Изначально практически на всех взрослых велосипедах было 72 спицы. 32 на переднем колесе и 40 на заднем в Англии, по 36 спереди и сзади в других странах. Исключением были гоночные велосипеды у которых количество спиц в колесах было 32.

В начале 80-х годов свое слово сказали маркетологи. Они предложили устанавливать на серийные велосипеды колеса с количеством спиц 32. В производстве такие колеса получались дешевле и их продавали как улучшенную версию. А у покупателей они ассоциировались с дорогостоящими, профессиональными, гоночными велосипедами, поэтому их покупали с большой охотой. Но на деле эти колеса оказались менее прочными чем колеса с 36 спицами, хотя и выдерживали нагрузку большинства велосипедистов любителей.

В дальнейшем столь удачная афера повторялась неоднократно, со все более "экстремальным" количеством спиц: 28, 24 и даже 16 спиц. Каждый раз новое колесо позиционировалось как улучшенное. На деле же такие колеса не дают никакого преимущества. Так как расстояние между спицами увеличивается, требуется более крепкий , чтобы компенсировать большее расстояние, соответственно имеющий больший вес. Соответственно колесо не дает преимущество в весе. Помимо этого в таком колесе натяжение спиц должно быть больше и если спица в нем лопнет, то колесо сразу становится непригодным для езды.

Самым лучшим вариантом будет использовать колеса с меньшим количеством спиц на переднем колесе и с большим на заднем. Например, 28-36 лучше, чем 32-32.

Переднее колесо доставляет меньше проблем так как:

на переднем колесе симметричный "зонт";
на переднее колесо не действует крутящая нагрузка (если только оно не с тормозной втулкой).

Если на велосипеде одинаковое количество спиц на переднем и заднем колесах, то это значит, что или переднее колесо тяжелее чем может быть или заднее колесо не достаточно крепкое.

Толщина спиц

Диаметр спицы измеряется толщиной (калибром) проволоки. Есть несколько стандартов измерения толщины спиц. Во французской системе чем меньше число, тем тоньше спица, а в английской и американской наоборот.

США/Англия 14g - французская 13g
США/Англия 13g - французская 15g

Из-за постоянной путаницы в стандартах появилась новая система ISO, в которой толщина спиц измеряется в миллиметрах.

США/Англия 13g - 2.3 mm.
США/Англия 14g - 2.0 mm.
США/Англия 15g - 1.8 mm.
США/Англия 16g - 1.6 mm.

Спицы бывают постоянного круглого сечения и переменного сечения (butted-баттинг).

Спицы переменного сечения бывают пяти видов:

1. Single-butted (одинарный баттинг) - у таких спиц есть утолщение у конца с головкой, а вся остальная длина спицы тоньше. Такие спицы используют редко, в основном когда необходимо иметь более прочное колесо на ободе со стандартными отверстиями;

2. Double-butted (двойной баттинг) - у таких спиц тонкая середина и утолщенные концы. Самые распространенные размеры 2.0/1.8/2.0 (14/15g) и 1.8/1.6/1.8 (15/16g). Эти спицы экономят вес, но при этом они имеют такую же прочность в местах концентрации напряжения, как и спицы постоянного сечения. Более тонкая же секция придает спице большую эластичность, что позволяет ей упруго растягиваться на большую величину, по сравнению с цилиндрической спицей. Как результат в момент резкой сосредоточенной нагрузки (удара о выступ, например) наиболее нагруженные спицы могут достаточно удлиниться, чтобы перераспределить нагрузку на соседние с ними спицы. Это особенно желательно, когда ограничивающим фактором является та нагрузка, которую может выдержать обод, не разрушаясь вокруг спицевых отверстий.

3. Triple-butted (тройной баттинг) - такие спицы являются лучшим выбором, когда основная цель, это долговечность и надежность: для тандемов и туризма с грузом. Они сочетают в себе достоинства как single, так и double butted спиц. Спицы DT Alpine III, например, имеет размеры 2.34(13g) у головки, 1.8 (15g) в середине, и 2.0 (14g) у резьбового конца;

Single- и triple-butted спицы позволяют решить одну из сложных проблем конструкции колеса. Из-за особенности своей конструкции конец спицы с резьбой хорошо проходит через отверстие во фланце и совпадает с диаметром отверстия в ободе, это не создает люфтов при движении и увеличивает усталостную прочность конструкции.

