Можно ли ездить на одной спице: проверено на опыте (видео)

Чем меньше, тем веселее: Влад Барашенков отрезает лишние спицы (видео)

Главный по русскому автомобильному абсурду, ведущее колесо команды Гараж 54 Влад Барашенков продолжает свою беспроигрышную серию видеоприколов.

На этот раз объектом исследования будет прочность колесного диска. Насколько его конструкция вынослива, если постепенно убирать спицы, связывающие полку диска и его центральную часть? Постановка вопроса, прямо скажем, необычна, тривиальный ум до него сразу и не доберется. Но мы знаем креативный потенциал Влада и его команды. Так что посмотрим, что получится из этой остроумной затеи.

Тем более что практически все сюжеты, которые мы видели ранее, при всей их разбитной веселости нет-нет да несут уйму полезного в плане возможности компонентов автомобиля, их прочности и надежности. И это знание через смех в трудную минуту может оказаться полезнее и ценнее многих заумных статей или «совета экспертов» в Сети.

Как говорят в Гараже-54 и не только, «Погнали!»

Для своей затеи Влад нашел 3 ненужных, по его словам, диска, валявшихся в автомастерской. Конечно, Барашенков хитрит. Все диски имеют разный дизайн, и такой разброс вариантов крепления спиц позволит проверить на деле, какой из них окажется самым прочным.

Итак, у нас есть колеса на 16, 8 и 5 спиц. Уберем половину и посмотрим, как это скажется на жизнестойкости диска. Влад делает маркером разметки, по которым мастера-помощники срезают болгаркой «лишнее». Но срезают-таки с умом – симметрично, сохраняя запас прочности для оставшихся спиц на ослабленном и заметно похудевшем диске.

Комплект ставится на неубиваемый «Жигуль». Эту машину, второго после Влада видеогероя сюжетов Гаража-54, по праву можно назвать чемпионом мира по автомобильной выносливости, учитывая, какие жесткие нагрузки и испытания выпадают на его долю. Барашенков садится за руль и делает несколько проездок вокруг своей мастерской.

Дороги у нас нынче плохи – это точно про это место. Ухабы, выбоины, слабый намек на асфальт.
Тем не менее «Лада» идет ровно. Специально для наглядности (съемка ведется с различных ракурсов, даже из кабины) и чтобы не повредить крылья, их заблаговременно срезали.

На бескрылом Жигуле, едущем хоть и без разгона, все модифицированные диски живы. Что, конечно, поучительно и свидетельствует о высоком запасе прочности современных сплавов, из которых сделаны диски.

Тем не менее этот результат предварительный. Резать так резать – Барашенков, как всегда, бескомпромиссен. Уже не снимая с машины, диски еще раз уполовинивают. От 8 остаются 4 спицы, от четырех – 2 и от трех – одна-одинешенька спица.

Выезжаем

Да-а, законы механики никто не отменял. Практически все колеса начинают «гулять», выделывая отчаянные «восьмерки», особенно на 4-спицевом колесе. Видно, как ей тяжело без связывающих конструкцию соединителей: сжатие, напряжение, сдвиг и изгиб. Крутящий момент через ведомые колеса и сопротивление качению создают и другие нагрузки, плюс динамическое напряжение, работающее на изгиб и скручивание во время поворота. И, конечно, усталость.

Наконец неизбежное случается. Первым не выдерживает колесо с тонкими 4 спицами, расположенными симметрично. Вторым отваливается колесо с одной, самой толстой спицей. И наконец лучшим и наиболее устойчивым к нагрузкам оказывается колесо с двумя толстыми ступицами через весь диаметр диска.

Эксперимент закончен. Было весело, особенно когда всем миром вытаскивали Жигуль из замаскированной ямы, куда тот угодил задним ходом.

Что же в итоге? Дадим слово Владу Барашенкову: «Запас прочности литого диска такой, что, даже если отпиливаешь все спицы, машина все равно едет. И если осталась одна спица, обод все равно держится. Это удивительно!»

Продолжение следует!

