Принцип работы тензометра для велосипедных спиц
Велосипедное колесо состоит из:
- обода;
- спицевого набора;
- втулки;
- покрышки с камерой.
Спицы соединяют втулку с ободом, обеспечивая колесу высокую прочность при малом весе. Они удерживают форму колеса, придают ему прочность и жесткость. Благодаря их гибкости нагрузка, действующая на колесо, распределяется по ободу. Так же они являются своего рода амортизаторами.
Для определения правильности установки и натяжения спиц используют специальный прибор – тензометр.
Что такое тензометр
Тензометр – это прибор для измерения напряжения и деформации на локальном участке. С его помощью определяют напряжения в изделии или конструкции.
По типу действия тензометры различают:
- механические,
- резистивные,
- струнные,
- емкостные,
- индуктивные.
В велосипедном деле тензометр используют для определения силы, с которой натянуты спицы в колесе.
Для этого применяют, в основном, механические тензометры, принцип работы которых мы и рассмотрим.
Принцип работы велосипедного тензометра
Идея работы тензометра на самом деле очень простая и понятная.
Чем сильнее натянута спица – тем меньше она будет изгибаться при приложении к ней поперечного усилия.
Мы рассмотрим принцип работы на примере механического прибора.
При измерении натяжения спица фиксируется между двумя упорами (точками) на приборе и посередине между ними прикладывается поперечное усилие на изгиб. Это усилие прикладывается третьим, подвижным упором, с помощью мерной пружины на обратной стороне тензометра.
При этом, в зависимости от степени отклонения участка спицы под нагрузкой от прямой линии, на мерной шкале стрелка показывает условную цифру. Чем сильнее натяжение – тем меньшее отклонение от прямой (изгиб) и больше цифра на шкале тензометра. На основании этой цифры отклонения определяют силу натяжения спицы в килограммах по специальной таблице, идущей в комплекте к каждому велосипедному тензометру.
Степень отклонения, естественно, зависит от материала, из которого изготовлена спица, её толщины и профиля (круглая, плоская, овальная, баттированная).
Баттированная спица — та, у которой толщина на концах больше, чем толщина в центральной части.
Зная материал, толщину, и профиль смотрим в таблицу и переводим полученную со шкалы цифру в реальное натяжение, выраженное в килограммах.
Например, измеряем натяжение круглой стальной спицы диаметром 1,5 мм с предыдущей картинки. Первое показание «20» соответствует натяжению в 148 кг, а второе «10» в 56 кг.
Учтите, что измерять толщину спицы нужно с точностью до десятых долей мм.
Для чего натягивать спицы
Спицы на колесе натягивают для того, чтобы оно было прочным на изгиб и жестким.
Сила натяжения разная для разных сочетаний спиц, ободов (материал, профиль, производитель и т.д.) и стиля катания.
Для качественных колес известных брендов сила натяжения указывается непосредственно производителем.
Для других колес обычно берется среднее значение из тех же таблиц натяжения (которые идут в комплекте с тензометром и показаны на картинке выше) в зависимости от материала и толщины спицы.
Тут важно понимать, что натяжение спиц влияет на жесткость колеса на скручивание. Чем сильнее они натянуты, тем сложнее согнуть колесо в поперечной плоскости. При этом жестко «заспицованное» колесо – это плюс к разгону велосипеда. Поэтому гонщики, например, натягивают спицы почти до максимальных значений.
Чтобы колесо было прочным, а не жестким, не нужно натягивать спицы до максимальных значений.
При максимальном натяжении не только сама спица испытывает сильные нагрузки, но и обод, особенно в месте крепления спицы, так же испытывает максимальную нагрузку. Поэтому при ударе, такая спица гораздо легче лопнет или её вырвет из обода. Или у обода, вместо того, чтобы он просто пошел «восьмеркой», которую потом просто выпрямить, погнется сам профиль, который исправить очень сложно. Или же обод просто лопнет.
Спицы ни в коем случае не должны быть слабыми или перетянутыми. Главное условие прочности и долговечности колеса – равномерно натянутые спицы. Очень плохо, когда они перетянуты (одна или несколько). Значит, вскоре они могут лопнуть.
При сжимании пальцами соседние спицы должны незначительно прогибаться навстречу друг другу, если такого прогиба нет — надо обязательно ослабить натяжение. Также и обод должен быть в идеальном состоянии, при сильных восьмёрках и контрударах надо его расспицовывать и выпрямлять вручную, а не с помощью подтяжки отдельных спиц.
