În Spatele Designului Roților Motocicletelor

Ilustrația lui Tim Barker

Acest articol a fost publicat inițial în revista Big Twin a revistei Cycle World din aprilie-mai 1997.

Roți, roți frumoase, spițe intermitente, vârtejuri, forme strălucitoare în mișcare - soiul lor a devenit practic fără sfârșit. Există roți turnate, roți tradiționale de sârmă, roți cu ștanțare, chiar roți forjate sau rotite. Există roți cu spițe prelucrate cu CNC, roți cu sloturi, aripioare și stele.

O mulțime de lucruri de văzut, dar ce trebuie să știți despre roți? Cum se fac? Care sunt punctele forte și punctele slabe ale acestora? Cum sunt testate? Și poate cel mai important dintre toate, de ce ar trebui să-mi pese? Să începem în locul evident - la început. Prima motocicleta avea roti din lemn pentru ca era o masina extraterestra care intra intr-o varsta de buggy. Pana la sfarsitul secolului, motocicletele si bicicletele s-au rostogolit pe rotile din sârmă cu jetoane metalice sau din lemn - deși roata cu spițe de tensiune se întoarce aproape 200 de ani la roțile de apă ale lui Thomas Hewes. Roțile de sârmă, cu spițele filetate și cu șuruburile de ajustare a tensiunii, jantele șlefuite și perforate, reprezintă un mister arcane pentru mulți dintre riderii de astăzi, obișnuiți cu integritatea automată aparentă a roților motocicletelor turnate. Dar rotile de sârmă au un sentiment propriu, iar odată ce ai avut experiența de a leșina și de a fi adevărate, se explică ele însele.

Blackstone Tek dezvăluie noi roți motociclete cu fibră de carbon

Cincisprezece ani de dezvoltare au dus la ceea ce Cererile BST sunt cele mai ușoare roți ale sale

Mașinile de curse au trecut de la sârmă la roți turnate la sfârșitul anilor 1950. Și până în 1968, Peter Williams, un motor și un inginer englez, făcuse astfel de roți pentru motociclete.

În curse, unde folosirea unui tub interior a adus temperatura la pneu, ocazia de a alerga fără tuburi era valoroasă. Pe măsură ce sa acumulat experiența, a devenit clar că anvelopele fără tub au fost de fapt mai rezistente la deflații bruște decât la anvelopele cu tuburi, iar această calitate era valoroasă pentru orice utilizator potențial. Intr-adevar, in Europa, unul dintre concertistii contractati de Harley a experimentat la sfarsitul anilor 1960, cu operarea fara tub pe o roata cu grija cu sirmea atenta.

Un post impartit de James Browne (@ jameswcbro) pe 19 ianuarie 2017 la 20:15 PST

Aici, în SUA, Dan Hanebrink și firma lui Monotrack au oferit roți de motociclete turnate și magnetice până în 1971. La scurt timp după aceea, Elliot Morris din California, care a ajutat pionierul Ted Halibrand, magneți pentru motociclete pentru curse și utilizare pe stradă. Acestea au fost folosite pe scară largă de echipele de curse atât aici, cât și în străinătate, iar fiabilitatea lor a stimulat în mare măsură și alți producători. În anii '70, Tom Lester, producător lung de turnătorie precisă pentru automobile, a creat un sistem modular de roți motociclete turnate sub presiune, sperând în mod clar de interesul OEM. Până în 1980, mai multe motociclete de producție s-au rostogolit pe roți turnate, iar anvelopele pentru motociclete fără tub au fost cu adevărat sosite.

Curios, un apel la Asociația Tire și Rim a arătat că nu există standarde federale de testare a roților, air-bag era. Numerele 119 și 120 ale standardelor federale de autovehicule acoperă roțile motocicletei, dar nu necesită teste de calificare. Morris a fost un pionier în această privință, aplicând teste de roți cu aeronave modificate la propriile sale produse; dacă vrei să fii un pionier, nu vrei să dai întreaga întreprindere un nume rău făcând junk.