Зачем в моторных колесах электричек спицы? Единственный правильный ответ

Опубликовано 06.10.2019 · Обновлено 04.02.2021

Сколько мифов ходит по сети на самые разные темы. Но одно дело, когда речь идет о личной жизни звезд, политики, а другое дело, когда мы имеем очень точный, созданный инженерами объект. Вот например колеса на электровозах и моторных вагонах электричек. Почему они со спицами? В интернете какой только чуши нет: то экономили металл, то нужно было уменьшить вес колеса, то это делали для улучшения вентиляции. Начитавшись этого, мне как инженеру железнодорожного транспорта хочется спросить, вы в школе-то учились. Ладно, давайте ближе к сути.

Огромное количество заблуждений на данную тему связано во многом с отсутствием понятного широкому кругу лиц объяснения, но я постараюсь это исправить! Итак, вы уже поняли что причина не в металле, не в весе и вентиляции, так в чем же? Немножко отступая, я все же прокомментирую, почему эти варианты отпадают. Производить монолитные колеса проще, чем со спицами, а вес металла будет больше как раз у колеса со спицами, так как они имеют больший диаметр, значительно толще и еще на них надет тяжелый стальной бандаж. Чтобы такие колеса выполняли функцию вентиляторов, нужно чтобы внутри были не спицы, а лопасти!

На самом деле причина в прочности и гибкости. На такие колеса навешан электродвигатель, который может весить от 3-х до 7-ми тонн, и порой двигатель имеет жесткую опору на ось (колесную пару). Вагон стоит на колесах через пружины и амортизаторы, по этому ему не страшны колебания, неровности, каких кстати на железной дороге просто полным-полно, но вот двигатель прикреплен напрямую к оси, без всяких пружин. А поскольку двигатель очень тяжелый, то вместе с колесами вся конструкция составляет так называемый неподрессоренный вес. Любая вибрация, которая идет от пути на колесо, будет постепенно выводить из строя все крепежи, муфты, зубчатую передачу, и т.д. Металл будет трескаться и разрушаться. Так вот спицы как раз и созданы для гашения небольших колебаний и вибраций, идущих от пути. Такое колесо способно изгибаться и восстанавливать свою форму. Все эти деформации невидимы глазу, и имеют миллиметровые длины.

Обычному колесу без мотора бояться нечего, на нем сразу стоят пружины, на которых уже будучи подрессоренной, стоит тележка вагона.

Спицовка мотор-колеса: все нюансы, видео

Сегодня, мотор-колёса для электрического велосипеда пользуются у юзеров большой популярностью, поэтому каждый уважающий себя пользователь желает знать об этом устройстве как можно больше. В этой теме я хочу поговорить о спицевании моторизированного колеса и привести пример самостоятельной спицовки. Данная информация пригодится любому велосипедисту, решившему заняться спицеванием МК собственными руками — это позволит воплотить задуманное в реальность как можно более правильней.

Содержание:

• Зачем нужны спицы?
• Подбор спиц для МК.
• Схемы спицевания моторизированного колеса.
• Расчёт спиц для МК.
• Правила выбора калибра спиц.
• Как заспицевать МК собственноручно.
• Видео.

Зачем нужны спицы?

Качество колёс любого велосипеда имеет прямую зависимость от того, на каком уровне исполнены их составляющие. Традиционное велоколесо состоит из обода, спиц и втулки. Спицы отвечают за соединение втулки с ободом, они обеспечивают колесу не слабую прочность при скромной массе. Помимо этого, спицы являются своеобразными амортизаторами, их гибкость позволяет распределять нагрузку по всему ободу. Данные элементы центрируют обод, держат форму колеса и придают ему жёсткость.

Устройство спицы не отличается сложностью: один её конец расклёпан и загнут, а на другом имеется резьба для грибообразной гайки (ниппеля), прикрепляющей спицу к ободу. Резьба может быть нарезной либо накатанной. Последняя считается более надёжной.