Для обычного велосипедиста, не спортсмена и не гонщика, спицы должны быть натянуты равномерно и не на максимальных, а на средних значениях. Как натягивать спицы для спортсменов знают их тренеры и механики. Мы им советовать ничего не будем.
В интернете на некоторых сайтах есть специальные приложения для построения диаграмм натяжения спиц на колесе. Например, для тензометров TM-1, по адресу Parktool.
com/wta можно построить диаграмму натяжений, а так же узнать ориентировочные значения силы, с которой их нужно натягивать для разных материалов, толщины и сечения (круглых, овальных, плоских).
И еще. Со временем спицы теряют первоначальное натяжение. Происходит это из-за того, что при каждом ударе колеса о землю при его вращении, спица очень-очень мало, но теряет натяжение. Связано это ещё и с тем, что сам ниппель, крепящий спицу к ободу, начинает понемногу выкручиваться, ослабляя натяжение. Поэтому время от времени натяжение нужно проверять, и лучше это делать тензометром, а не пальцами и не на слух.
Что ещё можно почитать:
- Типы и особенности велосипедных втулок. На что обратить внимание при замене.
- Велосипедные обода.
- Велосипедные покрышки: размеры, типы маркировки и взаимозаменяемость.
- Какую покрышку выбрать на велосипед
- Велокамера
Тензометр своими руками
Тензометр это прибор для измерения деформации чего-либо, в нашем случае измеряем силу натяжения спиц велосипедного колеса.
Измеряется то насколько прогибается натянутая спица. Чем сильнее натянута спица тем меньше её прогиб.
Существуют заводские фирменные тензометры для спиц, цены начинаются где-то от 7000р.
У китайских на али цена примерно от 1200р. Но сделаны они совсем на отцепись. За основу, взять можно, но потом надо будет дорабатывать.
Так как в принципе ничего особо сложного, чтобы померить прогиб спицы строить не надо, решил заколхозить самостоятельно.
Я решил сделать на основе глубино-мера, хотя по сути это обычный цифровой штангенциркуль с точностью до 0.01мм.
Выглядит девайс вот так:
В качестве основания была взята пластина 10мм оргстекла.
Резал его электро-лобзиком на самой маленькой скорости.
Остальные обработки, в основном делались «дремелем» Proxxon 240E.
В качестве основного штыря использовал старую отвертку, с прозрачной ручкой. Шлиц отвертки был давно уже убит, так что не жалко 🙂
Прозрачную пластмассу обстучал молотком. Очень повезло с круглым набалдашником, иначе пришлось бы делать самому что нибудь похожее.
Процедура измерения так сказать.
Нажатием основания ладони на набалдашник, штырь двигается вперед, при этом сжимается пружина, а средний упор закреплённый на кончике штыря, выдвигается вперед. Далее дивайс помещается на спицу так, чтобы она оказалась между центральным упором и боковыми.
При освобождении штыря, пружина распрямляясь, средним упором изгибает спицу.
Упоры сделаны из подшипников, чтобы снизить влияние трения скольжения по спице.
Планка с боковыми стойками, была сделана из основания какого то монитора. Очень удачно, что в этих стойках уже была резьба М3
Осталось только вырезать прямоугольную полоску, со стойками на концах и на винтиках М3 прикрутить подшипники.
Кончик штыря, на котором установлен центральный подшипник, сначала был обработан, потом нарезана резьба, после этого я его закалил. Повезло — сталь оказалась калящейся.
Измерение производится после того, как показания прибора, кнопкой сбрасываются на ноль.
Чтобы все измерения, были относительно единой базы, сделан специальный ограничитель, задающий нулевое положение.
Его длина выбрана такой, чтобы пружина была немного сжата, в начальном положении.
При таком способе задания «нуля», показания естественным образом будут соответствовать направлению силы натяжения спицы, т.е. чем больше показание прибора — тем сильнее натяжение спицы.
Показания при измерении спиц натянутых примерно с силой 110кг приходятся на 4.60мм.
Для того, чтобы узнать более точное соответствие, прибор нужно будет откалибровать. Это планирую сделать в одной из веломастерских. Надеюсь не откажут в помощи по калибровке.
Но уже сейчас вполне можно спицевать колеса, ориентируясь не по звуку гудящих от щипка спиц, а по прибору, ведь измерения относительные, и главное чтобы спицы были равномерно натянуты (есстно с учетом геометрии и дефектов ободов).