Metodele de testare pe roți sunt disponibile de la Societatea Inginerilor de Automobile (SAE) și de la autoritățile aviației civile. Acestea acoperă destul de mult ceea ce v-ați aștepta: izolarea aerului, sarcinile verticale și laterale necesare pentru a produce teste permanente de deformare, spargere și picătură, un test de laminare cu încărcare dublă de 15 000 de mile și așa mai departe. Multe dintre aceste teste necesită folosirea unor tobe echipate cu echipament fiabil, cu echipamente pentru a presa roțile de încercare și anvelopele împotriva acestora; setări pentru roți cu încărcătură statică, care utilizează manometre pentru detectarea deformărilor; pe accelerometrele pe bicicletă pentru a detecta accelerațiile verticale sau laterale care pot apărea din cauza unor deformări ale ciclului de rotație în timpul unei viraje dure susținute (îndoire, încovoiere între spițe, etc.)

Modelul M7R Genesi este un exemplu de roată de magneziu din Marchesini.

Marchesini

Roțile turnate au fost realizate dintr-o singură bucată sau cu un butuc tubular la care sunt înșurubate purtătoarele de lagăr, disc și pinion. Această multitudine de componente plasează o precizie pentru precizia prelucrării. O altă schemă cu butuc gol, cea a lui Lester, a oferit o varietate de plăcuțe pentru sudură care să adapteze o variantă de turnare a roților de bază la multe aplicații.

Evident, roțile turnate se pretează la discuri mai mult decât la frânele cu tambur. Deoarece suprafața jantei este supusă unui stres ridicat nu numai datorită încărcăturii și șocului rutier, ci și datorită presiunii de umflare a pneurilor, care acționează pentru a îndoi și a răsturna flanșele jantei - au existat, de asemenea, modele care atașează o jantă extrudată sau tablă de metal la un hub turnat sau prelucrat și spițe.

"Pentru mulți oameni, simplitatea vizuală curată a unei roți spulberate pe un butuc de mosor nu poate fi îmbunătățită."

Magneziu, datorită reactivității sale chimice și intern schimbările care apar odată cu vârsta, nu sunt un material bun pentru roțile de stradă, oricât de exotic se pare. Roțile magice pentru aeronave trebuie periodic să fie îndepărtate din vopseaua lor epoxidică de protecție, apoi să fie inspectate pentru eventuale fisuri prin penetrare. Dacă trec, ei sunt pregătiți la suprafață și reparați. Dacă ei nu reușesc, sunt eliminați. Nu este o rețetă pentru o mașină fără griji.

Unii designeri sunt atrasi de ușurința, rezistența și ductilitatea materialelor din tablă. O modalitate de a le utiliza este extrudarea unei secțiuni de jantă cu o flanșă centrală, îndreptată către interior, la care spițele plate pot fi apoi nitate, care unește o pereche de flanșe similare asamblate pe un butuc de bilă. Alternativ, hub-ul și spițele pot fi turnate. Într-o altă variantă, ansamblul de spițe este prelucrat din placă, apoi legat la un butuc rotit din bara și o jantă extrudată.

Au intrat pe piață noi soiuri de roți spirtoase prin sârmă, cu un număr de 100 de spite. Pentru mulți oameni, simplitatea vizuală curată a unei roți spițe dentate pe un butuc de mosor nu poate fi îmbunătățită. Timp de mulți ani, bobinele erau roata universală care ți-a permis să conduci o bicicletă pe murdărie sau pe drumuri, doar schimbând ceea ce era sau nu era atașat de fețele bobinelor. Acest model de traditie ramane puternic.

Un post comun impreuna cu Performance Machine (@performancemachine) pe 27 Octombrie 2017 la 9:33 PDT

Un alt design este roata "pie-plate", inspirata de rotile Centerline folosite pe mașini de tracțiune. Se realizează o pereche de matrițe (sau, pentru producție redusă, spinning), fiecare formând o jumătate de jantă și una a unei perechi de benzi conice de susținere. Acestea sunt apoi nitate, sudate sau altfel îmbinate prin intermediul unui butuc pentru a forma o roată completă care este foarte ușoară și rigidă.

