February 20, 2010
Как вы представляете себе колесо? Шина, обод, спицы, ось. Эта конструкция кажется настолько аксиомной, что выкинуть её из головы врят ли получится. Отсюда же пошло выражение – “вставлять палки в колеса” – заклинит ведь, между спицей и рамой.
Но тем не менее, давным давно инальянец Франко Сбарро сумел изобрести колесо не только без спиц, но и вез центральной оси. Констркуция кажется невероятной, но тем не менее она суествует и смотрится крайне эффектно. Ниже мы приведем фото транспорта, сделанного на таких колесах.
Как это работает? Довольно просто. Само колесо представляет из себя либо обод, за который цепляется спаренный комплект роликов (как на американских горках), либо здоровенный подшипник, внутренняя часть которого при движении остается неподвижной. К ней то собственно и крепится обычно рама.
Недавно группа студентов из Йелльского университета, в качестве эксперимента сделала велосипед, задне колесо которого было сделано без спиц. На приведенных ниже фотографиях хорошо видны некоторые особенности конструкции.
Теоретически, колеса без спиц имеют преимущества перед стандартными – это априори меньший вес, лучшая устойчивость, понижение центра тяжести и эффектный вид. Но их сложно и дорого изготавливать (подшипник 500 мм!), а также их нельзя просто взять и поставить на обычный мотоцикл например. Возникают также проблемы с защитой от изгибов, грязи, мощностью крепления и технологией установкой тормозов.
Попытки поставить колеса на серийное производство были. Зарегестрированный во Франции завод Осмос (Osmos), основанный Домиником Моттасом, проводил технические и коммерческие эксперименты в 90-х годах. Большого коммерческого успеха они не имели, зато Моттасу удалось получить на них патент.
В процессе сборки
Конечно конструкция уж очень непредсказуемая. Попробуйте на таких колесах заехать в какую ни будь грязь – весь механизм выйдет из стройя, забившись всевозможным мусором. Вообще смотря на все эти мотоцикля мне кажется что такое колесо может просто вылететь повернувшись не под тем углом в гнезде. Но это ощущение.
Однако для выставок и концептов колеса подходят идеально, если нужно эффектно выступить – Осмос-колеса самая лучшая идея.
В теории, такие колеса имеют преимущества перед стандартными – меньший вес, снятие некоторых технических ограничений и эффектный вид. Но они более дороги в изготовлении и их трудно приспосабливать к обычной мото-технике. Возникают также проблемы с защитой от изгибов/прочностью и установкой тормозов.
Наша цель - свой ФабЛаб в Санкт-Петербурге!
Следите за новостями!
Довольно сложно представить для себя велосипед, на котором отсутствуют спицы. Однако, наука не стоит на месте и не так давно был изобретен велосипед без спиц. На каждое колесо приходилось порядка 5-6 лопастей, которые полностью заменяли спицы в колесе. Вес сплава алюминия увеличивал общий вес агрегата на 1, 5 килограмма, что существенно по сравнению со спицевыми аналогами, но не играет почти никакой роли на дороге. Такие модели чаще всего использовались в большом спорте, так как очень быстро разгонялись. Последнее время такие велосипеды стали доступны для массовой покупки.
Какими бывают особенные велосипеды
Существует три вида велосипедов, которые работают без спиц. Все три альтернативы существуют в мире, однако купить их не представляется возможным обычным людям. Два варианта сложно приобрести и отремонтировать в случае поломки, а третий только в стадии разработки:
- Аппарат на эллиптических лентах;
- Nulla.
Велосипед, разработанный по технологии Nulla удастся попробовать на себе только в том случае, если есть пара лишних миллионов рублей, так как он еще в стадии разработки и не был презентован миру. Остальные два варианта можно встретить даже в специализирующемся на продаже велосипедов и аксессуаров к нему магазинов.