Подбор спиц для МК

Моторизированные колёса для электробайков разработанные под 36 спиц, являются самыми распространёнными, но, также попадаются 32- и 28-спицевые модификации. Имеют место и более экзотические, 16-, 14-спицевые вариации. Однако внимание нужно уделять не только спицам. Так, обод лучше поставить двойной, потому как электродвигатель увеличивает нагрузку на колесо.

А вот ещё один нюанс: обода идентичные по наружному диаметру, могут различаться внутренним размером, поэтому не все спицы будут подходить по длине. В связи с этим, первым делом уделяем внимание их длине, а затем — толщине.

Диаметр фланца двигателя зачастую намного больше диаметра фланца традиционной втулки. А из этого следует вывод — стандартные спицы сто процентов не примостить, нужны более короткие.

Схемы спицевания моторизированного колеса

Радиальная («солнышком»)

Такой способ применяется для передних МК, на которые могут устанавливаться тормозные механизмы ободного типа. У радиальной системы имеется один значительный недостаток — серьёзная вертикальная нагрузка на спицы. А вот в преимущества данной методики, можно записать красоту!

«Кресты»

Схема отличается практичностью и универсальностью. Конечно, со стороны такие хитросплетения выглядят не очень привлекательно, как например радиальная установка, но зато, при крестовой схеме даже серьёзные нагрузки образуемые торможением и кручением педалей, нивелируются растяжением спиц.

Комбинированная схема

В ней совмещены особенности двух приведённых выше схем, но используют такую методику спицевания намного реже.

❗Нюансы

Спицы входят в обод под углом (за исключением радиальной схемы) и именно это позволяет им образовывать перекрещивание. Такой подход повышает прочность и равномерно распределяет нагрузку. Чем больше крестов — тем ровнее распределяется усилие, а чем ровнее его распределение, тем меньше шансов образования «яйца» или «восьмёрки», после жёсткого столкновения колеса с препятствием. Но в то же время, если крестов слишком много, то увеличивается риск деформации спиц.

Вообще, спицевать МК можно в 1 крест, в 2, в 3 и даже в 4. Последняя схема подходит для колёс большого диаметра, оснащённых маленькой втулкой.

Однако если взять за пример крупную втулку, то вероятнее всего, вы сможете заспицевать МК в один крест, ну, максимум — в два. Если попытаетесь внедрить в конструкцию слишком длинные спицы, знайте, входить в ниппель они будут с изгибом. При таком положении дел, к сожалению, вы не добьетесь улучшения распределения нагрузки, зато вас поджидает малоприятное снижение прочности.

Оптимальная схема спицевания подбирается с учётом диаметра обода и ступичного электродвижка:

✅ Не большие обода, сочетающиеся с относительно крупным электродвигателем, спицуют радиальным методом. Другие схемы при подобном сочетании просто не применимы.

✅ Обода со средним диаметром, спицуют по однокрестовой схеме.

✅ Обода солидного диаметра совмещённые с небольшими редукторными электромоторами, спицуют в пару крестов.

Некоторые пользователи, заказывающие спицовку ступичного электродвигателя с внешним диаметром 240 миллиметров в 20-дюймовый обод, выражают своё отрицательное отношение к его радиальной спицовке. По их мнению, единственной правильной схемой в этом случае, может быть двухкрестовая спицовка.

У специалистов в связи с этим недоразумением возникает такой вопрос: как юзер вообще может представить себе подобную вариацию спицовки, когда между двигателем и ободом образуется промежуток в 100-150 мм на сторону. Заспицевать электромоторы внушительного диаметра в маленький обод, можно только посредством радиальной схемы.

С подозрением созерцаете своё колесо на шестнадцать дюймов, в которое запланировано приспособить 13-сантиметровый электродвижок зафиксировав его стандартными спицами? Правильно делаете, что сомневаетесь! Увеличение нагрузки требует замены спиц на усиленные и обода в придачу.

Стоковые спицы, вообще-то могут работать в составе моторизированного колеса, но, к сожалению, не продолжительное время. Больше всего пострадают радиальная и однокрестовая спицовки, когда колесо прилично нагружено в целом.