4. Аэродинамические (эллиптические) - это спицы double-butted у которых тонкая часть имеет сечение в виде эллипса. Благодаря такой форме спица становится более аэродинамической. При сборке колес с такими спицами нужно избегать деформации кручения;

5. - у них более выраженный аэродинамический (плоский) профиль, чем у предыдущих спиц. Однако эти спицы нельзя установить на обычные втулки, они слишком широкие и не пролезут в отверстия на фланцах.

В системе ISO толщина спиц измеряется в миллиметрах:

— США/Англия 16g — 1,6 mm;
— США/Англия 15g — 1.8 mm;
— США/Англия 14g — 2,0 mm;
— США/Англия 13g — 2,3 mm.

Спицы велосипеда бывают с круглым сечением по всей длине и с переменным сечением (swaged (butted)).

Спицы с переменным сечением выпускают в пяти видов:

Спицы с утолщенной частью у конца с головкой и с более тонкой по остальной длине до самой резьбы. Встречаются редко, применяются, когда необходимо более прочное колесо со стандартными отверстиями на ободе.

Double-butted

Эти спицы более тонкие в средней части, чем на концах. Наиболее встречающиеся размеры:

— 2,0/1,8/2,0 (14/15g);
— 1,8/1,6/1,8 (15/16g).

Такие спицы экономят вес, а утолщенные концы придают им прочность в местах сильных напряжений, как у спиц с постоянным сечением. Утонченная часть спиц придает им эластичность и позволяет упруго растягиваться в большом диапазоне, если сравнить с цилиндрическими спицами. В момент удара колеса об выступ или камень и резкого возрастания нагрузки в одном месте самые нагруженные спицы удлиниться в таких пределах, чтобы перераспределить эту нагрузку на соседние спицы. Это не позволяет разрушать обод в месте около спицевых отверстий.

Triple-butted

Спицы DT Alpine III лучше всего проявляют свои качества, когда необходима надежность и долговечность, например в тандемах или в туризме при перевозке груза. Они имеют преимущества двух видов спиц — single и double butted. У DT Alpine III у головки размер 2,34(13g), 1,8 (15g) по середине и 2,0 (14g) возле резьбы.

Если на спицах накатанная резьба, то внешний диаметр у резьбы больше диаметра проволоки спицы, поэтому отверстия во фланцах втулки должны быть такого размера, чтобы резьбовая часть тоже проходила в отверстие. Чтобы конструкция колеса была прочная, важно совпадение диаметра спицы у головки и диаметра отверстия на фланце. Спицы single-butted и triple-butted решают эту проблему. Так как у этих спиц возле головки диаметр больше, то люфта во фланце не будет.

Аэродинамические или эллиптические спицы — это вариант спиц double-butted, где тонкая часть имеет сечение в форме эллипса. Такое сечение делает спицу более аэродинамической. Самые известные спицы — Wheelsmith Aero с диаметром 1,8 (15g) у концов, и 2,0×1,6 в форме эллипса в средней части и эквивалентно 16g. Мне больше всего нравятся эти спицы не потому, что они дают преимущество в аэродинамике, а потому, что при сборке или регулировке колеса на них хорошо видны деформации и кручения, которых надо избежать.

У аэродинамических плоских спиц более выраженный плоский профиль, чем эллиптический. Но, такие плоские спицы невозможно продеть в отверстия у обычной втулки, так как они слишком широкие. Приходится в стандартной втулке во фланце проделывать узкие прорези. Это ослабляет фланец и прерывает гарантию.

В начале 90-х годов многие увлекались плоскими спицами Hoshi — у них не было традиционной головки, а только изогнутый конец. При такой конструкции во фланец вставлять спицу можно было головкой вперед. Такие плоские спицы можно было использовать со стандартной втулкой. Но к сожалению, эти спицы часто ломаются, я бы не советовал их использовать.

Шелдон Браун

Спицы на колесо велосипеда должны быть из нержавеющей стали. Она прочная и не подвержена коррозии. Недорогие колеса собирают на хромированных или оцинкованных спицах…

Сейчас обода производятся методом экструзии – полурасплавленный металл подают под давлением через отверстие с формой поперечного сечения обода. Полученный профиль сворачивают кольцом…

Неисправности ободов велосипеда, в основном возникают из-за больших механических нагрузок, прилагаемых к нему, несвоевременной протяжки спиц или при неправильной обтяжке при спицевании колеса…

В принципе, можно использовать почти любую комбинацию покрышки и обода, у которых совпадают посадочные размеры. Но, с точки зрения практического использования…

Колесо со спицами – ровесник современных велосипедов. Уже в конце XIX века все велосипеды выпускались со спицами. Металлопрокатная промышленность уже достаточно развилась для создания прочных и тонких прутков, способных удержать в натяжении обод колеса и закрепить его на втулке.