Плюсы и недостатки литых дисков
Статусные производители автомобилей, такие как BMW, Lamborghini и Ferrari также выпустили ограниченное количество велосипедов подобной конструкции. Однако, даже такие брендовые штучные вещи делаются в Китае. Человек, видя марку, подсознательно считает аппарат выше и лучше аналогичных, но это не совсем верно. Но велосипед без спиц не так плох и имеет свои достоинства:
- Прочность камня - колеса из такого сплава алюминия крайне сложно погнуть или сломать, в отличие от его собратьев со спицами;
- Особенности внешнего вида - для тех, кто хочет выделиться, подойдет идеально, особенно, если окрасить лопасти велосипеда в яркий или необычный цвет;
- Аэродинамика - научно доказано, что такие велосипеды обладают наилучшей аэродинамичностью. Но при этом все еще вызывают недоверие, которое отталкивает их от покупки такого товара. Да и играть роль это будет только для того, кто всерьез соревнуется с такими же гонщиками.
Но если бы все было так радужно, то вряд ли его бы продолжали дорабатывать, не выпустив в массовое производство. В первую очередь проблема в том, что колеса во время езды не пружинят, что доставляет владельцу приличный дискомфорт. Восстановить разбитый, треснувший или другим образом поломанный диск невозможно. Кроме того, он имеет внушительный вес и высокую цену.
Достоинства и недостатки велосипеда на эллиптических лентах
Конструкция этого аппарата напоминает свернутые ленты, которые кто-то положил внутрь колес. Появившись совсем недавно, они уже снискали популярность за счет своего дизайна и удобства. Они отлично амортизируют велосипед, который подпрыгивает на каждой кочке. Имеют ошеломительную прочность и неповторимый стиль, который превращает велосипед в скульптуру.
Минусы тоже имеются: нельзя развить большую скорость, так как конструкция не позволит тягаться с шоссейным аппаратом. С горным велосипедом он тоже не сравниться, так как не сможет покорять неровности с тем же энтузиазмом.
Велосипедные колеса – что может быть проще? Ходовые узлы байка – ободья, закрепленные к центральной втулке через спицы. Их равномерное натяжение обеспечивает прочность и целостность. Сами детали настолько легкие, что почти не влияют на общий вес конструкции.
Спицевое колесо – годами проверенное решение. Его ставят на любую современную модель синглспида, шоссейника, МТБ, гибрида и т.д. Свыше 90% великов оснащены спицами. Несмотря на выгодный консервативный подход к сборке колес, инженеры стремятся изменить их конструкцию и прийти к тому, чтобы заменить спицы на что-то другое или вовсе собрать велосипед без спиц.
Велосипед на литых дисках
– простой способ уйти от стандарта. Спицы заменены лопастями, которые соединяют втулку с ходовой частью. Никакой регулировки натяжения у литья нет, колеса неразборные.
Велосипеды на литых дисках носят названия известных автомобильных брендов (правда на самом деле большинство из них не более чем низкокачественные китайские подделки не имеющие к этим брендам никакого отношения):
- Ferrari,
- Land Rover.
Принципиальные отличия от спиц:
- оригинальный дизайн;
- повышенная жесткость;
- высокие аэродинамические показатели.
Литые диски придают байку своеобразный автомобильный лоск, выглядят круто, привлекают внимание. Эффектность им добавляет световой тюнинг.
А еще круче смотрится окрашенное литье (велосипед BMW)
Из-за высокой жесткости по сравнению со спицевой конструкцией, эти колеса не пружинят и легче разгоняются на ровных дорогах, но абсолютно не подходят для экстремальной езды. Обслуживать такие колеса намного проще, а вот ремонт поврежденного диска невозможен.
Изогнутая форма лопастей улучшает аэродинамику, что должно положительно сказываться на скорости велосипеда. Однако это преимущество перекрывается увеличением общей массы. Привес литья к велосипеду 1 – 1.5 кг, в то время как спицы не прибавят и полкило.