Există o nouă metodă de producție a roților, ceea ce am putea numi "formarea plastică rotativă". este falsificată, dându-i o structură dură de cereale; acest martor este apoi montat pe o mașină specială și rotit, fierbinte, în timp ce o varietate de unelte se rostogolesc și formează semifabricatul într-o roată și jantă dintr-o singură bucată, la fel cum mâinile unui olar formează o pată rotativă de argilă într-un vas grațios . Acest sistem este atrăgător, deoarece roata rezultată este în mod eficient falsificată, oferindu-i rezistență maximă pentru greutatea sa. Densitatea materialului permite, de asemenea, roții să primească cromare care nu are caracteristica incoerentă a cromului din aluminiu turnat. Roata rezultată este apoi prelucrată la dimensiunea exactă. În prezent, rolurile pentru motociclete sunt făcute de către o firmă din Florida și de BBS, producătorii de roți auto-racing în Europa.

Castingul este o artă antică, astăzi extrem de sofisticată. În general, este mai bine dacă toate părțile dintr-o turnare au o grosime similară, deoarece aceasta asigură rate de răcire egale pe tot parcursul procesului. Secțiunile groase rămân fierbinți și mai slabe și pot fi rupte prin contracția părților mai rapide ale turnării. Formele netede se aruncă mai bine decât marginile ascuțite.

Producătorii de roți nepoluate doresc să indice probleme comune de turnare, cum ar fi porozitatea, ca dovadă a slăbiciunii. Adevărul este însă că piesele turnate, făcute în mod corespunzător și tratate termic, sunt extrem de puternice. La un capăt al spectrului se găsesc turnări de producție reduse, turnate în forme tradiționale de nisip. Designul atent și inspecția pot produce părți excelente în acest fel. Mai sofisticată este turnarea sub vid, în care metalul este aspirat în vid în matriță dintr-un rezervor de lichid-metal sub el. Vacuumul extrage gaze care altfel ar putea provoca porozitatea. În cazul turnării sub presiune, metalul lichid este injectat în matrițe de metal permanente încălzite, unde se răcește la viteze proiectate cu grijă pentru a produce bucăți excelente uniforme, cu finisaj neted al suprafeței.

"Castrarea este o artă antică, astăzi extrem de sofisticată."

Datele de testare dezvăluite de Lester acum 20 de ani au arătat câteva surprize. Una dintre cele mai durabile roți pe care le testase era o roată obișnuită cu o sârmă Harley, din oțel tradițional. Acesta și-a păstrat forma sub sarcină mare și nu sa spart după testele de rulare încărcate prelungite. Roțile de sârmă cu jante de aluminiu au fost mai puțin rezistente - așa cum v-ați aștepta de la un metal cu doar 1/3 rigiditatea oțelului. Nu este nimic în neregulă cu roțile cu fir-spate, în cazul în care puterea este în cauză, și există chiar și unele concepute pentru a permite funcționarea fără tub. De asemenea, nu există nimic în neregulă cu aluminiu ca material de jantă. Roțile aeronavelor mari, care transportă adesea încărcături de decolare de până la 40.000 de lire fiecare, sunt din aluminiu.

Într-un fel, un tip important nou de roată își datorează existența secretarului Gorbaciov din fosta Uniune Sovietică. Sfârșitul războiului rece a schimbat o mulțime de magazine sofisticate de mașini din SUA, de la munca în domeniul apărării la bunurile de consum. Acest lucru a încurajat unele dintre aceste magazine să creeze roți personalizate pentru motociclete care ar putea fi fabricate pe echipamentul CNC. Acestea sunt roțile cu o jantă ex-truded, fixate pe un ansamblu "spider", prelucrat din tablă sau spițe, care este fixat de un butuc rotit din bara. Roțile de acest tip pot fi oferite cu suporturi pentru discuri de frână potrivite cu stil, cu pinioane sau cu scripeți. Spițele pot fi drepte, de tip scimitar sau de orice formă dorită, adesea cu modele sau motive prelucrate pe suprafețele lor.

Datorită naturii mașinilor care produc această lucrare, precizia este încorporată, iar stilul poate fi schimbat la fel de repede ca un disc de calculator. În epoca noastră, nu mai depinde de un muncitor orar care încearcă să rămână treaz și să-și amintească că trebuie să fie 17 rotații ale crucii, plus o sută optzeci și șase de mii. Mașinile CNC nu se obosesc sau se plictisesc sau uită ce fac.

