Станок для правки колес велосипеда своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 04.10.2024

Предлагаем вашему вниманию станок-стойку для правки велосипедных колес. Станок прост в изготовлении, не требует никаких дефицитных материалов. Рекомендуем эту конструкцию для спортивных секций и велосипедистов-любителей.

Устройство

Основная часть станка — металлическая П-образная стойка, согнутая из 50—60-миллиметрового полосового железа толщиной 5—10 мм. Высота вертикальной части П-образной стойки выбирается несколько больше половины диаметра велосипедного колеса — примерно 500—600 мм. Расстояние между вертикальными планками П-образной стойки выбирается по ширине втулки колеса. На верхних концах планок выпиливаются два паза для установки оси колеса и сверлятся отверстия для крепления других деталей.

В нижней части стойки укрепляется планка 1 из 50-миллиметрового уголкового железа, причем по бокам уголок подрезается и выгибается по ширине стойки. В горизонтальной части подвижной планки вырезаются три отверстия: одно круглое — для подъемного винта 4 и два овальных — для винтов 7, закрепляющих установочные щечки 8.

Ниже подвижной планки находится задерживающая планка 6, сделанная из полосового железа. В ней сверлятся четыре боковых отверстия для винтов, крепящих планку к стойке, и одно круглое посередине.

Под планкой 6 располагается фигурная гайка 5, выточенная на токарном станке в виде усеченного диска с внутренней резьбой под подъемный винт 4. Эту гайку можно заменить обычной машинной гайкой с подходящей резьбой.

Для дополнительного крепления П-образной стойки на столе или верстаке из полосового железа сгибается скоба 9 с отверстиями для крепящих винтов.

Сборка

Станок собирается на рабочем столе или верстаке при помощи двух винтов с гайками, навинчивающимися под крышкой стола. На винтах укрепляется задерживающая планка 6.

Подвижная планка 1 собирается так. В круглое отверстие планки 1 вставляется подъемный винт 4. На него навинчивается и прижимается гаечным ключом машинная гайка 3. В овальных отверстиях планки 1 при помощи винтов 7 и фигурных гаек-барашков 2 закрепляются установочные щечки 8.

Собранная подвижная планка 1 с укрепленными на ней деталями надвигается на вертикальные планки П-образной стойки. Затем нижний конец подъемного винта 4 пропускается через круглое отверстие планки 6 и на него навинчивается фигурная гайка 5. Дальнейшее опускание подвижной планки 1 осуществляется вращением фигурной гайки 5.

После того как основные детали станка собраны, на столе при помощи винтов и гаек закрепляется дополнительная скоба 9. Верхние концы скобы 9 закрепляются в планках П-образной стойки на резьбе при помощи винтов.

Установка колеса для правки

Самая важная часть велосипеда – колеса. Заводы-производители выпускают в свет байки с хорошо отбалансированными колесами. Однако, в процессе эксплуатации балансировка может нарушиться, особенно при экстремальной езде по пересеченной местности. Достаточно сломаться паре спиц, как обод “поведет” при резкой нагрузке.

К тому же большинство веломехаников не хотят заморачиваться с переспицовкой, им легче поставить полностью новое колесо на велосипед клиента. Либо пропускают некоторые операции при выполнении переспицовки из-за экономии времени, вследствие чего снижается качество и надежность. Как поменять спицы на своем байке? Вероятно, более надежным будет собирать колеса велосипеда самому в домашних условиях.

Причины искривления колеса

Из-за чего же может деформироваться колесо велосипеда? Причин может быть несколько:

Вес райдера, который постоянно создает нагрузку на колеса.
Резкое торможение байка создает внезапную дополнительную сильную нагрузку на спицы.
Крутые повороты также не способствуют сохранению балансировки колес.
Трюки на заднем колесе.
Неровный рельеф, кочки, ямки, булыжники, по которым едет райдер, часто приводит искривлению колес.
Падение или сильный удар вполне могут привести к появлению так называемой восьмерки.
И просто разболтанная, слабая натяжка спиц на колесе приведет к необходимости замены спиц.