Стоимость дисков довольно высока, особенно с учетом их непригодности к ремонту. Ставить отдельно на велосипед накладно, а катать нужно с особой аккуратностью, что в общем невыгодно.
Колеса на эллиптических лентах
Эллиптические ленты – свернутые ленты углепластика для закрепления обода к оси вращения. Центральная часть представляет собой треугольник, внутрь которого помещена втулка. Середины лент закреплены к ободу, края – к внешним плоскостям треугольника. На колесо приходится по три эллипса. Таким образом обеспечивается равномерное крепление и распределение усилий.
Идея создания велосипеда на «эллипсных» колесах принадлежит британскому конструктору Сэму Пирсу. Сама конструкция получила название Loopwheel, что буквально означает «петельное колесо». Иллюстрация показывает, что края лент закреплены к треугольнику параллельно, а не внахлест, что придает эллипсам форму петель.
Loop Wheel с планетарной системой передач и тормозами V-brake
К достоинствам колес на эллиптических лентах можно отнести:
- высокую амортизацию;
- надежность конструкции;
- оригинальный стиль.
В движении эллипсы испытывают растяжение и сжатие, за счет чего колеса приобретают амортизационные свойства. Углеродный пластик – прочный и легкий материал – может испытывать многократные деформации с сохранением первоначальной формы. Благодаря этому, колесу можно приписать надежность, устойчивость и долговечность.
Все преимущества перечеркивает один существенный недостаток – плохая динамика. Недостаточная жесткость будет препятствовать разгону велосипеда и преодолению сопротивления воздуха. Подняться в горку также проблематично.
Впрочем, сам конструктор заявляет, что такие колеса и предназначены для спокойной езды по дорогам с незначительными неровностями на небольшие расстояния.
Nulla – конструктивная особенность и дизайн
В переводе с итальянского, Nulla – ничто, пустота. Это не просто колеса без спиц, у них отсутствуют даже центры вращения.
Ободное кольцо – все, что осталось от привычного велосипедного колеса. Надо сказать, это упрощение значительно сказалось и на геометрии рамы – теперь это просто треугольник. Минималистичный дизайн полностью оправдывает название байка. Сейчас эти велосипеды на стадии разработки, так как отсутствие спиц и стандартного привода колеса приводят к некоторым сложностям:
- установка системы передач;
- переключателей;
- тормозов;
- амортизации.
Для решения проблем со скоростями можно внедрить планетарную втулку или поставить электромотор.
Велосипед Nulla напоминает схематичное изображение байка
Особенность конструкции. Задний обод выполнен в виде внутренней шестерни, в зацеплении с которой находится внешняя шестерня – втулка. Узел расположен в непосредственной близости от педалей, что гарантирует высокую эффективность крутящего момента на выходе. Усилия передаются через приводной ремень.
Альтернативный вариант – цепная передача. Принцип работы:
1. Передача крутящего момента от ведущей звезды к промежуточной оси. По ее концам расположены маленькая и большая звездочки.Подведем итог. Сегодня велосипед без спиц относится к разряду редких и уникальных моделей. Основная задача производителей – учесть все конструктивные нюансы, доработать технические детали и тщательно изучить возможность спроса у покупателей. Поскольку эти модели кардинально меняют стандартный подход к сборке, они могут смело претендовать на отдельный класс велосипедов.
Спицой для велосипеда называют конструктивную деталь колеса, которая технически является стержнем, соединяющим ступицу и обод. За счет спиц без снижения прочности облегчают конструкцию колеса.
Эти детали для байка сегодня изготавливают из стали (нержавеющей и хромированной углеродистой), титана, углепластика и сплава алюминия. Наибольшей популярностью у велолюбителей пользуются спицы, выполненные из нержавейки: они недорогие и прочные. Дополнительно детали, сделанные из стали, подлежат никелированию или хромированию. Присоединяется спица ко втулке и ободу колеса при задействовании ниппеля, в который ее и вкручивают.