Расчёт спиц для МК

Ниже приведён список, где отображены значения принятых в Штатах калибров (Gauge, G), переведённые в привычные для русскоязычного пользователя мм:

16-й и 17-й калибры отбрасываем сразу — они применяются в гоночных модификациях, для которых низкая масса колеса имеет большое значение. А 4-й и 8-й калибры ставят на колёса мотоциклов и машин.

В перечне не приведены диковинные вариации: спицы переменной толщины, овального, плоского, а также каплевидного сечения. Такие детали приспособлены специально для гоночной велотехники, где масса и аэродинамические характеристики в большем приоритете, чем продолжительный срок эксплуатации. Вдобавок, не все изготовители спиц ориентируются на заокеанскую систему и потому вам могут попасться добротные спицы сечением к примеру 3,05 миллиметров.

Колёса среднестатистических великов чаще всего оснащены спицами сечением 1,8 и 2,0 миллиметра, но встречаются и 2,3-миллиметровые. Подобных показателей вполне будет хватать для продолжительной эксплуатации в стандартных условиях. При электрификации велосипеда нужно учитывать, что его общая масса возрастёт, поэтому со спицами придётся разбираться в любом случае.

Правила выбора калибра спиц

Моторизированное колесо должно быть оснащено более мощными спицами, чем стандартное велоколесо. К примеру, если до внедрения электродвигателя на вашем велике работали изделия на 2 мм по двухкрестовой схеме, то для спицевания мотора в один крест, потребуются спицы сечением не менее 2,6 мм или даже толще. Кроме того, выбор ещё зависит от мощностного потенциала применяемого электродвижка.

В приведённой таблице представлены ориентировочные размеры спиц для монтажа МК с различными показателями мощности в обода разного размера:

Как заспицевать МК собственноручно

В идеальном случае, спицовку МК следует доверить профессионалам, которые будут осуществлять эту хитрую операцию посредством специального оборудования. По окончанию мероприятия, на стенде производится наладка и проверка собранного электрифицированного колеса. Таким образом устраняется овальность и боковое биение.

Но, если есть сильное желание заспицевать МК своими руками — нет проблем. Только у вас для этого должен быть надлежащий запас терпения и времени. К данному процессу нужно относиться крайне ответственно, ведь если не соблюдать правильный алгоритм, могут дать о себе знать разного рода неисправности, начиная от перетирания спиц при соприкосновении друг с другом, заканчивая опасными для райдера падениями.

Подготавливаемся к процессу

Перед тем, как приступить к спицовке МК, нужно понять, куда именно будут внедряться спицы, определить порядок их установки — это крайне важно. Разберитесь, какие детали приспособите параллельно, а какие по крестообразной схеме. Также, необходимо высчитать, через сколько дырочек будет внедряться каждая последующая спица.

Для удобства осуществления процесса спицевания, можно перевернуть велик и пользоваться фронтальной вилкой.

Также, перед стартом выясните, спицы какой длины должны применяться. Если электрифицированное колесо ставится на переднюю ось, то разобраться с ним будет проще — там длина идентичная. А вот на заднем колесе стоят скорости, поэтому центровка сопровождается трудностями. Его спицы отличаются по длине, разнится и угол их наклона. Кстати, для расчёта подходящей длины спиц, есть специальный калькулятор.

Вот, что ещё нужно знать: большинство ступичных силовых агрегатов подразумевает установку 36 спиц, поэтому 32-спицевый обод для них не годится.

Главный принцип спицевания: с правого фланца — в отверстия с наклоном вправо, с левого — в отверстия с наклоном влево.

На фланцах имеются спицы двух типов — их поровну:

• Хвостовые. Направлены в сторону противоположную вращению обода и часто обозначены красными тонами.
• Лидирующие. Направлены по ходу вращения и обозначены, как правило, синими тонами.

Устанавливаем спицы

Для технического манёвра нам понадобится: спицы подходящие по длине, электромотор соответствующего типа, обод, втулка, ключик для спиц и ещё отвёртка.