Разновидности колесных спиц

На первый взгляд, конструкция спиц довольно проста. Однако, существует масса их разновидностей. Делятся они по размерам, материалам и способам крепления.

Типы спиц по размерам

Велосипедные спицы имеют самые разнообразные размеры по длине и потому выпускаются без определенных стандартов.

По ширине стандарт имеется – она измеряется в AWG (American Wire Gage). Это американское измерение толщины проволоки. Самые популярные размеры – 12g и 14g, или 2,6797 мм и 2,032 мм соответственно.

Также не все спицы имеют круглое сечение. Спиц с разнообразным сечением выпускается довольно внушительно:

С утолщениями круглой в сечении спицы. Баттинг может быть одинарным или двойным. Если утолщение одиночное, то оно находится на стороне головки. Таким образом, производители облегчают вес спиц без потери их прочности.
Тройное сечение – диаметр меняется с одной стороны спицы два раза. Как правило, двойное утолщение располагается ближе к втулке.
Аэродинамические типы сечений – плоские спицы устанавливаются на трековых велосипедах. Существуют даже каплевидные и эллиптические варианты спиц.

Типы по материалам

Сталь – самый популярный материал в силу своей практичности, надежности, ценовой доступности.
Титан – более надёжный и крепкий материал, чем сталь, и стоящий вдвое дороже. Такими литыми спицами оснащаются велосипеды для триал-спорта и даунхил-спусков в целях защиты от сильных нагрузок.
Углепластовое волокно – очень лёгкий и довольно крепкий материал, но ещё более дорогой. Его непревзойденные аэродинамические качества делают его очень привлекательным для установки на колеса гоночных байков.

Способы крепления спиц

Привычным и самым популярным образцом спицы является J-образная головка. Загнутым кончиком она цепляется за фланец, а другим накручивается на обод. Натянуть такие спицы на велосипеде легче всего.

Сейчас разработаны прямые спицы, которые используются в спортивных вело-моделях. Много экспериментов делают с колесами совсем без спиц или со сплошным диском. Однако, рационального решения здесь еще не найдено, т.к. возникает много нежелательных побочных эффектов.

Виды переспицовки колес

Существует несколько видов переспицовки колес:

радиальная;
тангенциальная;
смешанная;
крученая;
экзотичная.

Радиальная спицовка похожа на лучи солнца и используется в основном для передних колес, т.к. они менее подвержены нагрузке. В этом переплетении спицы не пересекаются между собой, что делает нагрузку на каждую спицу большей.

Тангенциальная спицовка прекрасно выдерживает возникающие во время езды нагрузки, поэтому чаще всего ее используют при спицевании задних колес. Прочность в этом случае обеспечивается определенным углом между фланцами и спицами.

Инструменты для замены спиц

Для выполнения замены вышедших из строя спиц потребуется: станок для выравнивания обода (стенд), спицевой ключ, отвертка с плоским наконечником, зонтомер, тензометр (с его помощью можно узнать и отрегулировать силу натяжения спиц). Также нужны будут

сами велосипедные детали: спицы (на колесе обычно стоит 36 спиц), втулки, ниппели, шайбы и обода.

Как установить и подтянуть спицы на велосипеде: рекомендации и советы

Установку спиц следует выполнять в соответствии с подробной инструкцией:

