жана түрдүү жол беттери тарабынан жаралган көбүнчө өтө чоң күчтөрдү бул арык таяктарга өткөрө алат, алардын ар бири дөңгөлөк айланганда жана жүктөр кыймылдаганда системалуу түрдө кысылып турат. бири экинчиси менен сүйлөштү, ошентип улана берет, - дейт профессор Марк Миодуник, Лондон университетинин коллежинин өндүрүш институтунун директору, Stuff Matters журналынын автору, телеалпаруучу жана ышкыбоз велосипедчи. Ал улантат: "Бул дөңгөлөктүн салмагын, баасын жана өндүрүмдүүлүгүн оптималдаштыруунун эң сонун жолу."
Чыңалууга учураган спикерлер, негизинен, борбордук казык катары хабды колдонуп, алкакты бекемдейт. Кемчиликсиз дүйнө сценарийинде ар бир спиц бирдей чыңалуу менен жүгүн дөңгөлөк боюнча бирдей бөлүштүрүү үчүн тартат, ошол эле учурда алкакты чын жана тегерек кармап турат. Спикчалар дөңгөлөктү капталдан ийилүүгө жана алкактын деформациясына каршы колдоого алышы керек, ошондой эле дөңгөлөктү вертикалдуу жүктөө (радиалдык кысуу) менен эффективдүү туруштук бериши керек. Майда иш жок. Дөңгөлөк пайда болгондон бери башка чечимдер абдан аз изилденгени таң калыштуу эмес.
Сүйлөө чыңалуусу
Эми нерселер техникалык мүнөзгө ээ боло баштады, эгерде кийинки нерсе бир аз баш аламан жана карама-каршылыктуу болсо, сиз жалгыз калбайсыз. Велосипеддин үстүнкү спикерлерге илинип турабы (велосипедди капталдан карап турганыңызда хабдын үстүндөгүлөр) же, тагыраагы, кичинекей мамычалар сыяктуу иш кылып, ылдыйкылары тарабынан колдоого алынабы деген катуу пикир келишпестиктер бар."Акыркы көз караш, кызыктай көрүнсө да, так ушундай", - дейт Бостондогу (АКШ) Түндүк-Чыгыш университетинин инженердик колледжинен жана велосипед тебүү илиминин авторлорунун бири Джим Пападопулос.
Велосипеддин төшөгү велосипед менен атчынын салмагынын астында жөн эле кулап кетет деп ишенүү оңой болгону менен, ал дөңгөлөк куруу процессинде колонкада пайда болгон чыңалуу («алдын-ала чыңалуу» деп аталат) экенин түшүндүрөт. алдын ала чыңалуу жок болсо, ылдыйкы спицаларга жүктү ийрибестен көтөрүүгө эмне мүмкүндүк берет. «Жүк түшүрүлгөн дөңгөлөктөгү ар бир сүйлөмдө 100 фунт [445N] даражадагы чыңалуу бар. Окту жерге 100 фунт күч менен басканда, сүйлөмдүн чыңалуусуна бирден-бир олуттуу таасир – бул түздөн-түз хабдын астындагы чыңалууларды азайтуу - эреже катары, бири болжол менен 50 фунтка чейин төмөндөйт жана анын ар бир тарабына спиц 75 фунтка чейин азаят. Бул эски вагон дөңгөлөк сыяктуу катуу жыгач спиц менен көрүүгө болот - түбү 50 фунт, ал эми анын эки тарабында 25 фунт көтөрөт. Зым тилкелүү дөңгөлөктөрдөн айырмасы, зым тилкеси кысуу жүгүн көтөрө албайт - ал кыйрап калат. Ошентип, бардык спикерлер гениалдуу алдын ала чыңалуу. Зым 50 фунт кысуу жүгүн көтөрө албайт, буга чейин андан ашкан чыңалуу жүгүн көтөргөн учурларды кошпогондо.
«Албетте, велосипеддин дөңгөлөгү үстүнкү же горизонталдык спицаларды алып салса, кулайт», - деп кошумчалайт Пападопулос. Бирок бул, негизинен, өзгөртүлгөн структуранын жүктөө жолу такыр башка болгондуктан, андан тышкары талап кылынган алдын ала чыңалуу менен камсыз кыла албайт. Биз бул кыйроону колдонуп, типтүү дөңгөлөк үстүнкү спицтер аркылуу жүк ташыйт деген жыйынтыкка келе албайбыз.’ Эгер башыңыз айланып калса, сиз жалгыз эмессиз. Келгиле, сүйлөмдүү материалдын жөнөкөй бөлүгүнө өтөбүз.