Итак, спицу хвостового типа всовываем снаружи правостороннего фланца и приспосабливаем в наклонённое в право отверстие на ободе, дислоцирующееся за золотником. Дабы не допустить выпадения спицы, наживляем ниппель. Следующую спицу также мостим в отверстие правостороннего фланца, на расстоянии трёх дырочек после первой.

Затем разворачиваем МК левым фланцем к себе. Прокручиваем обод золотником вверх и дальше внедряем спицы хвостового типа. Если стартовая спица вставлена в первую дырочку за золотником, то первую спицу левостороннего фланца приспосабливаем левее. Если она стоит во второй дырке за золотником, то первую спицу левостороннего фланца мостим левее от неё.

Заканчиваем монтаж хвостовых элементов и берёмся за лидирующие. Устанавливаем мотор-колесо правосторонним фланцем к себе и приспосабливаем спицы в произвольные дырочки с его внутренней стороны. Внедрив спицу, проворачиваем втулку по часовой стрелке. Это действие позволит нам добиться пересечения лидирующего элемента с тремя хвостовыми: две спицы лягут с внешней стороны, а третья — с внутренней. Если в этом возникнет необходимость, спицы дозволяется слегка согнуть. Внедряем полностью все спицы.

Настраиваем натяжение

Данный обряд нужно выполнять для того, чтобы придать ободу максимальную округлость, то есть, никаких «яйцеобразностей».

1. Ось МК прижимаем гайками. Далее тянем спицы с идентичным усилием, заворачивая поочерёдно ниппели на равное число оборотов, но, не затягиваем их до предела.

2. Теперь нам нужно устранить «овальность» — радиальное биение, которое образуется из-за неравномерно натянутых спиц. Далее нам понадобится индикатор либо обыкновенный мелок. Приспосабливаем его возле неподвижной части и обеспечиваем зазор в 1-2 мм до торца кромки обода. Начинаем вращать МК. В тех местах, где появились отметины мелом, нужно будет слегка подтянуть ниппели. Здесь кстати, следует соблюдать осторожность: на ниппелях изготовленных из разнообразных сплавов и латуни, очень легко запороть резьбу, а вот изделия из стали, в этом плане являются более надёжными.

3. Избавляемся от бокового биения. Мел прижимаем к неподвижному участку сбоку обода и начинаем вращать электрифицированное колесо. Натягиваем спицы, расположенные во фланце с обратной стороны от помеченных мелком точек. Что касается допусков применяемых на производстве, то расхождения по биению и овальности не должны превышать 1,5 мм. Снизить эту цифру можно до 0,5-1 мм, но для этого потребуется специальная стендовая аппаратура.

Спицы натягиваются до такой степени, чтобы они «звенели», так как это влияет на надёжность e-bike, да и о безопасности не стоит забывать. Не следует думать, что вы сделаете регулировку один раз и потом можно благополучно забыть за это мероприятие на всё оставшееся время. Реально, подтяжкой спиц нужно заниматься как минимум раз в месяц. Если вы используете свой электрический байк для покатушек по скверному дорожному покрытию, то заниматься регулировкой спиц придётся ещё чаще. Если же у вас случаются серьёзные удары ободом об препятствие, то проверку нужно осуществлять сразу же после инцидента.

И напоследок, предлагаю посмотреть видео, в котором вы сможете ознакомиться с личным опытом спицовки мотор-колеса одного из пользователей:

Заключение

Как видим, с электрифицированным велосипедом насчёт спиц всё не так просто получается. Очевидно, что возросшая нагрузка потребует усиления, поэтому со спицами придётся разбираться в любом случае, кроме того, обод также должен быть усиленным. Информация приведённая в статье должна облегчить ваши муки, это если вы планируете делать всё самостоятельно.

Однако если соответствующих навыков, терпения или времени, просто нет, то истязать себя нет смысла — обратитесь к хорошим мастерам и они организуют всё надлежащим образом. Единственное, что вам останется, это наслаждаться скоростными поездками на e-bike, не беспокоясь о том, что в процессе лихих покатушек у вашего велосипеда что-то отвалится.