Велосипедные спицы – очевидное решение для колёс. Минимальный вес, небольшая площадь поверхности – всё делает колесо лёгким, а качественный металл и крепление под ключ достаточно надёжны, чтобы удерживать большой вес.

Магазины предлагают множество моделей и украшений (например, подсветка спиц), и выбор требует больших знаний от покупателя, чтобы не запутаться во всех вариантах материалов, размеров, типов и рекомендуемых наборов.

Особенности конструкции

Спицы соединяют собой фланцы на втулке и обод, обычно находясь под углом, так как приёмники для ниппеля находятся по центру обода колеса велосипеда. С двух сторон конструкция различна. Если с одной стороны ниппель навинчивается , то во фланец спица просто продевается, закрепляясь напрессованным элементом – головкой.

Типы и материалы

Являясь конструктивной частью на колесе, спицы сами по себе достаточно просты. Тем не менее, существует множество их типов. Разделяют по следующим параметрам:

размеры, в первую очередь длина – зависит от размеров колеса и типа спицовки;
материалы – современные сплавы всё чаще используются и для напыления, и для самой конструкции спицы;
по способам крепления – сейчас стандарт практически устоялся, но варианты всё ещё есть.

Типы по размерам

Для начала, не все спицы круглые в сечении. Всего сечений спиц выделяют достаточно много:

С одинарным и двойным утолщением – на концах круглой в сечении проволоки делаются утолщения. В случае одиночного – на стороне головки.
Тройного сечения – «составные» модели, в которых диаметр сечения меняется в одной из сторон двумя шагами. Обычно утолщение смещается к центру колеса.
Аэродинамические – эллиптические и плоские варианты для скоростных гонок, иногда встречаются каплевидные варианты.

Ширина измеряется в AWG (American Wire Gage), американском измерении сечения проводов (проволоки) единицы в 10g-17g являются стандартами и впрямую приводятся к миллиметрам. Самые часто встречающиеся – 12g и 14g, 2,6797 мм и 2,032 мм, соответственно.

По длине велосипедные спицы не типируют, так как производятся в очень большом ассортименте.

Типы по материалам

Большинство используемых моделей изначально изготавливались и продолжают изготавливаться из стали – прочные, надёжные, недорогие изделия. Кроме стали, могут использоваться:

титан – более надёжный и крепкий металл, но на порядок дороже. Литые спицы из титана применяются в триале и даунхиле для компенсации огромных ударных нагрузок;
углепластовое волокно – обратный титану материал. Очень лёгкий и достаточно крепкий, чтобы выполнять функцию спицы, но ещё более дорогой. Используется в основном из-за своей лёгкости и аэродинамики в гоночных байках.

Точки и способы крепления, новинки

Сейчас стандартом является J-образная головка, которая продевается через отверстие во фланце и далее удерживается там. Не так давно появились колёса на прямых спицах, без загиба, но это пока только спортивные модели, поменять привычки большинства не так легко.

Кроме того, активно развиваются колёса вообще без спиц. Их роль начинают выполнять углепластовые вставки, некоторые и вовсе переходят к литым колёсам, изготавливаемым по аналогии с автомобильными дисками. Очень надёжная структура пока слишком тяжела и ненадёжна. Кроме того, не многие вспоминают о боковом ветре, который с такими колёсами может стать вполне реальной угрозой здоровью. В целом, защита корпуса и от вибраций, и от несчастных случаев в таких вариантах скорее отрицательная.

Замена нестандартных моделей – тоже большая проблема, так как партии невелики и найти нечто уникальное, особенно в провинции, нелегко, да и регулировка их часто нетривиальна.

Футуристический концепт электровела с колёсами без спиц

Спицевой набор

Спицевой набор, он же «спицовка», – это количество спиц внутри колеса, правило их расположения и порядок закрепления на втулке и на ободе. Существует несколько стандартных наборов, от которых все отталкиваются. «Спицевать» – этот термин относится и к процессу монтажа, и к подготовке – необходимо очень внимательно. Можно сказать, что это целая наука.