Extruziile de tip Rim sunt fabricate prin forfecarea aluminiului, într-o stare plastică, printr-o matriță ex-trusion. Acest stoc este tăiat în lungime, laminat în formă circulară și sudat pentru a realiza un cerc continuu. Aceasta este o tehnologie foarte veche utilizată anterior pentru a face jante de curse cu greutate redusă pentru roți împletite prin sârmă.

Cât de precisă este suficient de bună? Se zicea că, în decuparea unei roți de sârmă, o rulare verticală sau laterală de .020-inch era tot ce era nevoie de cartea de service; dar un om bun, cu o nouă jantă de înaltă calitate, ar putea să împartă cu ușurință această figură cu patru - cu excepția micului cocoș la sudura. O roată care este bună este suficient de bună: 0,005 inci este foarte mică în comparație cu variațiile normale în rotunjirea pneurilor. Rotiți orice anvelopă montată și căutați-vă singur.

Cu toate acestea, producătorii de roți ale căror canale de joncțiune sunt prelucrate, mai degrabă decât ștanțate sau extrudate și laminate, preferă să indice cu exactitate exactitatea roților lor. Ei au dreptate: Nimic nu poate să bată o roată prelucrată pentru rularea aproape de zero. Poate că vă pasă, dar pentru oricine înțelege cu adevărat realitățile cum se întâlnește cauciucul, acest lucru este ca un tâmplar de dimensiuni de tâmplar la o toleranță de lungime de .001 inci: Mâine vremea va fi diferită și la fel va fi și bastonul. În mod similar, montați o anvelopă din cauciuc pe roata perfectă și măsurați-o din nou!

La contururile standard ale jantei, bilele de cauciuc alunecă o ușoară rampă pentru a se așeza pe flanșa jantei. De obicei, există o interferență aici (diametrul exterior al jantei este puțin mai mare decât diametrul interior al pneului) pentru a face o etanșare strânsă pentru utilizarea fără tub și / sau pentru a asigura un transfer de putere fără alunecare de la jantă la pneu. Un design alternativ cere ca țeava să se alunece mai întâi pe o groapă mică în drum spre flanșă. Această bara este așa-numita "bara de siguranță", al cărei scop este de a menține anvelopa pe jantă, chiar dacă se pierde presiunea de umflare.

Roți motociclete cu roți dințate față de jante aliaj de motocicletă

Există o singură șină câștigător?

Precauțiile referitoare la roți au legătură cu schimbarea și montarea anvelopei. Roțile turnate au fost rupte și alte tipuri îndoite sau răniți de către anvelopele fără experiență folosind pârghii lungi de pneuri pentru autovehicule sau, chiar mai puțin potrivite, șurubelnițe. Regula este că, dacă nu puteți obține anvelopa cu pârghii de 6 inch, faceți greșit și ar trebui să aveți montarea anvelopei realizată de profesioniști.

Când este timpul să umflați anvelopa, amintiți-vă de regulă: Nu folosiți niciodată mai mult de 60 psi pentru așezarea benzilor. Mulți oameni au fost grav răniți atunci când au apelat la o presiune excesivă (unii folosindu-se până la 180 psi) pentru a așeza un bilețel. Anvelopele se pot extinde suficient pentru a urca pe margine, ducând la o explozie.

Un alt bit de sfaturi legate de roți: Roțile se rostogolesc pe ansamblurile suprapuse ale lagărelor și distanțierelor, care trebuie dimensionate tocmai pentru a vă strânge piulița axului, presiunea enormă exercitată de piuliță nu îngrădește lagărele împotriva flanșelor din butucul roții. Când sunt instalate roți noi, verificați rotația perfect liberă. Orice rigiditate poate indica un rulment aglomerat care se poate supraîncălzi și eșua.

După cum puteți vedea, atunci există într-adevăr multe de știut despre roți. Cat de mult iti pasa de toate depinde de nevoile tale; performanții călăreți ar putea fi preocupați de calități cum ar fi rigiditatea, rezistența și greutatea neascărită, în timp ce constructorii personalizați pot avea grijă doar de aspect. De aceea roțile noi pentru un călăreț sunt ca niște cărți goale pentru un scriitor: Nimeni nu știe unde vor conduce.

Asta este în întregime la dvs.

relateddel

Tag-uri:

CW Arhive