Колеса в сборе

Колесо (англ. Bicycle wheel) — движитель велосипеда, в общем случае состоящий из втулки, спиц, обода и покрышки с камерой (или бескамерной шиной).

Велосипедное колесо сочетает большую жёсткость с лёгкостью благодаря спицевой конструкции, состоящей в подвеске втулки колеса на металлических (чаще всего стальных) тонких спицах.

Типичная конструкци...

Типичная конструкция

Обод колеса соединяется со втулкой стальными натянутыми спицами, работающих на растяжение. Соединение втулки и обода называется спицеванием, спицовкой или «набором», которое может быть выполнено по различным схемам. Наиболее распространённой является тангенциальное спицевание, существующее в свою очередь, в нескольких вариантах — т. н. «набор в 2 креста», «набор в 3 креста» и т. д. «Кресты» здесь обозначают количество пересечений каждой спицей других. Однако существуют и другие схемы — например, радиальное, где пересечения отсутствуют. Каждая схема спицевания имеет свои преимущества и недостатки, и её выбор производится в зависимости от назначения велосипеда.

Схемы спицовки

Тип схемы спицовки определяется количеством пересечений каждой спицы с соседними, идущими от того же фланца. Сколько пересечений — столько так называемых «крестов»:

Радиальная спицовка (0 крестов) — спицы располагаются «солнышком».
Полутангенциальная спицовка (1 и более крестов) — каждая спица имеет несколько пересечений с идущими от того же фланца. В некоторых источниках называется «тангенциальной».

Радиальный набор

Радиальная спицовка

У колеса с радиальным набором (0 крестов) спицы перпендикулярны касательной к фланцу втулки. Такой набор пригоден только для передних колес с ободным тормозом. Поскольку угол между спицей и касательной к фланцу в таком наборе близок к прямому, крутящий момент, приложенный к втулке, вызвал бы сильное увеличение нагрузки на спицы, что почти наверняка привело бы к поломке спицы или фланца. Такие колеса часто могут явиться хорошим выбором для достижения максимальной производительности потому, что они немного легче и, в теории, имеют немного меньшее аэродинамическое сопротивление. Кроме того, такие колеса намного более красивы, чем обычные.

У радиальных колес существуют 2 врожденные проблемы:

В таком колесе ниппеля у спиц легче могут самопроизвольно раскручиваться из-за того, что спица выходит из обода ровно, а не слегка изогнутой, как при тангенциальном наборе.
Спица может разорвать фланец. С наибольшей вероятностью это может случиться на 36-спицевых фланцах небольшого диаметра, поскольку у них меньше металла между отверстиями. Когда бывшая в употреблении втулка переспицовывается на радиальный набор, следы (замятия), оставленные старыми спицами, могут играть роль концентраторов напряжений, дополнительно ослабляя фланец.

Многие задние колеса шоссейных велосипедов собираются по «полурадиальной» схеме, когда правая сторона набирается тангенциальным набором, а левая — радиальным.

Полутангенциальный набор

Полутангенциальная спицовка

Традиционный полутангенциальный набор принято называть набором в «3 креста», «4 креста», и так далее. Например, «3 креста» означает, что каждая спица пересекается с тремя другими спицами, идущими с того же фланца втулки. Большинство колес собирается «в 3 креста». При большем количестве «крестов» положение спиц больше приближается к касательной к фланцу. Такое их положение делает колесо более жестким по отношению к моменту вращения, создаваемому усиленным педалированием на пониженных передачах или возникающему при торможении в тормозных втулках или дисковых тормозах. При меньшем количестве крестов положение спиц больше приближается к перпендикуляру к фланцу втулки.

Чем больше в колесе спиц, тем больше требуется крестов для достижения того же самого угла наклона спиц (к касательной или перпендикуляру). Колесо из 48 спиц обычно собирается в 5 крестов, из 40 спиц — в 4 креста, из 36 спиц — в 4 или 3 креста, из 32 спиц — в 3 креста, из 28 или 24 спиц — в 2 креста.