Наборы обычно классифицируют по числу «крестов», т.е. пересечений спицы с другими, закреплёнными на том же фланце. Стандартом де-факто являются «три креста» – лёгкий в натяжении и починке. Де-факто крайним являются «четыре креста», установка, когда спица повёрнута практически на 90 градусов от условного радиуса.

Крайним вариантом с другой стороны является радиальное расположение, когда спицы вообще не пересекаются друг с другом.

У каждого варианта есть свои плюсы. Большой наклон увеличивает длину, чем повышает амортизирующий эффект, меньше гасит энергию педалирования и имеет очень большой запас прочности на колесе. Радиальный вариант очень лёгок, так как длина минимальна, но и надёжность здесь намного ниже. Подтянуть их будет проблематично из-за низкого запаса прочности.

Процесс спицовки

Разберём процесс сбора колеса, или спицовки.

Схема проходов для «трёх крестов»

Для начала приготовим всё необходимое:

Спицы в необходимом количестве, с равными параметрами.
Втулка с фланцами, подходящими под выбранное количество спиц.
Обод с соответствующими пазами для ниппелей.
Спицевой ключ, удобный для закручивания ниппелей.

В незабвенном гайде по сбору колеса от Шелдона 35 шагов, которые следует выполнять корректно и без ошибок. Понятно, что все учатся «в бою», и мы приведём лишь основные этапы:
1. Приготовим спицы (смажем, ещё раз проверим длину и наличие ключа), иначе их невозможно правильно натянуть.

2. Вставляем спицы в колесо, начиная с ключевой, без фанатизма, на 2 оборота. Важно, чтобы количество оборотов (т.е. начальное натяжение) всех спиц было одинаковым.

3. Начинаем правильно подтягивать, проходя по всему ободу, на каждом из ниппелей делая по 1 обороту. Если в конце обода становится тяжело его делать, значит, переборщили, возвращаемся назад и делаем по 0,5 оборота.

4. Проверяем восьмёрку – выбираем блок спиц и равняем обод, натягивая ту или иную сторону.

5. Проверяем эллипс – регулировка проста, подтягиваем «горку» или ослабляем «провалы».

6. Проверяем зонтик – необходимо отрегулировать условную окружность крепления ниппелей (центр профиля обода должен проходить по центру велосипеда). Обычно равняют по расстоянию от обода до тормозных колодок.

7. Проводим окончательное натяжение, чтобы все ниппели вошли в пазы.

8. Убираем смазку и подпиливаем концы спиц, если они выглянули в процессе натяжения за пазы – при нагрузках они начнут повреждать камеру и подложку.

Собственно, всё! Конечно, сбор колеса – сложная, особенно для новичка, работа, и приступать к ней стоит только в хорошем настроении и состоянии, чтобы не допускать ошибок. Если хотя бы одна спица сломалась, это повод для выполнения работы заново. Здесь может быть и некачественная партия, и ошибка в последовательности, и элементарная невнимательность.

Специальная установка для крепления колеса, она же «станок», далеко не обязательна. Все правки можно с лёгкостью производит прямо на велосипеде, перевернув его и установив на устойчивое основание. Снять спицы намного проще, чем потом ремонтировать повреждённое из-за ошибок колесо.

Выбор спиц

Длина. Необходимо точно рассчитать длину спиц в зависимости от размеров втулки, обода, типа крепления, изготовителя. Важно не просчитаться, лучше производить расчёт длины в готовых калькуляторах. Благо, их достаточно в интернете.
Материал. Стоит быть прагматичными. Конечно, круто пойти на поводу у топовых спортсменов и закупить в Китае углепластик, но для большинства применений вполне достаточно стальных спиц, максимум, с небольшим напылением от коррозии. Сталь легко выправляется, ремонтируется и устанавливается, а разница в весе далеко не так важна, как её описывают на профессиональных ресурсах.
Геометрия. Опять же, если вы не спортсмен, геометрия должна быть самая простая, с увеличением нагрузок на пересечённой местности и при переходе к трюкам – смотрим в сторону утолщённых вариантов. На практике, варианты с несколькими диаметрами не очень полезны, лучше подобрать 10g и не мучиться с заменой, так как усиленные спицы поставляются ограниченными партиями.
Количество. Есть вполне обоснованное мнение, что спиц должно быть больше. Сейчас 28-32 – стандарт для горного велосипеда, и не стоит от него уходить далеко. Малое количество спиц принимает большую нагрузку и ездить с ними рискованно, а большее число утяжелит колесо без явных выгод. Не забываем, что число на заднем колесе обычно больше из-за большей нагрузки.
Инструменты. Заранее готовим спицевой ключ.
Работа своими руками. Доверяем профессионалам – поставить спицы на колесо колесо сложно новичку, и, возможно, не стоит делать это самостоятельно.

