В традиционном велосипедном колесе спицевой
набор обычно состоит приблизительно из трех десятков спиц. То, что
называют спицей в разговоре, на самом деле представляет собой две
детали. То есть, это собственно спица - длинный тонкий стержень с
загнутым и расклепанным концом с одной стороны и резьбовым с другой и
ниппель - гайка грибовидной формы, которая крепит спицу к ободу.
По конструкции можно выделить следующие типы спиц:
Прямые спицы – диаметр спицы одинаковый по всей длине. Вес при этом немного больше, чем у тянутой спицы, но и цена меньше.
Тянутые спицы – диаметр спицы в центре меньше чем на концах спицы.
Спица испытывает неравномерную нагрузку – нагрузка в местах крепления к
ободу и к втулке всегда больше чем в центре, поэтому диаметр в центре
спицы можно уменьшить без потери прочности, но с уменьшением веса.
Именно поэтому тянутые спицы дороже прямых спиц. Утолщенные концы
делают их такими же прочными в местах концентрации напряжений, 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. В случае радиального
воздействия на колесо спицы поглощают часть энергии, действуя как
пружина. B момент резкой сосредоточенной нагрузки (удара о выступ,
например) наиболее нагруженные спицы могут достаточно удлиниться, чтобы
перераспределить нагрузку на соседние с ними спицы
В свою очередь тянутые спицы бывают двух типов: двойные тянутые и тройные тянутые.
Последние - имеют разный диаметр утолщенных концов.
Лезвиеобразные спицы – как и у тянутых спиц, кованая центральная часть
спицы улучшает ее механические свойства, а форма в виде лезвия улучшает
аэродинамику.
Спицы изготавливаются из нержавеющей стали, поскольку она прочна и
не коррозирует. Но дешевые колеса собираются на хромированных или
оцинкованных спицах из углеродистой стали, которые не так прочны и
подвержены коррозии. Спицы делают еще и из титана. Титановые спицы
можно ставить только с бронзовыми ниппелями, что делает такое колесо
незначительно легче, чем на стальных спицах с алюминиевыми ниппелями,
но существенно дороже.
Ниппеля делают из никелированной бронзы. Этот материал очень хорош для
ниппелей, потому что бронзовая резьба очень гладкая, и бронза не
коррозирует достаточно долго. Также делают из алюминия. Такие ниппеля
действительно позволяют сэкономить вес и являются достаточно надежными
при правильном использовании. Они должны использоваться только с
ободами, у которых пистоны изготовлены не из алюминия, потому что в
месте контакта Al-Al между ниппелем и пистоном может произойти
химическая сварка.
В зависимости от размеров втулки, эффективного диаметра обода и типа
спицевого набора, необходимо применение спиц вполне определенного
размера. Причем знать его необходимо не только для сборки нового
колеса, но и для замены выбитых или порванных спиц.
На прочность спицы сильно влияет тип резьбы. Она может быть нарезанной
в теле спицы или накатанной. Накатанную резьбу можно узнать по тому,
что диаметр, измеренный по вершинам резьбы, больше, чем диаметр
гладкого стержня рядом с резьбой. При нарезании резьбы, тело спицы
заметно ослабляется в зоне ее расположения, при накатывании резьбы -
тоже ослабляется, но меньше.
Спицы с накатанной резьбой оказываются заметно прочнее, в зоне
расположения резьбы, разумеется. Но накатка сложнее в исполнении,
поэтому такие спицы оказываются дороже.
Примером высококачественных спиц с накатанной резьбой являются все
спицы компании DT Swiss. Немецко-французкая фирма DT Swiss основана в
1993 году. Находится в Швейцарии, в городе Билль-Биен. Буква D в
названии фирмы значит Drahtwerke, что по-немецки означает «проволочная
сетка», а T - «проволочная сетка» по-французски. DT Swiss была
организована на основе фирмы Vereinigte Drahtwerke, которая производила
различные изделия из металла более 300 лет. Велосипедные спицы
производились, начиная с 1920 года.
DT Swiss разработала свой метод для уменьшения диаметра спицы: CFT –
технология холодной ковки. Проволока, из которой сделана спица,
производится методом холодной ковки, а не вытягивания.