Болот колонкалар
Спокстар негизинен болоттон жасалган, бул материалды тандоо, Miodownik бизге айткандай, негизинен ишенимдүү жипке ээ болуу жөндөмдүүлүгүнө байланыштуу. Болот зым абдан жакшы, анткени тиштин учу четинде турган жери сыяктуу, абдан аз өлчөмдөгү бекитүү аянты болсо да, жипти чечпестен аларга бир топ чыңалууну салсаңыз болот. Дат баспас болоттон жасалган идеалдуу материал, анткени ал жогорку күч менен аз салмактын туура аралашмасына ээ, ошону менен бирге эле арзан.'
Дат баспас болот 19-кылымдын аяк ченинен бери спикерлер үчүн тандалып алынган металл болуп келген, анткени анын чоюлууга туруктуулугу жогору, бул спицкалардын салыштырмалуу жука жана жеңил бойдон калууга мүмкүндүк берет, ал эми аларга коюлган күчтөрдү жеңүүдө. "Жумшак болоттон жасалган спикерлер эки эсе оор жана жоон болушу керек" дейт Крис Хорнзи-Джонс, Aerotrope структуралык инженерлердин директору. Ал эң ири Lotus көмүртек булалуу тоо велосипедин иштеп чыккан жана буга чейин жасалган эң чоң чыңалуучу дөңгөлөктөрдүн биринде иштеген - абада аткаруучулар үчүн аянтча катары колдонулган Миллениум Куполунун чатырынын астына илинген диаметри 60 м түзүм. «Жумшак болоттун темирине жана көмүртектерине хром менен молибденди кошуу менен, дат баспас болоттон жасалган эритме чарчоого алда канча туруктуу.'
Чалчоо - бул сөздүн душманы. Эгерде сиз өзүңүздүн педальдарыңыздын кайталанышынан улам чарчооңузга оорчулук келтирип жатат деп ойлосоңуз, анда дөңгөлөктөрүңүздүн ар бир айлануусу менен тиштериңизди аяп коюңуз. Дөңгөлөктөгү ар бир тилке бир секунданын үлүшүнө гана кысуу жүктөмүнүн астында болот, ал түздөн-түз хабдын астында турат жана ошол учурда ал басым түшө электе кысылып, кадимки узундугуна кайтып келет. Бул түз мааниде начар курулган дөңгөлөктү жок кылуучу тынымсыз цикл.
'Дөңгөлөк спиц үчүн чарчаган чуркоо тилкеси сыяктуу, анын бир учуна жип кошулуп, [көпчүлүк учурларда] экинчи жагында ийилген жана/же башы бар. - дейт Хорнзи-Джонс. «Жип стресстин концентратору болуп саналат жана жүктү өткөрүп берүү негизинен биринчи бир нече жиптер аркылуу ишке ашат. Андан тышкары, эмчек салыштырмалуу катуу жана ал жээкке перпендикуляр отурууга аракет кылгандыктан, спиц келген бурчка сейрек туура келет, бул кошумча топтолгон стресстин себеби болушу мүмкүн. Экинчи жагында J-бүгүлүчү бир аз ийилип, жүз миңдеген кадимки дөңгөлөк айлануусунан кийин, микрон тереңдиктеги жана адам көзүнө таптакыр байкалбаган майда беттик кемчиликтер ачыла башташы мүмкүн. Башында бул жай процесс, бирок бара-бара сүйлөмдүн бузулушуна алып келет.’
Алюминий тилкелери
Болот спиц үчүн колдонулган жалгыз материал эмес. Mavic жана Campagnolo (ошондой эле Campagnolo эже-компаниясы Fulcrum) көптөн бери алюминий спикерлеринин жактоочулары болуп келишкен. Алюминий болоттун тыгыздыгынын үчтөн бирине ээ, бирок катуулугунун үчтөн бирине жакыны бар, ошондуктан спичтер калың болушу керек, демек алар азыраак аэродинамикалык, диаметри чоңураак эмчектерди жана кийинчерээк алкактарда чоң тешиктерди талап кылат. алкактын бекемдигин жана катуулугун азайтат. Алюминий спикерлери да түз тартылуучу дизайнды колдонушат, анткени алюминийден жасалган J-бүгүлүү стрессте иштебей калышы мүмкүн.