Заключение

Спицы – небольшой элемент конструкции велосипеда, от которого зависит очень многое. Как правило, самым важным становится не производитель, размер или материал, а качество установки спиц и их конфигурация. Какую выбрать длину, сколько «крестов» в спицовке, какое будет натяжение и насколько меньше элементов поставить в переднее колесо – все вопросы важны, так как от колеса зависит не только удовольствие от катания, но и здоровье велосипедиста. Если вы захотите просто поменять спицы, следует отнестись к этому занятию максимально серьёзно.

(Как рассчитаь длину спицы (велоспицы)? Реферат)

Получение исходных данных для расчета длины спиц
Вывод формулы
Калькулятор для расчета длины велосипедных спиц от Pete Gray (работает на Java)

Получение исходных данных для расчета длины спиц

Введение

Для понимания всех терминов, используемых далее, необходимо ознакомится со статьей «Сборка велосипедных колес» Шелдона Брауна.

Длина спиц не очень критична, точность расчета в 1 мм вполне достаточна. Большинство калькуляторов рассчитывают длину спиц с точностью до десятых долей милиметра, но спицы продаются с шагом в 1 мм, а некоторые бренды и с шагом в 2 мм.

Количество крестов и спиц

Каждая спица в спицевом наборе пересекает несколько других спиц. Количество этих пересечений и называется «крестами», обозначим мы это знаком K. Радиальный набор, иначе говоря — это набор «в ноль крестов». Количество спиц обозначим знаком N.

Размеры втулки

Основные размеры втулки: D L , D R , W L , W R , S

D — диаметр фланца втулки. Левого (D L) и правого фланца (D R) по центрам отверстий, а не внешний диаметр. Обычно бывает в диапазоне 38 — 67 мм;
S — диаметр отверстия под спицу (обычно 2,4 мм)
W — расстояние от центра до фланца втулки (W L — до левого фланца, W R — до правого фланца).

Измерение диаметра фланца (Flange Hole Diameter). Это расстояние от центра одного отверстия под спицу до центра диаметрально противоположенного отверстия. Поскольку измерять расстояние между центрами отверстий затруднительно, то более точные результаты можно получить, измерив расстояние между краями отверстий и их диаметр. Полученное расстояние скорректировать на величину одного диаметра. Расстояние от центра до фланца втулки W L , W R (Hub Center To Flange Center Dimension — Flange Spacing) получается за два шага:

Измерте расстояние от плоскости контргайки до центра фланца. В заднем колесе правые и левые спицы имеют разную длину, а в переднем одинаковую. ПровеИзмерьте базу (ширину) втулки OLD Over Locknut Distance от плоскости правой контргайки до левой.дите измерения для правой и левой стороны (A, B). Рассчитайте расстояния от середины втулки до фланцев по формулам:

W L (Left Center to Flange Dimension) = OLD / 2 — A
W R (Right Center to Flange Dimension) = OLD / 2 — B

Замечание. Помните, что неаккуратно проведенные замеры могут привести к большим ошибкам в расчетной длине спиц. Все измерения должны проводится с точностью до 0,1 мм. Для измерений пользуйтесь штангенциркулем и стальной линейкой или хорошей металлической рулеткой.

Размеры обода

Обод имеет единственный размер — эффективный (эквивалентный) диаметр обода.

Измерение эквивалентного диаметра обода (Effective Rim Diameter — ERD) — его еще можно назвать диаметром, измеренным по концам спиц. То есть ERD — это расстояния от конца одной спицы до конца диаметрально противоположенной ей спицы в полностью натянутом колесе. Измеряется на самом деле расстояние от дна шлица под отвертку одного ниппеля до того же места диаметрально противоположенного ниппеля.

Эквивалентный диаметр обода прямым измерением без специального измерительного инструмента получить нельзя. Его можно вычислить следующим образом.