Велосипед без спиц и центральной оси в колесах
Велосипед без спиц
Возможен ли велосипед без спиц в колесах? Да, последние разработки предлагают модели роверов, конструкция которых не предполагает использование привычного глазу колеса, снабженного шиной, осью, ободом и спицами. Удивительны они не только тем, что фактически оспаривают утверждение о вставлении палок в колеса и о том, что нельзя изобрести колесо. Оказывается, «открытием» такого элемента без использования центральной оси мы обязаны итальянцу по имени Франко Сбарро, а сегодня можно увидеть прототипы и работающие модели практически любого вида транспорта с использованием таких колес, включая роверы.
Для байков конструкция колеса без спиц представляет собой очень большой подшипник, при этом внутренняя часть его при движении остается неподвижной. В теории, такая модель колеса должна выигрывать по сравнению с обычной за счет легкости, снижения центра тяжести и повышенной устойчивости. А чего стоит удивительный внешний вид такой детали! Однако в производстве такие колеса очень дороги и технологически сложны. Кроме того, нужно решать проблемы с защитой от грязи, креплением деталей и возможностью оснастить тормозами. Также пока есть сложности при прохождении изгибов.
Тем не менее, идея велосипеда без спиц пришлась по душе Сильвену Жерберу, французу, который в 2013 году представил вниманию , оснащенного именно такими колесами. Концепт, названный Synapse, отличается передачей крутящего момента с помощью электромотора на обода, а также необычным соединением рамы и колес. Конечно, возникают вопросы относительно того, надежно ли крепятся колеса и можно ли на подобном ровере преодолевать дорожные препятствия, однако начало колесам без спиц уже положено.
Какие бывают спицы?
Спицы можно поделить на несколько групп, в зависимости от следующих параметров:
- по калибру (толщине): 1,5 мм, 1,6 мм, 1,8 мм, а также 2,0 мм и 2,34 мм
- по виду головки: прямые (традиционно для фирменного вилсета) и загнутые (для сборного колеса)
- по конструкции: цилиндрические с баттингом и постоянной толщины, а также аэроспицы (плоские). Под баттингом понимают уменьшение спицы в средней ее части, где на нее приходятся минимальные нагрузки, в отличие от концов запчасти, что позволяет снизить вес спиц.
Покажется удивительным, но спицы называют одними из самых часто ремонтируемых запчастей ровера. Действительно, эти тоненькие детали во многом определяют динамику велосипеда, качество и безопасность катания.
Ключ для спиц
Чтобы натянуть спицы, понадобится инструмент под названием спицевой ключ . С помощью закручивания ниппеля устанавливают и натягивают эти запчасти. При этом основным моментом считается равномерность натягивания спиц, что гарантирует правильность распределения нагрузки.
Спицовка колеса может быть разной, однако ключевыми считают крестовую и радиальную. Наиболее распространенной и удобной называют трехкрестовую: это значит тройное пересечение каждой из деталей.
Регулировку спиц на велосипеде можно разделить на несколько шагов, включающих подготовку, монтаж запчастей или набивку колеса, а также натяжение спиц. Все этапы можно сделать и в домашних условиях при наличии терпения, умений и свободного времени, а можно доверить ровер мастеру.
На первом шаге определяется длина велосипедных запчастей. Переднее колесо, которое считается более технически простым, описывается как имеющее одинаковую длину запчастей с обеих сторон. Что касается заднего, то его отличает разная длина из-за разности наклона велосипедных спиц. Это объясняется требованиями к центровке колеса и присутствием скоростей. Чтобы рассчитать длину искомых запчастей, часто применяют онлайн-калькуляторы, куда достаточно ввести данные по размерам других деталей и получить результат.
Второй, монтажный, шаг требует наличия обода, спиц, втулки, масла, спицевого ключа и отвертки. Последовательность правильных действий такова:
- Тщательно смажьте точки соединений с ниппелями на деталях колеса и резьбовой части запчастей, что гарантирует качественное натяжение спиц.
