Hjulbygging - Runde Hjul

Download Report

Transcript Hjulbygging - Runde Hjul

Slide 1

Hjulbygging

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

1


Slide 2

I begynnelsen var ordet
• Så kom formelverket...

Det enkleste her er å bruke et excel ark eller
enda bedre en online kalkulator som DT-swiss.
Her ligger mange komponentverdier inne.
• Disse tar også hensyn til at eiken strekkes under
spenn. Stålets E nummer er 193GPa.
Ved diameter, spenning og lengde finner vi
forlengelse. Gjerne over 1mm DS på landevei.
Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

2


Slide 3

I begynnelsen var ordet
• Så kom formelverket...
Ved effektiv ’nippeldiameter’ på felg (ERD) og
hulldiameter på flange samt hvor langt denne
befinner seg fra senter av navet kan vi enkelt
regne oss frem til hvilke eikelengder som
behøves. Ved bruk av tynne eiker bør
forlengelsen av eiken ved spenning taes med i
beregningen.
Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

3


Slide 4

Komponenter
• Eiker & Nipler
• Nav
• Felg





Stativ
Tensiometer
Eikenøkkel
Diverse
Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

4


Slide 5

Felgen






Hva skal den brukes til?
Ballanse mellom vekt og styrke
Pinning/sleeved/sveiset?
Eyelets? Doble/enkle?
Prep av felg: -runde nippelhull, olje?

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

5


Slide 6

Nav






Langt viktigere enn hva mange vil inrømme
Flense størrelse/distanse -> vinkler
Beregne spenneing DS – NDS
Lagre
Paler – inngrepspunkter – system

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

6


Slide 7

Felgen, stivhet, myter
Annet arealmoment Rektangulært (Steiners teorem)

• Hvorfor sliper felger på bremsen,
og hva er alt dette med lateral
stivhet?
• Er det forskjell på stivhet og
styrke? Hva er sammenhengen
• Er en dyp felg stivere? Hva med
en box-felg?
• Formelen sier oss at dybde har
nært ingenting å si for stivhet og
styrke.............Men
Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

7


Slide 8

Felgen, stivhet, myter
• Avbøying av ’fast’ I bjelke



Formel 2 er for å vise hvordan et typisk tensiometer virker mens vi er inne på
avbøying. Rektangulærformel for annet arealtversnitt sier oss at bredden på en
aeroeike er underordnet tykkelsen for beregning av spenn. Har en tabell for en
tilnærmet like bred, er dette bra nok.

• Kort om avbøying
• Med F=kraft, L=lengde
E=youngs og I = annet areal
viser det en liten
sammenheng mellom
nodeavstand, felgprofil og
stivhet.
• Verdt å merke seg er at en
doblig av L, ganger avbøying
med 8!
• Vi ’ser’ også at en boxprofil
kan være ettergivende
vertikalt, men stiv lateral

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

8


Slide 9

Felgen, stivhet, myter
• En felg som har et høyt annet arealmoment
mot navet, vil distribuere vertikal last over
flere eiker
• En felg med høyt annet arealmoment også 90⁰
på, vil være sideveis stivere
• En dyp felg gir kortere eiker og bedre vinkler
• En økning i vinkel bidrar med kvadratet i
forhold til lateral stivhet. Tversnitt/eiker kun
linært.
Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

9


Slide 10

Skivebremser
• Spesielle problemstillinger oppstår ved
skivebremser
• Minimere at hjulet trekker til en side ved
oppbremsing
• Belastning ved felgfeste
• Sørge for at eiken går gjennom nippel

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

10


Slide 11

Eiker






Hvor mange behøves
Kryss eller ikke?
Avstand mellom noder
Valg av nippler
Prep av eiker og nippler

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

11


Slide 12

Hvor mange eiker, og hvilken type
• Mange tynne eiker gir det sterkeste hjulet
Det belastede området får flere eiker å dele
lasten på samtidig som en tynn eike er
strukket mer -> den kan presse mer sammen
uten å miste spennet.

Det er dette som definerer hjulets styrke
Det har lite med hjulets stivhet å gjøre. Hjulet
blir ikke nevneverdig stivere om man øker
spennet
Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

12


Slide 13

Hva med bak da?
• Ja..Der er jo et problem
Drevside bak og skive fremme kan det med
fordel brukes kraftigere eiker
Hvorfor?

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

13


Slide 14

Hva med bak da?