Первый способ

Тщательно измерьте внешний диаметр обода ORD (от одного края (торца) до другого) Следите, чтобы рулетка или линейка проходила точно через центр обода. Сделайте как минимум два измерения, проведенные под прямым угом друг к другу, чтобы проверить, круглый ли обод. Если два этих значения будут различаться, сделайте еще один замер в другом месте и усредните полученные результаты.
Вставте ниппель в любое отверстие обода. Штангенциркулем измерьте расстояние от торца обода до дна шлица под отвертку в ниппеле. Это будет размер HN. В этом месте и должны заканчиваться спицы в полностю натянутом колесе.
Вычислите эквивалентный диаметр обода по формуле ERD=ORD-2*HN.

Второй способ

Вставте две спицы в диаметрально противополженные отверстия обода.
Накрутите на них ниппеля.
Сnяните спицы как следует и измерьте расстояние A — от одного торца ниппеля до другого торца ниппеля. Сделайте несколько измерений, результат усредните.
Измерьте высоту ниппеля — B.
Рассчитайте ERD=A+2*B.

Нессиметричный обод

Несимметричные обода типа OCR (Off Center or Asymmetric rims) требуют корректировки длины спиц, которая была рассчитана для симметричного обода.

Можно просто скорректировать рассчитанную длину спицы для симметричного обода на 1 мм — добавить для правой стороны и вычесть для левой стороны заднего колеса; или добавить 1 мм для стороны с диском и вычесть 1 мм для стороны без диска переднего колеса.

Есть точный способ расчета. Надо скорректировать размеры втулки, участвующие в расчете. (Изменение размера спицы будет одинаковым, когда обод смещается относительно втулки или наооборот.) Надо просто изменить смещение фланца (WL, WR) на величину смещения несимметричного обода, которая равна RimOffset RO=(W/2)-L

Скорректируйте размеры втулки следующим образом:

W L _effective=W L — RO
W R _effective=W R +RO

Paired Spoke Wheel (колесо с парными спицами)

Существует и такой тип спицевого набора, как на рисунке:

Калькулятор от Rinard (Страница Rinarda) вычисляет длину таких спиц используя понятие эквивалентного количества крестов, которое м.б. дробным.

Формула для расчета длины спиц

Упрощенная формула (чисто геометрическая, не учитывающая толщину спицы, диаметр отверствия во фланце и растяжение спицы) выглядит так:

SpokeLengthx=SQRT(W x 2 +D x 2 +ERD 2 -2*D x *ERD*cos(360/(N/2)*K)

SpokeLength x — это или правая или левая спица (x = R или L).

W x — W R или W L (расстояние от центра до фланца втулки).

D x — D R или D L (диаметр фланца).

S — диаметр отверстия во фланце втулки под спицу.

После проведения чисто геометрического расчета, полученную длину следует скорректировать (из книги The Bicycle Wheel, автор Jobst Brandt, 3 издание):

SpokeLengthxActual х =SpokeLength x -S/2-1

1. Уменьшение на половину диаметра отверстия под спицу во фланце S/2 (обычно это 2.4/2=1.2 мм) связано с особенностью маркировки длины спиц производителями — длина измеряется от загиба до конца резьбы, а не от центра шляпки.

2. Уменьшение еще на 1 — 2 мм необходимо, так как спица при рабочем натяжении удлинняется примерно на 1 мм (для колес 24″ — 29«) и в собранном колесе ERD обода несколько уменьшается под действием сил сжатия от натяжения спиц.

Для недорогих ободов простого П-образного профиля спицу лучше иметь чуть короче, что бы не надо было спиливать выступающие из ниппелей концы спиц, иначе они могут проврать ободную ленту и камеру. Для таких ободов уменьшите длину на 2 мм с запасом.

Округлите результат математически до 1 или 2 мм, в зависимости от шага спиц у производителя.

Для «коробчатых» ободов, где ниппель спицы утоплен, и нет опасности, что выступающий конец спицы проврет ободную ленту, уменьшать с запасом длину спиц не надо. Достаточно уменьшить на 1 мм.

Округлите результат в большую целую сторону до 1 или 2 мм, в зависимости от шага спиц у производителя.

Вывод формулы

Вывод формулы базируется на тригонометрии и теореме Пифагора в рамках школьной программы (рисунки из Wikipedia)

a = W R или W L (расстояние от центра до фланца втулки)
r 1 = D R или D L (диаметр фланца)
r 2 = ERD (эффективный (эквивалентный) диаметр обода)
m = количество спиц на одной стороне колеса = N/2
k = количество крестов
? = 360° k /m , например, 3*360°/18 = 60°.