- При наличии углубленных входов на фланце исключительно с одного бока нужно устанавливать спицы с бока, противоположного углублениям.
- Во фланец устанавливаются девять запчастей с одним незанятым входом между каждой.
- На заднее колесо запчасти ставятся справа от втулки.
- На ободе среди входов, размещенных по правую руку, нужно найти расположенный по правую сторону от вентильного входа и расположить в нем первую спицу, после чего ниппель закрутить, сделав два оборота.
- Начиная с первой спицы, отсчитываются по направлению часовой стрелки четыре входа, устанавливается вторая спица и так же заворачивается ниппель. Втулка нарезной частью повернута к вам.
- Обязательно контролируется ход монтажа: если все проходит верно, то спицы соединяют обод справа с фланцем втулки, тоже правым, при этом между запчастями сохраняется три незанятых отверстия.
- Последующие семь запчастей закрепляются по такому же принципу, путем установки в каждое четвертое ободное отверстие.
- Теперь нужно развернуть колесо противоположным боком и устанавливать поочередно 9 спиц, монтируя их в фланец, расположенный по левую руку. При этом начинать нужно с ключевой спицы, которая находится левее вентильного входа. Поставив ее, оставшиеся восемь спиц установите так же, как и с предыдущей стороны.
- Осмотр колеса должен показать, что пары незанятых входов чередуются с парами входов с ниппелями по всей длине обода. Чтобы закрепить ниппеля, их проворачивают два раза.
- Этап установки натяжных запчастей, чьи головки располагаются с оборотной стороны фланца. Одна из спиц продевается в фланцевое отверстие, а велосипедная втулка закручивается таким образом, чтобы у уже смонтированных запчастей направление получилось близкое к касательному к фланцам.
- При монтаже первых натяжных запчастей обращайте внимание на их установку в ободные отверстия, которые ближе к требуемому фланцу. Оставшиеся запчасти с элементом натяжения набираются так же. В случае, если они не достают до входов ниппелей, нужно на оборот ослабить ниппеля уже вставленных спиц.
- Когда установка всех спиц завершена, необходимо закрутить ниппеля на одну и ту же глубину.
Наконец, третий шаг подразумевает натяжение спиц , которое обязательно должно быть равномерным, для чего ниппеля закручиваются на одном уровне. Если запчасти короткие, то после подтяжки должно просматриваться одно и то же количество витков резьбы. При длинных запчастях выходящий конец устанавливается на уровне шлиц ниппелей.
После этого каждый ниппель нужно заворачивать по направлению от отверстия вентиля на один оборот и проверять запчасти на натяжение. Если оно слабое, то провернуть ниппель еще раз, при этом не добиваясь чрезмерно тугого натяжения. Если же вы справились с ободом на 75%, а закручивать ниппель стало практически невозможно, то это сигнализирует о лишнем втором обороте. Справиться с этой ситуацией можно, открутив ниппеля на один оборот назад.
Наконец, необходимо поставить искомое колесо на специальный станок или, за неимением его, на сам ровер: именно так можно выявить неровности запчасти. Обратите внимание на то, бросаются ли в глаза неровности. При горизонтальном характере неровности, если обод смещается в правый бок на четыре запчасти: две из них смотрят на левый, а две - на правый фланец, выполняется закручивание левых ниппелей на ¼оборота и аналогичное, на ¼оборота, ослабление ниппелей с правого бока. Если же этот способ не помог избавиться от неровности, то нужно отыскать наиболее неровное место слева и подтянуть его.
Для корректировки вертикальных неровностей необходимо отыскать максимально далекое от втулки место обода. Это требуется для максимального натяжения запчасти в том месте, что улучшит параметры жесткости колеса и дополнительно придвинет к втулке обод.