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

14


Slide 15

Hva med bak da?
Halvparten NDS som DS

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

15


Slide 16

Hva med bak da?
Radial NDS, Tangential DS

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

16


Slide 17

Hva med bak da?
Radial DS, tangential NDS

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

17


Slide 18

Hva med bak da?
• Medium/høy DS flense og ett kryss ned

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

18


Slide 19

Hva med bak da?
• Bak blir spennet DS en god del høyere
og symbolsk kortere. Ved å gjøre den
enda kortere vil vinkelen øke noe, men
fremdeles vil stivheten bidra mest fra
NDS. Hjulet er ikke proposjonalt mye
stivere ene vei enn andre, men å jevne
ut spennet og ’fjæringen’ fører til et
bedre hjul. Ved å ta med alle detaljer
kan vi fort øke hjulets stivhet og styrke
radikalt! Gjerne i størrelsesorden 20%
Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

19


Slide 20

Eikemønstre
• Radielle eiker kan ikke overføre kraft
• Brukes de likevel, er det ’oppspolingseffekt’
som vil gi en trekkvektor
• Ulempen med radiel DS er at eiken vil bevege
seg en del i eikehullet og skape en del slitasje.
Når det gjelder respons, så vil det sammen
med tangential NDS og stivt nav være
torsionalt mer enn stivt nok.
Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

20


Slide 21

Hjulets respons/stivhet
• ’responsen’ eller torsional stivhet bestemmes
jo av alle komponentvalg, eikemønster of
efektive flangediamter.
Felgens bidrag bidrar lite i forhold til eikens
diameter som har kvadrert effekt. Effektiv
flangediameter er også viktig.
• Laterale stivhet betyr eikediameter mindre,
men der er flangeavstand kvadrert. Felgens
stivhet er her av større betydning
Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

21


Slide 22

Spile opp et hjul
• Først ser en over alt ustyret. Forsikrer at en har
rette eiker etc.
• Finner logoen på hjulet og starter med
’starteiken’ offset avhengig av eikemønster.
• Bak liker vi at ’trekkeikene’ har hode ut.
Hvorfor? Blir ikke hode inn stivere?
• Husk parallelle eiker ved ventil.
• Smør eiker og nipler med egnet smøring avhengig
av materialvalg. (Linolje...)
Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

22


Slide 23

Vinkler og kryss
Det nevnes ofte kryss. Brukes simpelthen alltid.
Fordelene med kryss er for store til å neglisjere
Antall eiker og kryss vil bestemme vinkelen fra nav
flense og inn til felg. Den vil også påvirke
eikelengde. Her kan en vinne litt og tape litt
Jeg mener at gevinsten med å gå ned til 45⁰, i noen
tilfeller under, er forsvarlig. ’trekkvektoren’ faller
ikke dramatisk før etter dette.
På meget store flenser går en under (powertap etc.)
Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

23


Slide 24

Vinkler og kryss
• Her en sirkel for å
illustrere lettere hva
eikevinkelen gjør med
effektive diametre evt.
vektorer
• Vi ser også at sin θ først
faller dramatisk etter 45⁰

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

24


Slide 25

Spile opp et hjul, mensførst....

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

25


Slide 26

Beregning av eikelengde








SL = Spoke Length
RRSP = Rim Radius plus Spoke Penetration
HSR = Hub Spoke Radius
SAA = Spoke Anchor Angle
HFO = Hub Flange Offset
I tillegg trekkes fra for eikens forlengelse*
Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

26


Slide 27

Eikeforlengelse, E nummer
• Young's modulus

Ved en ’butted’ eike, er det kun det reduserte
området vi tar høyde for med mindre vi snakker
om relativt uniforme eiker, men da har litt av
hensikten forsvunnet
Hvorfor?

Hint Albuer, feste ved felg

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

27


Slide 28

Eikeforlengelse stress-strain

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

28


Slide 29

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

29


Slide 30

Eikeforlengelse
• Da har vi jo sagt at eiken egentlig er ei fjær
• ’Fjærformelen’ Hookes lov kan utredes direkte
fra overnevnte formel

Hva gjør dette med stivheten? Hva blir
forholdet med færre og kraftigere eiker?
Hint slide 8

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

30


Slide 31

Valg av eiker
• Valget av eiker velger seg litt i forhold til felg og
bruk
• En kraftig felg vil kunne tolerere høyere
nodeavstand og kraftigere eiker.
En svak felg vil ikke vertikalt tåle spennet som
kreves ved få eiker i forhold til rytterbelastning.
• En boxfelg med mange tynne eiker er sterk og
vertikalt tilgivende.
• En dypere felg kan gjøres enda sterkere med
tilsvarende eiker.
Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

