Комплектация и сборка велосипедных колёс. (Страница 76 из 155)

Не нашел учебника, поэтому собрал колесо в автокаде 
Имеем: правые спицы имеют длину от середины отверстия фланца до точки вхождения обод (этого самого ERD) Lп = 290.56 мм, левые Lл = 292.23 мм.
А по учебнику, длину спицы можно вычислить как квадратный корень из суммы квадратов радиальной, тангенциальной и осевой составляющих:
L = √(∆r²+∆t²+∆z²)  //перед покупкой не забыть добавить около 3 мм на шайбу и головку ниппеля!
∆r = (ERD-Dфл)/2
∆t — зависит от набора а вернее — от угла выхода спицы. При радиальном ∆t = 0, при максимальном для кол-ва спиц количества крестов ∆t стремится к Dфл/2, в общем случае ∆t = Dфл*sin(ф)/2, где ф — угол между спицей и радиусом колеса.
∆z — расстояние между центром колеса и фланцем, вдоль оси.
Сила, с которой спица тянет обод колеса вдоль оси:
Fz = Fп*∆zп/Lп — должна быть одинакова для правых и левых спиц, следовательно:
Fп*∆zп/Lп = Fл*∆zл/Lл, откуда натяжение левых спиц
Fл = Fп*∆zп*Lл/(∆zл*Lп) = 882*18*292.23/(36*290.56) = 444Н.

Теперь вспоминаем, что ньютон на квадратный миллиметр — это и есть МПа, P = F/S, S = F/P
Sп = 882/8.9 = 99.1 мм.кв.
Sл = 444/8.9 = 49.9 мм.кв.
S = pi*D²/4, откуда D = 2√(S/pi)
Dп = 2√(Sп/pi) =  11.2 мм
Dл = 2√(Sл/pi) =  8.0 мм.
А все потому, что P = 8.9 МПа — это очень мало. Зато позволяет изготовить спицы из нейлона, полиэтилена или из сосны.
Предел текучести нержавнейки А2 — 360 МПа, стали 40 — 320 МПа, 30ХГСА — 830 Мпа.
Примем P = 250 МПа:
Sп = 882/250 = 3.528 мм.кв.
Dп = 2√(Sп/pi) = 2.12 мм.
Sл = 444/250 = 1.776 мм.кв.
Dл = 2√(Sл/pi) =  1.50 мм.
К примеру, мы хотим больший запас прочности колеса, Р = 200 МПа:
Sп = 882/200 = 4.41 мм.кв.
Dп = 2√(Sп/pi) = 2.37 мм.
Sл = 444/200 = 2.22 мм.кв.
Dл = 2√(Sл/pi) =  1.68 мм.

Это напомнило мне одного учёного, который несколько лет специально построенной машиной гнёт пустые обода. Изредка публикуясь. И доказывает этим, что киса му..к ... сам не знает, что   Но разные обода имеют разную жёсткость, да. При этом  вопросы благодарных читателей  "и шо?", или "дык, КАКОЙ ОБОД СТАВИТЬ?"  деликатно игнорируются Т.е. таки единственный реально просматриваемый научный результат — это гнутые обода и   про кису

Так что вполне возможно, что независимые исследователи за малую лепту от производителей дешёвых спиц валят производителей дорогих спиц

Надо строить и эксплуатировать колёса так, чтоб спицы не лопались. Мы же помним, что велосипеды ломают только дураки и неудачники

И интуитивно понятно, что по своей длине спица нагружена неравномерно. Баттированные спицы как раз изящно это обыгрывают, имея в каждлой своей точке по длине сечение более близкое к оптимальному.
А ещё оптимальнее при этом сделать утолщение у крестов
Другое дело — насколько это важно в реальной эксплуатации ширнармассами кроководов. Своё видение — что это больше идеология, чем практический смысл, я изложил в начале темы.

А с точки зрения прочности, прастихоспаде, нужно рассматривать только конечные части реальных спиц — где резьба и где изгиб

Заделанный стержень при растяжении, как раз у мест заделки имеет большие напряжения чем у его середины.

Если мы сейчас пытаемся нивелировать разницу натяжений спиц при зонте, применяя например разные фланцы,  а так же уравновешиваем расчетные нагрузки на разные группы спиц, то каким образом это может привести к разбалансированности конструкции? Мы как раз пытаемся ее сбалансировать.

Мысли пока такие: делаем заднюю втулку СШ с большим фланцем у трещетки, малым с противоположной стороны.
Слева устанавливаем вместо тонкой контргайки обычную полную гайку с резьбой М10*1, доводя OLD до 130 мм, перенося центр колеса и уменьшая зонт.
Используем слева спицы 1,8 мм, справа 2,3, при одинаковом количестве крестов, либо при полурадиальном наборе.

+++

Добавлено: 04-09-2020 14:53:21

Но и шоб не крутило
Ведь симметричное колесо, набранное фабричным набором равнопрочное. Только у меня фантазия на половине заканчивается, когда пытаюсь представлять, какие силы там чего куда выворачивают