Дагы бир чектөө - алюминий жипти оңой кармабайт. Mavicтин чечими - эмчек учтарын спичка эмес, түздөн-түз алкага жип салуу. Campagnolo салмагы болоттун версиялары менен бирдей болгон алюминий спикерлерди тандап алууну сунуштайт, бирок салыштыруу үчүн анын дөңгөлөктөрүнүн жүрүү сезимин жакшыртат, бирок бул негизинен субъективдүү маселе, мында спикерлер бир гана бөлүктөн турат, шиналар, жээктер жана хабдар да маанилүү оюнчулар менен, велосипеддин калганын айтпай эле коелу.
Спиктердин ар кандай стресстерин эске алганда, көмүртек буласы таптакыр эле тандоо сыяктуу көрүнбөшү мүмкүн, бирок Mavic жана башка бир нече жогорку класстагы дөңгөлөк бренддери, мисалы Lightweight жана Reynolds экөөнү атап өтүү жолдорун табышты. салмагын айкын үнөмдөө менен, анын созулма күчүн спикерлерге колдонуу. Mavic R-Sys SLR, мисалы, чыңалуу жана кысуу каршылык астында катуулугун камсыз кылуу үчүн көңдөй көмүр түтүктөрүн колдонот."Келгичтин узундугу болоттон же эритмеден бир топ төмөн, анткени көмүртек катуураак" дейт Mavicтин Мишель Летенет. "Трубалар болгондуктан, алар кысууга туруштук берет, бул дөңгөлөктүн катуулугун сактоого жардам берет, бирок кээ бир металл бөлүктөрү талап кылынат, алар ар бир учунда жээкке жана хабга тиркемелерди жасоо үчүн бириктирилген." альтернативдик ыкма Mavicтин Космикалык карбонунда колдонулат. Укмуштуудай, карбон дөңгөлөктөр дөңгөлөктүн бир тарабынан экинчи тарабына өтүп, хаб фланецине туташып, жолдо башка спикерлерди кесип өтөт.
Спиннен алынган чындык
Материал таануучу жана Hunt Bike Wheels компаниясынын директору Питер Марчмент спикерлерге байланыштуу дагы бир нече алынган велосипед акылмандыктары бар. "Кыскараак спикерлери менен тереңирээк дөңгөлөктү колдонгон дөңгөлөк көбүнчө "күчтүү" деп эсептелет, бирок бул, адатта, алкактагы кошумча катаалдуулукка байланыштуу" дейт ал."Ошондой эле, көп адамдар катуураак чыңалуу сиз катуу дөңгөлөк аласыз дегенди билдирет деп эсептешет, бирок бул андай эмес. Дөңгөлөктүн катуулугуна чыңалуудан башка дагы көп нерселер, анын ичинде тилкенин саны, бекитүү бурчу жана алкактын тереңдиги да таасир этет.
Чындыгында спиц жүктөлгөндө, алдын ала чыңалууга карабастан, бирдей өлчөмдө узартылат, демек, спицанын чыңалуусун жогорулатуу дөңгөлөктү катуураак кылбайт.' Маршмент улантат, "Чыналгыларды туура чыңалууга коюу абдан маанилүү. Өтө жогорку чыңалууларда алкак жана спицтер жабыркашы мүмкүн, анткени алар эффективдүү түрдө жогорку күч менен алдын ала жүктөлөт. Бирок чыңалуу да көйгөй жаратат, анткени соккондо же жолдун термелүүсүнөн улам эмчек бошогондо [бошобойт], бул дөңгөлөктүн туурасынан чыгып кетишине алып келет.'
Чыңалуусу жана үлгүсү кандай болбосун, алар жасалган зымдын сапаты боюнча көптөгөн вариацияларды айтпаганда да, тандай турган спикерлердин кеңири спектри бар. Сапим, алдыңкы спиц өндүрүүчүлөрдүн бири, жылына 300 миллион спиц өндүрөт жана сапатты сактоо жана анын ассортиментинде атаандаштыкка жөндөмдүү болуу үчүн дүкөндөрдүн айланасында иштейт. "Жөнөкөй калибрлүү тилкенин баасынын 60-70 пайызы материалда болушу мүмкүн, андыктан аны туура кабыл алуу маанилүү, бирок биздин бардык спикерлер үчүн эң негизгиси зымдын иштеши", - дейт Сапимдин сатуу боюнча менеджери, Клаус Грютер. ‘Биз жаркыраган жана жаркыраган зымды издеп жатабыз, ал 1 000-1, 050Н/мм2 чыңалууга туруштук бере алат, жакшы чарчоо маалыматтары жана эң негизгиси коррозияга мыкты туруктуулугу бар.'