Сначала смазать точки соединения с ниппелями на ободе.
Обратить внимание, с какой стороны располагаются пазы на фланце. Если они нарезаны одной стороны, то следует начинать вставлять спицы с другой стороны. Во время процесса втулка нарезной стороной должна быть расположена к мастеру.
Во фланец сначала нужно установить девять спиц. Между всеми спицами должно остаться пустое гнездо.
При манипуляциях с задним колесом спицы нужно вставлять справа от втулки.
В лежащее справа от отверстия для вентиля на ободе место для спицы вставить спицу и вкрутить ее на 2 оборота.
От первой спицы, двигаясь к себе, следует отсчитать 4 входа и вкрутить следующую спицу двумя оборотами.
В процессе переспицовки следует контролировать правильность действий – спицы должны находиться справа, а между установленных спиц должен оставаться промежуток на три свободных входа.
Другие спицы с этой стороны монтируются таким же образом.
Затем колесо следует перевернуть к себе другой стороной и произвести установку спиц в таком же порядке.
После того, как все спицы будут установлены, ниппели нужно подогнать на одинаковую глубину закрутки.

Как правильно подтягивать спицы на велосипеде? Важно соблюсти главное правило: нужно сделать одинаковое натяжение всех спиц, т.к. это равномерно распределяет нагрузку на колесо.

Как отрегулировать натяжение

Остановимся подробнее на правилах регулировки натяжения спиц, в зависимости от вида искривления обода. Существует 4 варианта искривления, и, соответственно, 4 особенности правки колеса:

Перетянутые спицы становятся хрупкими и от сильного удара могут сломаться. Рекомендуется периодически проводить регулировку натяжения спиц на велосипеде, так как в процессе езды она может сбиваться.

Хорошо, если есть возможность с помощью тензометра сделать измерение натяжения. Диапазон рекомендуемого натяжения спиц всего составляет от 80 килограммов силы (Kfg) до 230 килограммов силы. Более точные значения может уточнить производитель ободов.

Современные модели велосипедов насыщены новыми материалами и технологиями. Но в большинстве случаев это касается рамы, руля, трансмиссии. Практически неизменным по конструкции остаётся лишь спицевое колесо: центральная стальная втулка на оси, стальные спицы, металлический обод и резиновая шина на нём. Конечно, изобретатели и тут не остаются в стороне, предлагая, например, различные варианты втулок, овальное и даже переменное сечение спиц, разные профили и материал (сталь, дюралюминий, углепластик) ободьев и т.д., но это дела не меняет: спицевое колесо пока остаётся самым лёгким, а потому и незаменимым.

Спицы соединяют между собой втулку и обод, удерживая его и одновременно равномерно распределяя нагрузку на последний и передавая обратно ударные нагрузки от дороги через втулку с осью - на раму. Для соединения на одном конце спицы имеется крючок с головкой, а на другом - накатанная резьба (нарезанная очень бы ослабила спицу). К тому же, спицы в колесе расположены не по радиусам, а по касательным к втулкам, чтобы они, в основном, работали на растяжение.

Совсем не факт, что даже у новых колёс все спицы будут натянуты как положено, особенно у относительно дешёвых моделей. Но даже если в этом плане всё нормально, то после обкатки, наверняка, придётся подтянуть спицы. И если регулировка натяжения спиц - относительно простая работа, то зачастую случаются неприятности и посерьёзнее, и при их устранении без протяжки спиц не обойтись.

Для выявления овальности велосипед также переворачивают и кусочком мела, приближая его от коронки передней вилки при медленном прокручивании колеса, определяют овальность. Для её устранения следует поослабить во впадине и натянуть в выпуклом месте все спицы. Затем всё равномерно подтянуть до нормы. Ещё надо сильно сжать попарно все спицы в левом и правом ряду и снова протянуть ослабленные.

В итоге получится практически круглое колесо.

Самый сложный ремонт колеса -его полная разборка и последующая сборка. На коленке такой ремонт не сделать. Для точности потребуется сборочное приспособление. Простейший кондуктор изготавливается на подходящем листе фанеры или древесно-стружечной плите. В центре сверлится отверстие по диаметру оси колеса.

Варианты ободьев из стальной ленты:
1 - для покрышки с проволочным бортом;
2 - коробчатого сечения;
3 - без внутренних полостей

При дефектации спиц следует обратить внимание на состояние резьбы, антикоррозийное покрытие и износ шейки крючка.