? — угол между прямыми от оси втулки к месту спицы в ободе и от оси втулки к месту спицы во фланце. Эта часть формулы наиболее трудна для понимания.

Угол этот зависит от количества отверстий (спиц) и количества крестов. Чем больше крестов, тем больше этот угол. Чем больше спиц для данного количества крестов, тем меньше этот угол, поскольку дуга между соседними спицами представлеят меньшую долю всей окружности. Для 36 спиц, собранных в 3 креста этот угол равен 60 градусам, для 36 спиц, собранных в 4 креста этот угол равен 80 градусам.

Метод вычисления этого угла довольно хитроумен. Ключем к понимаю является расположение на ободе двух соседних спиц на фланце, идущих в противоположные стороны. Назовем такие спицы «граничными». Посчитаем количество отверстий в ободе между ними. В колесе, собранном в 3 креста, между «граничными» спицами на ободе будет еще ровно 13 спиц — 6 с того же фланца и 7 с другого. Можно понять почему между «граничными» спицами получается еще ровно 6 спиц с той же стороны фланца — каждая граничная спица должна пересечься с еще тремя спицами. Таким образом между «граничными» спицами должно быть 6 отверстий или 7 промежутков. В середине каждого промежутка есть отверстие для спицы с противополжного фланца. Итого выходит 13 спиц или отверстий должно быть между «граничными» спицами в колесе, собранном в 3 креста.

Теперь главная «хитрость». Зададимся вопросом: для любой «граничной» спицы как далеко (по углу) впереди (или позади) находится отверстие в ободе по отношению к отверстию во втулке (имея ввиду, что отверстия расположенные на одном радиусе (из центра втулки) находятся ни впереди ни позади).

Рассмотрим «центральную» спицу из этих 13-ти, которая идет к противоположному фланцу, по отношению к фланцу наших «граничных» спиц. Из соображений симметрии следует ожидать, что радиус, делящий угол между отверстиями для граничных спиц пополам, должен пройти точно через «центральную» спицу. Теперь мысленно повернем этот радиус вперед (по часовой стрелке) на половину угла между отверстиями во фланце втулки, что составит ровно одно отверстие вперед (по часовой стрелке) в ободе. Теперь мы имем радиус, проходящий через отверстие «граничной» спицы во фланце, что точно соответсвует тому углу?, который нам необходим. Поскольку сначала этот радиус был на 7 отверстий в ободе впереди от истинного граничного отверстия в ободе, то после поворота его в сторону «граничного» отверстия осталось 6 промежутков. 6 дуг (промежутков) во втулке — это 6/36 — 1/6 * 360 = 60 градусов.

Таким образом мы доказали, что угол? всегда есть число крестов умноженное на угол между соседними отверстиями одной стороны фланца или, что то же самое между отверстиями для спиц одной стороны в ободе. Например, для 36 спиц и 3 крестов угол между соседними отверстиями одной стороны фланца 360/18 = 20 градусов, и искомы угол равен 60 градусам. Для колеса в 4 креста осталось бы 8 спиц в промежутке, 8/36 — 1/4 * 360 = 80 градусов.

Формула рассчитыват диагональ воображаемого параллелепипеда.

Рассмотрим проекцию колеса на плоскость перпендикулярную оси спицы, где ниппель рассчитываемой спицы находится наверху. Эта спица и есть проекция диагонали воображаемого параллелепипеда. Параллелепипед имеет глубину a (Wx), на риснке не видна — находиться в перпендикулярной плоскости, высоту r 2 -r 1 cos(?) и ширину r 1 sin(?).

Простая тригонометрическая формула используется для вычисления длины проекции спицы на плоскость колеса, как показано на рисунке.

Для вычисления собственно длины спицы (диагонали воображемого параллелепипеда) применим теорему Пифагора.