Грютер үлгүлөр чыңалууга, ийилүүгө жана бурулууга туруктуулук үчүн лабораториялык жактан текшерилгенин айтат. Кабыл алынгандан кийин катушкалардагы зым машина менен түздөп, кесилет. Жөнөкөй өлчөмдүү зымды тиштүү спицкаларга да жасоого болот (мында борбордук бөлүгү ичкерилет), зымды штамп аркылуу тартуу менен. Төшөлгөндөн кийин тилкенин башы жана J-бүйүмү согулуп, экинчи учундагы жип тоголонот (кесилген эмес). Даяр спикерлер машина көрүү системалары жана адамдын көзү жана колу менен текшерилет. Бир машина күнүнө 20 000 спиц жасай алат, бул эмне үчүн ар кандай эмгек чыгымдары даяр спиканын баасына анча деле таасир этпей турганын жана эмне үчүн дүйнө жүзү боюнча өндүрүүчүлөр окшош баада сата аларын түшүндүрөт.
Бирок эмнеге жамбаш сүйлөдү? Джонатан Дэй Strada Wheels мындай деп түшүндүрөт: Төмөнкү спикерлер жөнөкөй калибрге караганда моментти башкарууда жакшыраак. Алар буралма күчтүн багыты болгон дөңгөлөктүн тегиздигинде кененирээк, ошондуктан ага каршы туруу үчүн көбүрөөк материал бар. Ошондой эле, алар перпендикулярдык тегиздикте бир аз көбүрөөк ийилет, ошондуктан алар кысуу жүгүн дөңгөлөк боюнча жакшыраак бөлүштүрүшөт.'
Сүйлөө үлгүсү
Велосипед дөңгөлөкүнүн салттуу сүйлөө үлгүсү үч жолу кайчылашкан 32 (же кээде 36) тилкеден турган. Салттуу шнурлуу дөңгөлөктөгү спицдердин бири-бирине токулган үлгүсү жөн гана калейдоскопиялык түзүлүш эмес, чындыгында дөңгөлөк дизайнынын функционалдык бөлүгү болуп саналат.
Каптал катуулугу боюнча, спицтердин кесилишкен чекиттери чыңалуунун астында турганда ар бири бири-бирине каршы турууга мүмкүндүк берет, ошондой эле кысылганда аны колдоого алат. Үч кайчылаш боо үлгүсүнүн эң маанилүү ролу арткы дөңгөлөктө болуп саналат, мында спицалдар хабдан педалдын күчүн өткөрүп бериши керек. Бул учурда спицдер кыймылдаткычтын бурмалоочу күчүнүн аркасында алда канча чоң буралма жүктөм менен жүктөлөт. Кассета жагындагы спицтер хабдан тангенциалдуу чыгып, айлануучу күчтү (моментин) хабдан алкагына өткөрөт. Радиалдык спикерлер (ал борбордун ортосунан түз жээкке чейинки жолду басып, башкасын кеспей) жүктөөнүн мындай түрүнө туруштук бере албайт жана иштебей калышы ыктымал.
Момент көйгөйү болбогондо, мисалы, алдыңкы дөңгөлөктүн тегереги тормоздору бар болсо, радиалдык спикерлерди колдонуу акылга сыярлык. Бул салмакты үнөмдөйт, анткени спикерлер кыскараак болушу мүмкүн жана каптал жактан катуу дөңгөлөктү түзүү үчүн азыраак талап кылынат. Бул да жакшы көрүнөт. Диск тормоздору олуттуу буралма жүктөөнү жаратат, бирок радиалдык сүйлөөнү мүмкүн эмес кылат. "Чыгуу үлгүсүн туура алуу маанилүү, анткени спичтер кысуу жүгүн алар кесип өткөн кошуналарга кысуу менен бөлүшөт, ошондуктан спичтер лидер же чиркегич болушу үчүн шнуркалуу болушу керек" дейт Дэй. «Сиз жетектөөчү спикер биринчи кезекте айдоочу тарапта штаммды кабыл алышы керек. 32 тилкелүү дөңгөлөктө жүктү бөлүшүү үчүн 16 алдыңкы спиц керек. Эгер жипти туура эмес кылып алсаңыз, жумушту сегизи гана аткарып калат.’
Сүйлөө үлгүлөрү акыркы он жылдыктардагы материалдарда жана өндүрүш технологиясында чоң секириктерге карабастан, дөңгөлөк дизайнынын эң аз көйгөйлүү аспектилеринин бири бойдон калууда. Бул чындап эле сыналган методология жана айтылгандай, эгер ал бузулбаса…