Для облегчения работы резьбу спиц и части обода в местах соприкосновения с шайбами ниппелей (вокруг отверстий) смазывают консистентной смазкой или машинным маслом.

Затем втулка с осью прикручивается в центр приспособления, спицы распределяются по четырём будущим рядам, ставится голый обод.

При наборе первых девяти спиц необходимо вставить их в соответствующие отверстия обода (в те, которые смещены к фланцу, куда вставлена спица). Спицу следует прикрутить к ниппелю, соседствующему с вентилем (или при его отсутствии - с отверстием под него). Забегая вперёд, отмечу, что финишная спица последнего ряда должна расположиться по другую сторону от вентиля и не пересекаться с лидирующей спицей. Иначе будут трудности при подсоединении к вентилю насосного шланга.

Колесо на стапеле:
1 - обод; 2 - втулка; 3 - координирующая опора (4-6 шт.); 4 - центрирующая втулка (2 шт.); 5 - широкая шайба; 6 - крепление колеса к стапелю (болт М8 с гайкой и шайбой); 7 - крепление опоры к стапелю (шуруп, комплект); 8 - стапель (ДСП или многослойная фанера)

Остаётся лишь равномерно подтянуть все спицы. Делать это следует вразнобой, и не спешить. Если концы спиц выступают из ниппелей внутрь обода, то их необходимо подпилить.

Подготовленное колесо снимается с приспособления и ставится в вилку велосипеда.

Теперь, если сломался обод (а такое, к сожалению, тоже случается) или износилась втулка, смело покупайте новые, разбирайте колесо и заменяйте.

Нередки случаи конструирования техники с велосипедными колёсами, когда требуется усиление втулки или обода (или той и другого). Тогда вытачивается новая расширенная втулка. Фланцы под крепление спиц тоже увеличиваются в диаметре - его можно прикинуть, примерив к обычному ободу штатную спицу или начертив несложный чертёж. Колёса тележки с уширенной втулкой и на обычных шариковых подшипниках качения (а не штатных, без обойм) будут надёжнее и прослужат дольше. Подобные колёса применяются и при изготовлении такого экзотического экотранспорта, как веломобили и велорикши.

Также при помощи простейшего кондуктора и сварочного аппарата можно изготовить особо прочное колесо, приварив вместо штатных спиц полосовой металл или более толстую стальную проволоку (стержень). В последнем случае используют радиальный набор спиц (по кратчайшему расстоянию от фланца к ободу, без крестов). При этом спицы не пересекаются между собой.

Датчики ходят мягко без рывков

Установочное место под колесо имеет два положения под переднюю втулку и заднюю. Меняется вращением и фиксируется барашком. Можно работать с колёсами до 29".

Если его сложить занимает мало места ~ 53см на 31см

Вес 1,72Кг, можно брать с собой на выезд :)

Для контроля натяжения спиц пользуюсь данным тензометром

Теперь о минусах данного станка.
Колесо при закреплении сидит не так жёстко и при протяжке спиц есть небольшое смещение, это из-за того, что колесо сидит на пластиковых креплениях, а не на металлических как на более профессиональных станках. Но к этом быстро привыкаешь и это не мешает.
Для доработки к станку уже заказал индикаторы часового типа

В итоге станком доволен, после доработки будет ещё лучше.
Не знаю, что ещё написать про него, будут вопросы пишите.

Одним из основных условий безопасной велосипедной езды является равномерное распределение напряжения между всеми спицами. При аварии или искривлении обода необходимо пересобрать колесо, прикрепив спицы к центральной втулке по выбранной схеме.

Помимо поломок, переспицовка колеса велосипеда может потребоваться при самостоятельной сборке средства передвижения или комбинации остатков старых колес, пригодных к эксплуатации.

Переспицовка колеса велосипеда.

Причины, вызывающие деформацию колеса

Основная причина деформации обода и спиц — это динамическая нагрузка, которую создает вес велосипедиста, который движется в вертикальной и горизонтальной плоскости относительно осей колеса.