Измеритель натяжения спиц LifeLine | Колесные инструменты
100277044
Увеличить
Обзор 360° 360° Проиграть видео
893
$40.00
Список цен $44,99 Сэкономьте 11%
Добавить к сравнению
Сильное и постоянное натяжение спиц необходимо для жесткого и прочного колеса. Измеритель натяжения спиц LifeLine обеспечивает калиброванное измерение натяжения спиц, чтобы помочь вам получить максимальную отдачу от сборки вашей колесной пары.
- Идеально подходит для сборки и тюнинга колес
- Измерьте относительное натяжение спиц
- Калибровка для точных воспроизводимых показаний
- Совместим с круглыми и плоскими спицами
- Легко читаемые измерительные маркеры
Неправильная или отсутствующая информация о продукте? Сообщите нам
Пожалуйста, выберите проблему
Ваш отзыв получен! Спасибо что помогли нам улучшить сайт.
Сильное и постоянное натяжение спиц необходимо для жесткого и прочного колеса. Измеритель натяжения спиц LifeLine обеспечивает калиброванное измерение натяжения спиц, чтобы помочь вам получить максимальную отдачу от сборки вашей колесной пары.
Измеритель натяжения спиц LifeLine идеально подходит для начинающих производителей колес и сервисных механиков.
Читать далее
Варианты доставки, доступные для доставки этого продукта вместе с содержимым вашей корзины в США:
- Стандартная отслеживаемая доставка: Ориентировочная доставка в понедельник, 24 апреля 2023 г.
— 9,07 долл. США
Потратьте на 61,92 долл. больше, чтобы получить право на бесплатную отслеживаемую доставку - Отслеживаемая курьерская доставка: Ориентировочная доставка Пятница, 14 апреля 2023 г. — 18,15 долл. США
— 9,07 долл. США Мы с радостью вернем деньги за любой товар, купленный на Wiggle, если он будет возвращен нам в течение 365 дней; за исключением подарочных сертификатов Wiggle, питания и персонализированных продуктов, за исключением случаев брака.
Обратите внимание: Велосипеды и другие крупногабаритные предметы не подлежат возврату через нашу местную службу возврата (где применимо). Пожалуйста, свяжитесь с нами, и мы можем договориться о том, чтобы забрать их у вас, используя наши скидки на курьерские тарифы. За все коллекции взимается плата, кроме бракованной продукции.
Возвращаемые товары должны быть неиспользованными и поставляться в оригинальной упаковке, за исключением случаев, когда товар неисправен.
Wiggle оплатит почтовые расходы за любые дефектные товары.
Подробнее о политике возврата Wiggle
Измеритель натяжения спиц Park Tool TM-1 – The Bikesmiths
Описание
Измеритель натяжения TM-1 точно и надежно измеряет абсолютное натяжение каждой спицы в колесе, а также относительное натяжение между все спицы в колесе. Простая в использовании и доступная по цене, TM-1 работает практически с любой велосипедной спицей, независимо от ее диаметра, материала или формы. TM-1 предназначен для всех, кто занимается сборкой или ремонтом колес, диагностикой проблем с колесами или сборкой новых велосипедов. Это инструмент, который должен быть на каждом рабочем месте.
Доставка и возврат
Пожалуйста, подождите 10 дней, пока ваш заказ прибудет. Мы поставляем товары со всего мира, чтобы предложить вам невероятные предложения и самые низкие цены. | ||
Возврат прост , просто свяжитесь с нами, чтобы узнать номер возврата, и отправьте товар в наш центр возврата для быстрой обработки. Мы быстро заменим или вернем деньги! |
Это означает, что иногда вам придется немного подождать, чтобы получить свой заказ, но это всегда того стоит!Отзывы
Вопросы и ответы по продукту
- Описание
- Доставка и возврат
- отзывов
- Вопросы и ответы по продукту
Измеритель натяжения ТМ-1 точно и надежно измеряет абсолютное натяжение каждой из спиц в колесе, а также относительное натяжение между всеми спицами в колесе.
Простая в использовании и доступная по цене, TM-1 работает практически с любой велосипедной спицей, независимо от ее диаметра, материала или формы. TM-1 предназначен для всех, кто занимается сборкой или ремонтом колес, диагностикой проблем с колесами или сборкой новых велосипедов. Это инструмент, который должен быть на каждом рабочем месте.
Пожалуйста, подождите 10 дней, пока ваш заказ прибудет. Мы поставляем товары со всего мира, чтобы предложить вам невероятные предложения и самые низкие цены. Это означает, что иногда вам придется немного подождать, чтобы получить свой заказ, но это всегда того стоит! | ||
Возврат прост , просто свяжитесь с нами, чтобы узнать номер возврата, и отправьте товар в наш центр возврата для быстрой обработки. |