Итог выглядит так:

Подробно о расчете длины спиц с выводом формулы с иллюстрациями на сайте Robert Torre (на английском языке)

Калькуляторы для расчета длины спиц

Офф-лайн калькуляторы:

Упрощенный калькуляторот от Rinard — сделан в виде листа Excel
Полный вариант калькулятора от Rinard (с базой данных ободов) — сделан в виде листа Excel
Полный вариант калькулятора от Rinard переведен на русский язык (с очень старой базой данных ободов +обод «Турист») — сделан в виде листа Excel Рассчитывает и колеса с парными спицами! На русском языке! Корректирует геометрическую длину спиц на 1 мм.!
- (Страница Rinarda)
Калькулятор свободно распространяемый с сайта Антона Чубченко (программа сделана на базе таблички EXCELL) http://www.realbiker.ru/SpoCalc.shtm
Свободный калькулатор длины спиц Lexapskov v 2.0 (для Windows)
Свободный калькулятор длины спиц для мобильных телефонов на Java MIDP 2.0 от KROTOBOBR.RU

Он-лайн калькуляторы:

Он-лайн калькулятор на сайте UP Bikes — на русском языке.
Он-лайн калькулятор на сайте ALLCALC.RU
Он-лайн калькулятор от Roger Musson’s "Wheelpro"с базой данных втулок и ободов

Калькулятор для расчета длины велосипедных спиц от Pete Gray (работает на Java, в настройках безопасности надо разрешить выполнение java-приложений)

Это простой калькулятор для расчета длины велосипедных спиц от Pete Gray. В нем используется чисто геометрическая формула расчета, результат не корректируется.

Этот калькулятор очень удобен для наблюдения за тем, как происходит изменение длины спиц, когда вы изменяете один из размеров на миллиметр или два.

Многие любители активного отдыха при покупке не смотрят на них. Хотя от них зависит очень многое. Чем качественнее велоспицы, тем лучше и приятнее езда.

Они обеспечивают колёсам прочность и жёсткость, дополняют . Для правильного распределения разгрузки правильно подобранные спицы должны немного пружинить. Важно определиться, для чего требуется двухколёсная машина, до того как выбрать спицы для велосипеда.

Материалы для изготовления

Чаще всего применяются:

нержавеющая сталь (хромомолибден);
титановые сплавы;
конструкционные стали с никелевым напылением.

От типа резьбы зависит прочность изделий. Её делают нарезанной или накатанной. Лучшими являются элементы с накатанной резьбой, но они и стоят дороже из-за сложности изготовления.

Виды

Спицы по геометрии делятся:

на аэро, плоские;
с постоянной толщиной, цилиндрические;
с баттингом, цилиндрические

Аэро (плоские)

Имеют правильную аэродинамическую форму для снижения сопротивления воздушного потока. К недостаткам относится частая настройка втулки, что ослабевает крепление и требует больше времени.

С баттингом

Применяется для любителей . Они способны поглощать удары и равномерно распределять нагрузку за счёт своих конструкционных особенностей. Имеют переменную толщину и, благодаря технологии холодной ковки, они способны растягиваться без ущерба для молекулярной структуры материала.

С баттингом бывают:

на одно утолщение;
два утолщения;
тройной баттинг.

Наибольшее распространение получили элементы с двойным утолщением, подходящие для шоссе и МТБ. Для электровелосипедов, даунхилла и тандемов рекомендуются спицы с тройным утолщением.

Цилиндрические с одинаковой толщиной

Они применяются на преобладающем большинстве велосипедов. К недостаткам относится эластичность, масса и быстрая усталость материала, что требует частой замены.

Расчёт длины спиц для велосипеда

Некоторые велогонщики задумываются над расчётом длины . Профессионалы заявляют: «Не слушайте никакие вести. От вида и качества этих деталей многое зависит, конечно, но если решили заменить спицы на велосипеде, то лучше менять на аналогичные».

Не пытайтесь переделать горный велосипед в гоночный либо наоборот. Над велосипедом работали инженеры, затратившие все свои навыки и использовавшие лучшие материалы для тех целей, для которых он предназначен.

Если в колесе стоит 36 плоских спиц аэро из алюминия, то ставьте такие же. Не рекомендуется его переделывать под другие нужды, так как если вы сделаете замену, то никак не сможете изменить конструкцию рамы.

В результате поставив на велосипед для велотрека спицы с баттингом и прокатившись на нём по бездорожью, приведёте к разрушению всей конструкции своего «коня». Поэтому, чтобы заменить спицу, снимите старую и поменяйте её на аналогичную.

Вывод

Для того чтобы сделать правильный подбор спиц для велосипеда, необходимо выяснить, для каких целей предназначен ваш и, исходя из вышеизложенного, произвести их замену.