Ускорить и усугубить искривление деталей могут следующие факторы:

резкое торможение;
езда по неровным дорогам, бездорожью, сильно рельефной поверхности;
крутые повороты, особенно при высокой скорости и большой массе велосипедиста; , сильные удары по колесу;
неправильная спицовка;
поломка, ослабление или слабое натяжение спиц.

Чтобы избежать новых аварий и нарушений балансировки, необходимо выровнять обод, заменить поврежденные элементы и заново заспицевать колесо.

Виды переспицовки колес

Переспицовка бывает следующих видов:

радиальная;
тангенциальная;
смешанная;
крученая;
экзотичная.

Тангенциальная и смешанная спицовки дополнительно классифицируются по количеству пересечений, которые образуют стержневые детали.

Особенности радиальной спицовки

При радиальном спицевании опорные стержни не пересекаются между собой, что обуславливает высокие нагрузки на материал в вертикальном направлении. Ее рекомендуют применять только для передних колес, т.к. они в меньшей степени подвержены нагрузке от массы велосипедиста, действиям педалей и тормозов.

В радиальной спицовке используется не менее 32 спиц. Головки стержней могут быть направлены как внутрь втулочного фланца, так и наружу.

Радиальная спицовка.

Особенности тангенциального спицевания

Тангенциальное спицевание может применяться и для переднего, и для заднего колеса. За счет пересечений спиц они выдерживают более высокие нагрузки на колесо.

Прочность комплекса деталей коррелирует с углом между фланцами и спицами. При большом угле пересечения усилие распределяется более равномерно, что позволяет минимизировать нагрузки на велосипед.

Количество опор зависит от рисунка колеса:

2 креста — 24 или 28;
3 креста — 32 или 36;
4 креста — 36 или 40;
5 крестов — 48.

Тангенциальное спицевание колеса.

Пошаговая инструкция по переспицовке колеса велосипеда своими руками

Переспицовка велосипедного колеса проводится в несколько этапов:

определение схемы и длины спиц;
замена сломанных стержней, выравнивание обода (при ремонте колес после аварии или падения);
установка, начальная регулировка;
настойка и корректировка натяжения, устранение деформаций кручения;
снятие напряжений.

Для выполнения операции потребуется спицевый ключ, отвертка плоской формы, зонтомер, станок для правки колеса (стенд) и тензометр. Последний позволяет отследить и отрегулировать силу натяжения стержней, чтобы избежать деформаций при езде.

К перечню необходимых материалов относятся втулки, комплект спиц (при замене — по количеству поврежденных), ниппели, шайбы и ободья. Наиболее надежный и устойчивый материал для опорных стержней — нержавеющая сталь, для шайб — бронза, а для кольца — алюминий. Ниппели изготавливаются из алюминия или бронзы с никелевым покрытием. Первый материал является более легким, но сваривается с алюминиевыми пистонами в процессе движения.

Длина спиц подбирается с помощью онлайн-калькуляторов. Для вычисления требуется ввести тип колеса и обода, длину осей втулки, диаметр спицевого отверстия, количество и длину стержней, метод спицовки и количество пересечений.

На одной стороне колеса обязательно используются спицы одной длины.

Ключевая спица и первая группа

Перед формированием рисунка необходимо обработать резьбу спиц и отверстия под них жидким машинным маслом или консистентной смазкой. На заднем колесе смазываются только отверстия и спицы с правой стороны, т.к. слева стержни располагаются свободно и могут самопроизвольно ослабнуть при наличии дополнительной смазки.

Первая вставляемая спица называется ключевой. Она располагается со стороны ведомой звездочки и обращена против направления вращения, поэтому относится к хвостовому типу. Головка стержня находится с наружной стороны фланца, а тело — с внутренней. При неправильной установке ключевой спицы резьба других опор не совпадет с отверстиями для заданного угла наклона.