31


Slide 32

Valg av eiker
• En felg vil alltid (til en viss grad) beholde sin
omkrets. Det betyr at en en deformasjon ved
kontakt bakke, fører til økt radius resten av
hjulet -> spennet på de andre eiker øker.
Navet kommer derfor ikke proposjonalt med
deformasjon nærmere bakken.
Det betyr også at tynnere eiker tillater mer
fjæring fra felgen på godt og vondt
Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

32


Slide 33

Navene da?
• Ja de er jo også viktige, men der skal vi prøve å
forholde oss til kun geometri da de er det
byggetekniske vi snakker om
• Flensedistanse bak er alltid et problem, som dog
ikke skal overdrives, men! Det må taes hensyn til.
Zipp fjernet 4 eiker på sine 303, men beholdt så
og si alle andre parametre ved å endre litt på
navet
Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

33


Slide 34

Hjulet som helhet
• Det er utrolig hvor få produsenter som tar med
seg alle disse parametrene, men det er jo også en
trade-off...Man får bare nesten i pose og sekk.

Introduksjon av Campas 11 delt har nå gjort det
enda værre for camparyttere å få et ’do it all’
hjul....Noe jeg mener er helt mulig å lage.
Det kreves bare at en kjenner komponentene og
deres virkemåte
Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

34


Slide 35

Starteike (dra NDS)

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

35


Slide 36

Identisk/speilvendt eiking
• Et poeng på skivebrems

• Helt OK ved felgbrems

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

36


Slide 37

Høyre side (dra DS)+1. skyv

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

37


Slide 38

Siste eikepar

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

38


Slide 39

Oppstramming og justering
• Begynn med å gi det hele litt spenn
Typisk alle niplene slik at de akkurat dekker
gjengene på eikene
• Nå ser vi på hjulet at ’hode ut’ eikene legger
seg finere enn hode inn. Vi hjelper til litt her.
• Eikene som krysse, vil også få en noe uheldig
vinkel inn mot felg. Vi klemmer dem mot
hverandre, men først etter noe mer spenn i
hjulet.
Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

39


Slide 40

Oppstramming og justering

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

40


Slide 41

Oppstramming og justering

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

41


Slide 42

Oppstramming og justering
• For de navene med offset, disc fremme og alle
bak, begynner vi stramming på den siden med
minst flensedistanse.
• Ved revolution eiker og standard felg vil faktisk
ikke spennet på landevei øke spesielt mye når
vi ’legger’ over. Ved Competition DS / Rev.
NDS kjører vi ca 80-90% DS før vi trekker over
Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

42


Slide 43

Oppstramming og justering
• Bruk gjerne hansker når
du ’squeezer’ eikene
Helt klart en fordel

• En fin måte å avstresse
eiker. Litt forsiktighet
her. Eiken kan skades.

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

43


Slide 44

Eikespenn mm.
• Illustrasjinen viser hvor
mye kraft som skal til
for å ’flytte’ felgen
lateralt. MEN også hva
som skjer med
eikespenningen!
• DS eikene vil aldri bli
slakke, NDS blir slakke
for selv en liten lateral
bevegelse.
Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

44


Slide 45

Eikespenn mm.
100N

• Utgangspunkt i 40mm DS VS 20mm DS 1.5mm eike
• Ved 40mm trekkes det 750N i eiken. Forlengelsen blir
0.55mm. Lateral forskyvning ca 3,5mm
• Ved 20mm trekkes det det dobbelte -> 1500N
• Forlengelsen blir ca 1.1mm. Lateral forskyvning ca
12.1mm
• Modellen er meget forenklet, men illustrerer absolutt
poenget med å strebe etter flensedistanse

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

45


Slide 46

Eikespenn mm.
Tensiometer

Avbøyning av eike

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

46


Slide 47

Massering/Avspenning
• Gjøre for å kvitte seg med stress og
spenninger i eiker, samt sørge for å få ut
’tvinn’ i eikene.
Som ved selve kurset, vises dette best i praksis
Det er en veldig viktig del av kurset for å få
hjulene til å holde seg sterke og rette.
Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

47


Slide 48

Formler

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

48


Slide 49

Formler

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

49


Slide 50

Formler

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

50


Slide 51

Formler

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

51


Slide 52

Formler

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

52


Slide 53

Formler

Alle rettigheter tilhører Sjur Njå

53