Дополнительно при натяжении запчастей занимаются также их усаживанием. С этой целью с усилием надавливают на спицы там, где они пересекаются, после чего поворачивают колесо и повторяют процедуру, чтобы таким образом сделать усадку всех запчастей. Обычно при успешно проводимой процедуре спицы издают характерные звуки.
Нередко замену и натяжку спиц на велосипеде лучше доверять профессионалам, чтобы быть уверенным в результате. К сожалению, иногда неправильный ремонт способен лишь усугубить проблемы и даже привести к «восьмеркам» колес, поэтому при малейших сомнениях ровер лучше отдать в веломастерскую.
Как-то незаметно подбирается к нам лето и пора подумать о железном друге. О велосипеде, конечно! По ссылке серии велосипедов можно выбрать отличный вариант! Мы все с детства знаем, как выглядит классическая модель велосипеда и прекрасно представляем, например, из каких составных частей состоит обычное колесо. Это соединенные спицами, крепящимися на центральной втулке, ободы.
Так создаётся прочность и целостность колеса за счет спиц, которые равномерно натянуты. Спицы, как правило, очень легкие и абсолютно не влияют на вес самого велосипеда. Спицевые колеса - это классика. В основном они и ставятся. хотя давно ведутся инженерные разработки по замене спиц на что-то принципиальное новое. Об этом и порассуждаем.
Литые диски
Конечно, что самое первое пришло в голову современным инженерам - полностью уйти от использования спиц и сделать литые диски. Так вместо спиц вставляются на центральную втулку лопасти. В этом случае натяжение не регулируется и колесо становится не разборным. Часто такие велосипеды получают названия известных авто-брендов, но нередко к этим брендам не имеют ни малейшего отношения.
У литых колёс повышенная жесткость и высокие аэродинамические данные. Они смотрятся стильно, напоминают мини-авто, а если добавить подсветку - это будет выглядеть круто!
Но такие супер колеса не применимы для экстремальных гонок, так как не пружинят, но зато на ровной и прямой дороге на них легко разогнаться.
Уход за данными колесами прост, но если вдруг повреждается диск, велосипед уже не спасёшь - придется покупать новый!
Увы, совсем мало плюсов и много минусов. Не очень удачная будет покупка.
Эллиптические ленты
Ещё вариант современного колеса без спиц- "петельное" колесо. Спицы заменяются на на так называемые эллиптические ленты, имеющие в готовом виде форму петли. Изготавливаются из из углепластика. Крепление колеса весьма оригинальное. К треугольнику, в котором втулка, крепится край ленты, а к ободу - середина ленты. Получается три эллипса, гарантирующие надежное крепление обода и равное распределение усилий.
Конечно, здесь ценятся замечательная амортизация, прочная конструкция и необыкновенный привлекательный внешний вид. Передвижение на неровной дороге становится очень комфортное, так как эллипсы при движении растягиваются и сжимаются, что способствует удобству велосипедисту. Материал надежный и долговечный. Поэтому такой велосипед будет долго вас радовать.
Но, к сожалению, есть и минусы. Очень плохая динамика из-за плохой жесткости. Медленный разгон и тяжелый подъем в гору. Но на небольшую прогулку по ровной дороге - очень удобно.
Колесо Nulla
Вот мы добрались до самых оригинальных колес. Вам что-нибудь говорит итальянское название Nulla? В переводе "пустота". Да! В колесе нет спиц и даже втулки! Только обод. Рама смотрится как треугольник. Эта модификация еще не полностью продумана, полно проблем, например, как установить переключатели, тормоза, систему передач.
Но кое-что уже заслуживает нашего внимания. Задний обод имеет вид внутренней шестерни, с ней сцеплена внешняя шестерня. Эффективность крутящего момента повышает близкое расположение к педалям самого узла. Через приводной ремень передаётся усилие. Ролики, на которых крепится переднее колесо, обеспечивают эффективную проворачиваемость и таким образом способствуют движению.
ВЫБОР ЗА ВАМИ! ПОЕХАЛИ!