Ключевой элемент находится в следующем отверстии или через 1 отверстие от золотника. Соседствующие с золотником спицы должны расходиться, чтобы обеспечить свободный доступ к камере при накачке колеса.

Комплекс спиц для одного колеса делится на 4 группы: 2 хвостовые и 2 лидирующие. Стержни из первой группы закрепляются так же, как и ключевой элемент. Каждая следующая спица вставляется через 1 отверстие на фланце и через 3 — на ободе. Конец плотно закрепляется ниппелем.

По завершении этапа нужно провернуть втулку так, чтобы стержни входили в ободное кольцо под тупым углом. Спицовка группами позволяет избежать ошибки в подсчете и неравномерных пересечений элементов.

После этого необходимо перевернуть колесо и закрепить спицы на левом фланце. Отверстия на нем должны быть смещены на ½ шага относительно отверстий на правой стороне втулки.

Если ключевой стержень установлен в следующее отверстие после золотника, то первую спицу второй группы нужно вставить левее ключевой и на фланце, и на ободе. Если же ключевая спица отстоит от него на 1 отверстие, то первая опора из второй группы закрепляется на фланце правее, а на ободном кольце — между ключевым элементом и золотником.

На этом этапе работа будет выглядеть следующим образом:

на фланцах — равные промежутки между стержнями с правой и левой стороны;
на ободе — 2 спицы через 2 отверстия.

Ключевая и первая группа спиц колеса велосипеда.

Лидирующие спицы

Между последним из пересекающих хвостовых стержней и закрепляемой опорой должно оставаться 1 отверстие. Если конец не дотягивается до нужного проема или на нем не остается достаточно места для закручивания ниппеля, то в схеме допущена ошибка.

После спицевания первой лидирующей группы процедура повторяется с другой стороны колеса.

Начальная регулировка

При набивке обода ниппеля закручиваются на 2-3 оборота, только чтобы удерживаться на спицевой резьбе. Начальная регулировка заключается в равномерном затягивании всех стержней.

На этом этапе им нужно оставаться достаточно свободными. Если вблизи от места стыка ободного профиля алюминий чуть толще, чем на других участках, то ближайшие к нему стержни можно ослабить на 2-3 оборота ниппеля.

Лидирующие группы могут выпирать наружу в области фланца. Чтобы избежать деформации после окончательной настройки, нужно прижать их пальцем и закрутить ниппель в таком положении.

Натяжение и настройка

Для финальной регулировки натяжения колесо устанавливается в станок. Если обод свободно движется в стороны, нужно подтянуть все спицы на 1 оборот. Подтяжка повторяется до тех пор, пока крепление не станет достаточно жестким.

В процессе настройки нужно контролировать 4 параметра:

Оптимальное натяжение опор на переднем колесе — 900-1000 ньютонов, на правой и левой стороне заднего колеса — от 1000-1100 и 600-700 Н соответственно.

Процесс натяжки спиц.

Деформации кручения спиц

Из-за сопротивления движению при повороте ключа стержни слегка закручиваются у резьбы. После того как усилие мастера преодолевает трение, ниппель закручивается, но спицы остаются деформированными. Со временем они возвращаются в начальное положение и нарушают баланс колеса.

Чтобы избежать деформации, нужно подкручивать ниппель чуть дальше, чем требуется для настройки, а затем возвращать назад на величину разницы.

Снятие напряжений

Чтобы отрегулировать положение стержней, обода и ниппелей относительно друг друга, нужно снять остаточные напряжения.

Это можно сделать несколькими способами:

надавливание на ободное кольцо;
захват и натяжение группы из нескольких спиц;
подгиб стержней с помощью рычага.

Советы специалистов

При перетяжке 1 опоры в большинстве случаев следует ослабить и соседние. Через 2-3 месяца активной езды следует проверить натяжение стержней и форму колеса.

Некоторые велосипедисты предпочитают использовать аэродинамические спицы. За счет вытянутого сечения на них хорошо видны деформации кручения.

Читайте также: