Как делают обод колеса

Опубликовано: 07.05.2024

В этой статье мы рассмотрим основную часть велосипедного колеса – обод. На рисунке с поперечным сечением колеса это 1. Так же упомянем и об ободной ленте (номер 2 на рисунке), для чего она нужна.

Что такое обод? Согласно Википедии – это наружная часть колеса в виде круга, которая крепится к ступице колеса (втулке) на натянутых спицах.

Обод – это основа колеса и поэтому он должен быть:

Прочным;
Жестким;
Легким.

Прочность и жесткость.

Обе эти характеристики определяются материалом, из которого сделан обод и формой профиля. Причем профиль даже более важен, чем материал.

Легкость

Насчет легкости. Это важно не только с точки зрение переноса байка велосипедистом, но и с точки зрения езды на нем. Чем легче велосипед – тем проще его разогнать. Причем есть закономерность – грамм веса в колесе требует в два раза больше энергии, чем тот же грамм в раме или других элементах. Это нужно обязательно учитывать.

Из чего изготавливают обода

Обода изготавливают в основном из следующих материалов:

Сталь.
Алюминиевые сплавы.
Карбон.

Сегодня большинство колес собирают на основе ободов изготовленных из алюминиевых сплавов. Колеса ни их основе легче стальных, а благодаря специальной форме профиля их жесткость даже выше. Для повышения прочности алюминиевые обода проходят еще и термическую обработку, так называемую закалку, а после этого анодирование и покраску, что делает их еще более устойчивыми к коррозии. При всех плюсах и у них есть минус. Алюминиевые колеса – все же дороже стальных.

Изготавливают современные обода методом экструзии. Это когда полу расплавленный металл выдавливают через отверстие, определяющее поперечное сечение обода. Затем полученный профиль изгибается в ровное кольцо и скрепляется при помощи сварки.

Карбоновые обода очень легкие и прочные, но уж очень дороги. Их изготавливают вместе со спицами. На рисунке выше как раз образец такого обода с пятью спицами.

Тип и профиль обода

Как было описано обода в основном изготавливают из стали и алюминия. Жесткость и прочность обода во многом зависит не только от материала, но и от вида профиля, из которого его изготовляют.

Обода бывают одинарные, двойные, тройные.

Одинарные

Одинарные обода изготавливают, в основном, из стали. Это самый простой и дешевый вариант. Их используют на городских велосипедах, не испытывающих сильных ударных нагрузок и предназначенных для спокойной езды или детских моделях. Причем это всегда модели с ножными барабанными тормозами.

Двойные

Двойными они называются потому, что кроме нижней стенки, к которой крепятся спицы, есть еще и вторая перегородка. Именно за счет второй перегородки такие обода имеют высокую прочность и жесткость. Двойные обода устанавливают на большинство байков среднего и высокого класса. Изготавливают их из алюминиевых сплавов, что обеспечивает малый вес и высокие антикоррозийные свойства.

Тройные

Это наиболее прочные, но, в тоже время, и самые тяжелые обода. Встречаются довольно редко. Дополнительная перемычка предназначена для повышения боковой прочности при использовании мощных ободных тормозов. Однако на сегодняшний день такие тормоза все более вытесняются дисковыми тормозами, а для них такие мощные обода не нужны, так как для торможения используется тормозной диск (ротор), а не сдавливание обода. С точки зрения жесткости, такие обода применяются только в экстремальных видах велоспорта, так что они не очень сильно распространены.

Обода для бескамерных покрышек

Существуют еще и специальные обода для бескамерных покрышек.

Первая технология: UST (Universal System Tubeless) универсальная бескамерная система, разработанный в 1999 году французской компанией Mavic.

Второй вариант - технология BST (Bead Socket Technology), фирмы Stan’s, позволила устанавливать бескамерку практически на любое велосипедное колесо.

Высота обода

Если необходим обод с большей прочностью, то применяется высокий профиль. Это значительно повышает его жесткость и прочность «на складывание». Такому колесу менее страшны кочки и ямы на дороге или гоночной трассе.

Чем выше профиль обода, тем лучше он держит фронтальные удары, чем шире обод, тем больше его торсионная жесткость.
Обо да для стрита и фрирайда имеют довольно высокий профиль и ширину. здесь хватает ударов со всех сторон. В стрите и триале чаще используют обода с коробчатым профилем.

Зависимость от типа тормоза

Как Вы уже поняли, тип используемого обода во многом определяется еще и типом тормоза, установленного на велосипеде.

На байках с тормозами типа V-brake ставят алюминиевые обода с ровной боковой стенкой. Причем на дорогих и качественных ободах протачивают специальную канавку, предназначенную для контроля износа боковых стенок. Как только ее не будет видно – обод нужно менять. Например на рисунке изображены высокие двойные алюминиевые обода.

При использовании дисковых тормозов широкие боковые стенки использовать не обязательно, поэтому их делают более узкими. Естественно, обода, предназначенные для использования на велосипедах с дисковыми тормозами, из-за отсутствия тормозных дорожек, не могут использоваться с ободными тормозами, а наоборот можно.

Керамические обода

Так называют обода со специальным керамическим покрытием на тормозных дорожках при использовании вибрейк тормозов. Толщина слоя - менее 1 мм.

Плюсы керамических ободов:

Резко возрастает эффективность работы тормоза не только в хорошую погоду, но и под дождем, снегом, в грязи.
Керамика очень жесткая и практически не стирается при эксплуатации.

Минусы керамических тормозных дорожек:

Обода с керамическим покрытием значительно дороже. К ним нужны специальные более жесткие тормозные колодки.
Высокая вероятность скола покрытия при агрессивном катании.

Сам обод значительно мягче керамического покрытия и постоянно испытывает деформации от нагрузок при катании и перепадов температур. Жесткой керамике такое выдержать сложно и уже через 2-3 года она начинает трескаться и отслаиваться.

Причем, самое обидное, что обод целый и крепкий, а нормально тормозить уже нельзя. Особенно это заметно при частых ударах по колесу и при появлении «восьмерок».

Лучше всего их использовать на асфальте и ровном грунте. Горные каменистые склоны и лесные тропинки керамика может не выдержать.

Пистонирование ободов

Смысл этого термина в следующем. В колесе спицы натягиваются между ободом и втулкой. При этом они работают на натяжение. В месте крепления спицы к ободу накапливается усталость металла, он может трескаться, что приведет к вырыванию спицы.

Для того, чтобы избежать этого используют пистонирование. Каждую спицу устанавливают в специальный стакан в ободе – пистон, который распределяет нагрузку, увеличивая ресурс колеса. Бывают еще и резьбовые пистоны, которые вкручиваются во внешнюю стенку обода, а внутренняя стенка не сверлится вообще.

Правда иногда никакое пистонирование не помогает. На фотографии видно к чему приводит сильное перетягивание спиц и слишком агрессивная езда.

Ободная лента

Ободная лента это резиновая или полимерная лента, защищающая камеру от проколов со стороны обода спицами или острыми концами отверстий для спиц. Так же она позволяет герметизировать обод.

Более подробно о ней можно почитать в соответствующей статье на нашем сайте.

Все лучшие изобретения сделаны на стыке необходимости и лени. В транспортировке грузов люди тоже всегда делали, как проще. Носили, повесив мешки на шею и плечи; вьючили на животных, грузили на плот или лодку.

Плот вообще стал первым транспортом, плывшие по воде. Сани – тот же плот, скользящий на полозьях по снегу, то есть по замёрзшей воде. По земле таскали груз на лёгких волокушах из веток деревьев, и, наконец, изобрели колёсную повозку. Которая, по сути, те же сани, только на колёсах.

Трудности с колесом

Сначала колёса были сплошные. Их сколачивали из нескольких обрезанных досок. Потом догадались околачивать по ободу деревом или медной шиной. Наконец, изобрели ступицу и спицы. Такие колёса – уже вещь технологически сложная!

Надо изготовить ступицу, затем спицы, каждую вручную. Собрать из кусочков обод. Спицу вбить в ступицу; а с другого конца – в обод. Чтоб на таком ездить – на обод надо ставить железную шину, иначе колесо развалится через сто метров.

А ось? Если она деревянная, то телега сгорит. Ведь трением дерева о дерево добывали огонь. Ось делали из металла, и ступицу изнутри обивали металлом, так, чтобы пара металлов имела низкий коэффициент трения. Например, железо прекрасно скользит по бронзе.

Остаётся придумать смазку и соединить всю конструкцию с кузовом.

Ах, да, надо же ещё сделать этот кузов! Из брёвен, не имея пилы…

По опыту наших дней, масса телеги составляет 250-300 кг, а в старину, когда доски выстругивали вручную, наверняка была больше. Два-три пассажира добавляют 150-200 кг. Плюс, учтите вес груза. Таким образом, около тонны давит на две оси! Каково?

А ещё надо понимать, что не везде поездишь на такой телеге. В степи или саванне, по крепкой дернине – за милую душу. А в лесах все колёсья переломаешь, едва тронувшись с места, а в глине увязнешь…

Изобретение ступицы, колеса со спицами и металлической оси – это был технический прорыв, сравнимый с появлением авиации в начале ХХ века. Но мы сейчас не наблюдаем по самолёту в каждом дворе! Аналогично, и телеги были редкими и дорогими.

Наука история, надо сказать, так и не решила «колёсного» вопроса. Нет описания технологии изготовления старинных колёс. Нет понимания, как инструментами медно-каменного века можно было их изготовить. Иногда называют колесом нечто с четырьмя спицами, имеющееся на некоторых старинных рисунках, но передвигаться на таком нельзя; это изображение Солнца для религиозных обрядов, не более того.

Если верить историкам, люди то катаются на цельном деревянном колесе, то вдруг на колесе со спицами, то непонятно почему возвращаются к цельной деревяшке. В самом деле: от Тихого океана до Пиренеев найдены колёса со спицами, которые археологи датируют 2-м тысячелетием до н.э. А татаро-монголы XIII века опять якобы пересели на колёса из сколоченных досок, и покорили весь мир… Непонятно.

Древние «тачанки»

Наличие описаний и древних рисунков малоазиатских боевых колесниц – это исторический факт, с которым нельзя не считаться. Но нельзя забывать и о том, что при отсутствии железа такие изделия не могли быть крепкими. Реконструкции нашего времени показывают, что чаще всего ломался нижний изогнутый конец дышла, где он выходит из-под кузова. Из-за жёсткого сцепления дышла и кузова резкие повороты грозили опрокидыванием повозки. Колёса на марше и в ходе боя застревали в неровностях почвы.

А враг наверняка подбрасывал под колёса всякие предметы! А тут и там валялись убитые и раненые! Какие уж тут скоростные налёты.

Скорее всего, колесницы в боевых действиях использовали по принципу тачанки. Выстроившись в линию, колесницы неспешно трусили в сторону врага. Поворачивали по широкой дуге, затем одна за другой они шли вдоль порядков противника, а стоявшие в них бойцы обстреливали врага из луков. Когда стрелы кончались, эти античные тачанки неспешно ехали обратно. Потребности в больших скоростях, ломающих колеса, вообще не было!

Кроме того, возможно, боевых колесниц было не так уж и много в истории. Не зря в египетских записях о пленных колесничих сообщали отдельно, как о редкой добыче. А уж сколько с них понаделали рисунков, это совсем другая история.

В «Махабхарате» описаны бои колесниц между собой. Тоже непонятно, кто писал, и с какой степенью знания предмета. Соблюдать строй в таких боях было невозможно, руководить колесничими в сражении, из-за пыли и грохота, тоже.

А ещё колесницы применяли для преследования разбитого и бегущего врага.

Колесо на Руси

Колесо у нас придумали очень давно. Об этом говорит хотя бы то, что само слово – из того первичного ряда слов, что и небо, древо, чудо, дело, русло, коло. От «коло» (круг) как раз могло произойти «колесо». Была и предыстория: скифы катались по Северному Причерноморью на телегах задолго до появления Киевской Руси.

На юге Руси о колёсах складывали песни! Считается, именно из песен летописец взял рассказ о том, как князь Олег (Вещий) поставил свои суда на колёса и посуху под парусами пошёл к Царьграду, к воротам коего прибил щит. Дело было якобы в 907 году.

Правда, об этом походе, о колёсах и щите нет ни слова у византийских авторов. Вдобавок датский викинг Рагнар Кожаные Штаны, столь же легендарный, как и киевский Олег, полувеком ранее в сражении под Геллеспонтом тоже ставил корабли на колёса. Ещё: нечто громадное, вроде кораблей на шестьдесят бойцов, с шестнадцатью колёсами, прикатили норманны к Парижу в 886-м. А вот и реальный случай: в 1453-м турки при осаде Константинополя катили свои галеры по деревянному настилу.

Корабли на колёсах – удивительная военная хитрость, запавшая в память народа. Ясно, что «простые» колёса в песни и сказки не попадали в силу их негероичности.

На севере Руси колесо освоили позже, чем на юге. Причём инструменты, чтобы делать колёса и телеги, были, а жёсткий хомут на деревянной основе изобрели даже раньше, чем в Западной Европе. Топоры уже походили на современные. Имелись железные гвозди и много прочего полезного. Однако, в силу особенностей ландшафта, предпочитали делать сани, а летом таскать грузы на волокушах. Поэтому в распоряжении историков нет телег, зато много саней.

Но несколько тележных колёс всё же найдено в Новгороде; они относятся с XI-XII векам. Не зря же новгородцы мостили улицы своего города досками. Диаметр колёс около 85 см, обод из цельного гнутого дубового бруса, спиц девять, они также дубовые. Ступица массивная, точеная на токарном станке, с отверстием для оси диаметром 6 см и гнёздами для спиц. По качеству – не хуже колёс XIX века.

С развитием сети дорог, на севере тоже стали делать телеги; даже переход на автомобили не убил этого ремесла: в позднем СССР было двенадцать телегостроительных заводов.

Всевидящий слепец

Ну и, наконец, обратимся к самой древней древности.

Историки считают, что великий Гомер (жил он якобы в VIII веке до н.э.) был слепым. И вот как древнегреческий слепец описал в «Илиаде» колесницу. Пила ещё не изобретена, топор в лучшем случае бронзовый:

Геба ж с боков колесницы набросила гнутые круги

Медных колёс восьмиспичных, ходящих по оси железной.

Ободы их – золотые, нетленные, сверху которых

плотные медные шины наложены, диво для взора!

Окаймлены серебром по обоим бокам их ступицы.

Кузов же сам на ремнях золотых и серебряных крепких

прочно лежит, и дугою два поручня тянутся сверху.

Дышло же из серебра. К окончанью его привязала

Геба ярмо золотое, к ярму же – нагрудник прекрасный,

весь золотой. Под ярмо подвела лошадей своих быстрых.

(перевод Н.М. Минского)

Мы видим (вместе со слепым Гомером) подходящую металлическую пару: медь колеса по железу оси, вместо подшипника. Есть медные шины, восемь спиц.

Но как это сделано?! Загадка.

В Европе колёсное мастерство, начавшись реально в XI или XII веках, к XV столетию достигло совершенства. Получили надёжное колесо с крепкой стальной осью, придумали упряжь и прочее. Почему? Потому, что были уже стальные инструменты: молоток и топор, долото, пила и клещи, свёрла и тиски.

Можно предположить, что любой проект по облагораживанию внешнего вида мотоцикла начинается с переделки рамы. В принципе, это предположение верно, но лишь отчасти, так как невозможно качественно «переварить» заднюю часть рамы, не имея в наличии готового заднего колеса. Поэтому начинать комплексную переделку мотоцикла нужно с изготовления красивого «сексуального» заднего колеса. Ведь красивая задняя часть мотоцикла имеет такое же значение, как и красивая задняя часть симпатичной девушки.

Колёса от именитых производителей имеют полный асортимент размеров по диаметру и ширине, и именно, эти параметры определяют ширину и высоту задней части рамы и маятника. Качество этих фирм отменное, но когда некоторые видят цену, соответствующюю этому качеству, то впадают в шок и сразу закрывают каталог. Например, каток для покрышки шириной 360 мм., вырезанный дорогущим и компьютерезированным станком из цельной болванки аллюминия, может стоить около 15 тысяч долларов. А вообще, потолка цен не существует.(Сейчас появились покрышки шириной 400 мм.)

В этой статье я постараюсь » разложить по полочкам» самый бюджетный, но несмотря на это, довольно неплохой по внешнему виду, вариант изготовления заднего колеса мотоцикла. Причём, ширина этого колеса полностью зависит от того , какой автомобильный обод вы найдёте, так как изготавливать изделие мы будем из автомобильного диска. Поэтому заранее определитесь с шириной обода, чтобы знать ,что искать на автомобильной разборке, а вот диаметр этого колеса подберите на 16 дюймов и я объясню, почему.

Ну, во- первых, этот диаметр очень распространён и среди автомобилей, и среди мотоциклов.
Во- вторых, он неплохо смотрится, почти, с любыми рамами (особенно для кастомов в популярном нынче стиле олдскул).
Ну а в третьих, разработанный мной чертёж ступицы подходит именно для этого диаметра , а так же подходит под длину распространённых днепровских спиц (от мотоцикла Днепр). Это избавит вас от поиска спиц другой длины или укорачивания ураловских спиц.

Впрочем, если кто- то захочет всё же использовать обод другого диаметра, то стоит немного подождать ,так как о правильном изменении длины спиц с сохранением «родной» резьбы (накатанной , а не нарезанной), я напишу в другой статье. Ещё одно важное условие: обод должен быть непременно железным, а не легкосплавным. Ну, во-первых, он дешевле алюминиевого или титанового , но не это главное. Дело в том ,что легкосплавный диск от автомобиля на мотоцикле легко опознаётся людьми и он, мягко говоря, колхозит весь проект.

Не спорю , есть, конечно, красивые легкосплавные авто-диски , но стоят они недёшево, да и продать поштучно вам никто не захочет, так как в комплект входят 4 штуки. Ну а если заказать изготовление колеса из кованной легкосплавной болванки, на современном ЧПУ-шном фрезерном центре, то такое колёсико обойдётся Вам в волнующую сумму, и его цена вполне может перевалить за стоимость вашего мотоцикла (сколько будет нулей в ценнике зависит от эксклюзивности рисунка, материала, авторитетности фирмы изготовителя и других волнующих факторов).

К тому же установив легкосплавное колесо от автомобиля, вам непременно надо будет искать узкое переднее колёсико из такого же сплава и с таким же рисунком, а это практически невозможно (потребуется опять же заказывать изготовление узкого колеса с таким же рисунком с нуля, а это не дёшево).

Сделав же железное колесо на спицах хоть на 360 мм., никому и в голову не придёт мысль, (даже на техосмотре), что это колесо когда- то было автомобильным. Ведь технология, которую я опишу , практически такая же как на любом мотоциклетном заводе. Тем не менее, она довольно бюджетна.

Как я уже говорил, находим на разборке авто-диск диаметром на 16 дюймов и такой ширины , какой вам нравится или смотря, какую мото-покрышку вы сможете найти. Далее, везём в любой шинный автосервис и прокатываем этот диск на спец-станке , так как если обод бэушный, то он непременно кривой(не дорого , около 5 долларов) . Далее, вырезаем внутреннюю часть обода болгаркой или если есть возможность, на большом токарном станке и зашлифовываем там, где были сварные швы.

На фотографиях ,которые я выложу ниже, будет показан пример работы с колесом от Москвича самой первой модели . Прикол в том ,что на этом ободе отделить внутреннюю часть очень легко, так как она крепится на заклёпках. Они срезаются или высверливаются и внутренняя часть выбивается молотком. Только перед этим важно не забыть прокатать обод.

В большинстве сервисов диск от Москвича не сойдётся своими отверстиями со шпильками станка, так как стандарт другой, но поверьте мне, этот стандарт пуля не берёт, в прямом смысле слова , так как раньше делалось всё на века — проверенно . Когда я приехал в автосервис, а москвичовское колесо закрепили в станке и начали прокатку, то этот станок заскрипел и заскулил при прокатке доказывая, что диски современных машин, по сравнению с москвичовским ободом, сделаны из» фольги». У слесарей автосервиса были глаза на выкате!

Так вот , если обод от 401 Москвича не встанет в современный прокаточный станок, то сделать переходник очень просто из старого жигулёвского тормозного диска. или просто вырезать его из 10 — 12 миллиметровой стали на токарном станке, что мне и сделали (см. фото слева). Единственный недостаток этого обода в том ,что максимальный размер покрышки, которая встанет на этот обод, на 160 мм. Кто хочет шире, то ищем от Победы, 21-ой Волги, Нивы, Газели, или иномарок.

Далее завариваем и зашлифовываем отверстия от заклёпок. Следующим этапом будет разметка. Здесь нужно сразу определиться ,какое количество спиц вы хотите, 60 или 80 . На фотографиях я покажу и тот, и тот вариант, и увидев фото обода на 80 спиц , вы поймёте, что на диаметре 16 дюймов большее число спиц впихнуть, практически невозможно. Расстояние между шишками настолько мало, что увеличить количество спиц можно только, если применить более тонкие, ну например, от Минска или Явы.

На ступице тоже нужно будет внести изменения, высверлив отверстия для спиц в несколько рядов (на разном уровне) и естественно, меньшего диаметра. Кто с этим справится — дерзайте, ведь тюнинг не имеет границ. Но на данном этапе, (в этой статье), я стараюсь объяснить основы работ с колёсами и причём для новичков.

Естественно, крутейшие «мастера» найдут в этой статье что то, что я делаю не так, для этого и существуют крутейшие «мастера», которые только и умеют лучше всего кого то учить. Но в этой статье я не пытаюсь никого учить, я говорю как делаю именно я, и работа видна на фотографиях ниже. Но это не значит, что так обязаны делать все. Кто хочет — пожалуйста, всегда рад быть полезен.

Внизу этого приборчика есть колёсико, и когда прокатываешь приборчик с помощью этого колёсика по любой поверхности, то он показывает точное расстояние в миллиметрах на одной стороне шкалы, а на другой стороне точное расстояние в дюймах (см. фото).

Этот приборчик очень удобный и точный инструмент, но у кого его нет, то можно воспользоваться обычной рулеткой. Обворачиваем её вокруг обода и сильно натягиваем, лучше это делать с помощью помощника. Полученный результат делим на 60.

Далее, размечаем очень тонкой чертилкой, а лучше шилом, так как увод хоть на милиметр вправо или влево — и в конце круга получится увод на сантиметр (проверенно). Но я надеюсь, попробовав несколько раз, у вас получится. Самое главное, нужно разметить отверстия не просто в ряд, а змейкой (cмотрите фото внизу), отступив от края центральной (широкой) канавки на 8 мм. Затем хорошенько керним эти отверстия и чем виднее они будут, тем лучше, так как при нагреве всё становится еле заметным.

Ну а теперь, мы подходим к самой интересной части работы, той, которая превратит обод авто в обод мото.

На конец резьбового штока пресса, нужно накрутить паунсон, а в поперечную планку пресса (куда укладывается колесо) вкручивается матрица.

Планка пресса в повёрнутом виде — видна сфера матрицы.

То есть получается, что обод колеса укладывается между паунсоном и матрицей, и при давлении пресса (его штока) паунсон вдавливает металл обода в сферу матрицы (сфера матрицы хорошо видна на фото, а паунсон накручен на шток пресса), и форма выпуклости металла обода, при выдавливании точно повторяет форму матрицы.

Паунсон для выдавливания шишек под спицы колеса.Чертёж паунсона и матрицы смотрите на фото слева и ниже. Все размеры сферы паунсона и матрицы рассчитаны на головку днепровской спицы (от мотоцикла Днепр).

Чертёж паунсона и матрицы на фото слева и ниже. Изготавливать их нужно из качественной стали, не ниже сорокпятки (СТ45), и после вытачивания и паунсон и матрицу следует закалить до твёрдость 58 — 65 HRC.

Чертёж матрицы для выдавливания шишек под спицы колеса.

Можно изготовить пресс на основе гидравлического домкрата. Только скобу придётся сделать немного шире (зависит от ширины вашего обода), паунсон закрепить на конце скобы, а матрицу крепим на штоке домкрата. В общем принцип будет понятен, как только вы зайдёте по ссылке и увидите чертёж.

Многие так называемые умные «Мега Мастера» могут сказать, что мол зачем такие сложности с так называемым заумным словом «пуклёвка» (главное слово выучить) и использование пресса, если можно взять молоток и уложив обод на какое то подобие матрицы, просто выбить шишки каким то штырём, в виде паунсона. Так говорят те, кто пробовал выбить шишки только на колесе от иномарки, а не обод от старой советской машины, который как я уже говорил не берёт пуля.

Ведь можно к примеру отпилить какую то увесистую болванку ножовкой по металлу (пилите Шура), а можно на станке или просто болгаркой, и разница будет ощутимой. Так и в этом деле — зачем махать молотком, когда можно всё делать не напрягаясь. Можно конечно, если вы делаете для себя колесо первый и единственный раз в жизни, а не ставите их на поток.

И вряд ли такая ударная «технология» позволит достичь нормального качества и одинаковости выпуклостей. Да и зачем орудовать молотком, рискуя повредить руки, если можно изготовить простейший пресс, который пригодится и для других целей, и вообще в мастерской будет очень полезен.

Поместив колесо под пресс (между паунсоном и матрицей) начинаем выдавливать шишки. Оговорюсь сразу, что металл толщиной до 1,5 мм., можно выдавить на» холодную», но в нашем случае обод имеет толщину около 2,5 мм. и как я ранее отмечал, качественный советский стандарт «отлетающей пули». И поэтому, если его не нагреть в месте выдавливания, то не выдержит никакая резьба на прессе .

Некоторые могут сказать, что можно использовать гидравлический пресс, но дело не в этом. Если металл не нагреть, то всё равно в конце формирования выпуклости его разорвёт, а если и нет, у меня бывало и такое, то всё равно нормального качества выпуклости вы не добьётесь.

К тому же, какой бы твёрдой и качественной сталью паунсона и матрицы вы не пользовались бы, они без нагрева будут сильно изнашиваться, особенно рабочая сфера паунсона. Поэтому, греть нужно обязательно и если у вас нет газового резака или горелки, то постарайтесь попросить нагреть у кого нибудь ( в ЖЕКе например, или автосервисе, так как прессик небольшой и его можно возить с собой).

Нагревать лучше по принципу «крест-накрест», то есть, нагреваем одну сторону, выдавливаем , прокручиваем обод на 180°, выдавливаем, прокручиваем на 90°, давим, потом снова на 180°. Это даст гарантию, что обод не «поведёт» (пока одну сторону греем, другая остывает). Работаем в перчатках и, желательно, вдвоём- один греет, другой давит.

На ободах выдавлены шишки (на самом верхнем ещё не все), осталось поработать дрелью.

Не старайтесь, особенно поначалу , сразу выдавить в один приём. Лучше сначала хорошо прицелится и как бы наметить, чуть выдавив паунсоном лунку, а затем проверить и если ровно, то нагреть ещё раз, и выдавить окончательно. В этом деле лучше делать всё не спеша.

Не жалейте газ и у вас непременно всё получится. После этих работ обод, наконец, обрастёт выдавленными шишками и приобретёт » мото-вид «, но расслабляться рано, так как впереди вас ожидает работа с дрелью. Нужно просверлить 60 отверстий и под определённым углом.

Какой это угол в градусах, мне нет смысла говорить, так как это вам не поможет. Лучше сделайте следующее: если ступица ещё не готова (а её нужно будет заказать у токаря), то возьмите кусок трубы или брёвнышка и отпилите кусок такой длинны, какой имеет ширина ступицы на чертеже. Это ваш шаблон. Вставляя его (или как- то закрепив) в середину обода, вы периодически будете проверять угол наклона дрели.

Поверьте, пару градусов вправо-влево не сыграют никакой роли, так как отверстия всё равно должны быть чуть больше головки спицы по диаметру. Это позволяет спице немного гулять и корректировать угол отверстия, даже если вы чуть ошибётесь при сверлении. Но всё же, и здесь спешить не стоит.

Обод от 401 Москвича с заваренными отверстиями от заклёпок.

Делайте всё аккуратно и не спеша, и у вас получится. Ведь именно для этого я и объясняю всё подробно. Сверлите сначала сверлом на 8 мм, а потом чуть больше. Как я уже говорил, добейтесь чтобы головка спицы вставлялась с зазором, но небольшим (где- то 0,2 мм).

грунтованный обод на 60 спиц

После этого останется нанести грунт и покрасить, или начать полировку обода для нанесения хрома — кому как больше нравится.

Фотографии готовых ободов на 60 и 80 спиц, покрытых грунтом, показаны слева и ниже.

Обод с выдавленными выемками под спицы и просверленными отверстиями.

Ступица рассчитана на четыре подшипника (люблю запас мощности во всём), закрытого типа, и под диаметр стандартной оси от тяжёлых мотоциклов. Четвёртый подшипник находится в шлицевой втулке.

Наружный диаметр подшипников тоже как в стандарте ,только они не конические, а обычные. О том как расшифровывать маркировку подшипников и как правильно выбрать подшипник в магазине, советую почитать здесь.

По крайней мере ступицы мотоциклов иномарок (например у той же Ямахи Драг Стар) ступицы изготовлены из дюралюминия типа нашего Д16.

Если кто- то захочет применить это колесо на мотоцикле не с карданом, а с цепью, то вместо шлицевой втулки нужно всего лишь закрепить втулку с отверстиями под крепление звёздочки. Естественно, ширина этой втулки подбирается индивидуально под каждый маятник или раму ( если хардтейл, то есть жёсткая).

Кстати, у кого есть токарный станок в мастерской, даже простой школьник типа ТВ — 3, 4, 6, 7 (ну или ТВ16), то проблем с разметкой отверстий в ступице не будет, если изготовить простейшее делительное приспособление, а как его изготовить я показал в видео у себя на канале suvorov-custom, а так же я опубликовал это видео чуть ниже.

СТУПИЦА ГОТОВА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ХРОМА.

Новичку об основах в области экстремальных и чрезвычайных ситуаций, выживания, туризма. Также будет полезно рыбакам, охотникам и другим любителям природы и активного отдыха.

четверг, 10 сентября 2020 г.

Как сделать деревянное колесо для телеги

Сейчас на дорогах всё реже и реже можно встретить телеги на деревянных колёсах (как и вообще телеги). А когда-то это был основной тип колёс. В советское время, как и полагается, был ГОСТ на изготовление колёс. Последний, насколько знаю, был ГОСТ 705-77 "Колеса деревянные конных повозок. Технические условия". А на сами телеги был ГОСТ 1142-90 "Повозки конные грузовые. Общие технические условия".

Сразу хочу сказать что колёса в разное время, в разных странах делали по разному. Поэтому ниже будет только основная информация про изготовление деревянных колёс.

Гнутье обода деревянного колеса

Готовые ободы сортировали и укладывали под навесом один на другой по 20 штук.

Затем обод обрабатывали рубанком для придания гладкости, а на вогнутой его стороне просверливали гнезда.

Косяковое колесо

Косяковое колесо состоит из выполненных из дерева ступицы, спиц и сегментов обода, а также из стальных втулки, бандажей ступицы и бандажа обода колеса.

Прежде, чем приступить к изготовлению колеса, на куске фанеры (или на чертежной бумаге) придется начертить колесо в масштабе 1:1, чтобы убедиться, что спицы, входящие в ступицу, действительно там разместятся, не мешая друг другу, и чтобы узнать действительные размеры сегментов и спиц. Обычное число сегментов и спиц - по 12 штук.

Вырезают все детали колеса из сухой древесины (желательно твердых пород дерева). Изготовленное из недосушенной древесины колесо со временем может развалиться.

Бандажи лучше сделать из стальной полосы толщиной 4 мм, для чего, оттянув ее концы "на нет", соединяют их внахлестку(края отверстий диаметром 10-12 мм, проделанные в одном конце полосы, приваривают к концу другой полосы стыка). Можно также сделать бандажи для ступиц из трубы. Но тогда следует начинать работу с бандажей и подгонять уже деревянный обод под стальной бандаж.

Косяковое колесо
1 - ступица; 2 - сегмент обода; 3 - спица; 4 - втулка; 5 - бандаж ступицы; 6 - бандаж обода

Обработка ступицы

Обрабатывали ступицы в ножных самодельных токарных станках: одной ногой рабочий ремесленник постоянно качать маятник, в это время заготовка вращалась со скоростью 30 - 40 оборотов в минуту. А резцом служило длинное приспособление в форме лопатки, которое обрезало разваренное дерево, будущей ступицы деревянного колеса.

После этого на ступицу деревянного колеса насаживали четыре металлических обруча (кольца): один на утолщенный конец, другой на более тонкий.

Обработка спиц

При работе колеса наибольшие усилия возникают в части спицы, расположенной у ступицы, поэтому у всада спицу делают толще.

Сборка деревянного колеса

Первой операцией при сборке колеса, является сборка репья, забивка спиц в гнезда ступицы (репьем называется ступица с закрепленными в ней спицами). Если есть металлическая втулка, то сначала ставятся она. а если есть и бондаж на ступицу, то он ставится сразу после установки втулки.

После сборки репья, размечают длину спицы и место зарезки верхнего круглого шипа. Каждой спице, торцовкой придают нужную длину, затем зарезают шип лучковой пилой.

Последней операцией является насадка обода, которая в мастерских производилась в особых верстаках - колеснях.

Колесня представляет собой стол, в крышке которого вырезано круглое отверстие, окованное полосовым железом. Отверстие сообщается с продольной прорезью, вырезанной в крышке стола, в которую вставляется несколько деревянных прокладок. Репей укладывают в колесню таким образом, чтобы ступица находилась в круглом отверстии крышки стола, а одна из спиц была расположена над продольной прорезью. На репей накладывают обод, одно из гнезд которого должно находиться против спины, расположенной над прорезью стола. Забивая между прокладками деревянные клинья, насаживали гнездо обода на шип спины.

Закончив эту операцию, репей с ободом поворачивали до момента, когда следующая спица окажется над прорезью крышки стола, насаживают гнездо обода на ее шип и. т. д.

Установка бондажа

Необходимо, чтобы нагретый бандаж имел внутренний диаметр, как минимум равный диаметру обода колеса, на который его насаживают. Если хотите облегчить себе процесс насаживания бандажа, просто нагрейте его немного побольше.
Мерить диаметр деревянного обода колеса и диаметр бандажа, после чего на этих замерах строить изготовление бандажа - бесполезно, так как каждый очередной замер диаметра будет давать разные значения из-за овальности и обода, и бандажа. Поэтому необходимо измерять не диаметр, а окружность обода или бандажа, причем делать это необходимо жесткой (не текстильной) рулеткой. Таким образом, диаметр колеса или обода не замеряют, а подсчитывают, разделив длину окружности на число π=3,14.
Вариант расчёта бондажа дан ниже

Вот полезное видео

С момента появления мотоцикла эволюция серьезно поработала над героями нашей сегодняшней статьи, превратив их в один из инструментов улучшения управляемости байка. Они к тому же дополняют общий стиль мотоцикла, внося вклад своим эффектным видом в общее зрительное восприятие всего механизма. Речь пойдет о колесах, но не тех, которые доктор прописал, а о мотоциклетных.

Колеса – это опора мотоцикла, они обеспечивают точную и надежную установку шин и противостоят нагрузкам, прикладываемым к ним при торможении, ускорении или со стороны неровностей полотна. В дополнение к этому, колесо должно быть как можно легче.
Шины устроены гораздо сложнее, чем можно было бы подумать. В результате постоянного совершенствования двухколесных машин, они из простых резиновых «бубликов-треугольников» превратились в очень непростые изделия, которые теперь считаются обыденными. Шины должны обеспечивать безопасность и надежность при использовании в широком диапазоне скоростей, нагрузок, температурных и погодных условий. На их совести – основа безопасности райдера, но цена при этом должна удерживаться в разумных пределах, поскольку в мотоциклетной сфере шины – скорее расходный материал.

Тормоза должны обеспечивать поглощение энергии большого, движущегося с немалой скоростью мотоцикла в течение нескольких секунд. Тормоза преобразуют кинетическую энергию движения в тепло и быстро его рассеивают – факт, который редко приходит в голову наслаждающемуся стремительным полетом райдеру.
У шин, колес и тормозов есть одна общая черта – они являются наиболее важными деталями, связанными с безопасностью. Кроме того, каждая из систем выполняет многосторонние задачи в наиболее неприметной форме. Но обо всем по порядку, сегодня мы разберемся с колесами, а в следующих статьях – поговорим о шинах и тормозах.

Спицы – вечная классика

Для начала, давайте поговорим о конструкции классических спицованных колес. Такое колесо представляет собой интересное устройство. Оно состоит из трех элементов: ступицы, обода и соединяющих их спиц. Ступица расположена в центре колеса, имеет форму прямой катушки, от которой она способна отклоняться в сторону увеличения для размещения колодочного (барабанного) тормоза или элемента крепления задней звездочки и амортизатора привода. Если мотоцикл оснащается дисковыми тормозами, то на ступице располагаются крепления для дисков.

16-ти дюймовый диск, устанавливаемый на переднее колесо круизеров H-D. Обратите внимание - спицы входят в ступицу под прямым углом

Ось колеса проходит через подшипники, за счет чего колесо свободно вращается на оси. В ступице закрепляются головки спиц, которые вставляются в отведенные для них отверстия в приливе ступицы. Обычно головка спицы загибается под углом 90 градусов, хотя там, где требуется повышенная прочность (например колеса для байков с боковой коляской), используются прямые спицы.

Обод колеса представляет собой профилированную полосу из металла, на которой устанавливается шина и закрепляется внешний конец спицы. Обычно обода изготавливают из алюминиевого сплава или стали, покрытой для красоты и защиты от коррозии хромом. Спицы удерживаются в ободе при помощи ниппелей. Ниппеля навинчиваются на конец спицы для обеспечения первоначальной центровки колеса и возможности последующей подтяжки спиц. Чтобы ниппеля не протерли камеру шины, их покрывают ободной лентой.

Спицы – наиболее замечательный элемент всего колеса. Наверняка многие задумывались о том, как ближайшая к земле спица выдерживает вес всего байка. Если взять спицу и попробовать ее согнуть – она легко согнется, возможно, даже сломается. Спицы обладают небольшим сопротивлением сжатию, но огромным сопротивлением растяжению. Мотоцикл, «обутый» в спицованные колеса, буквально висит на верхних спицах колеса, остальные спицы только ориентируют ступицу по центру обода и не дают ему деформироваться под весом машины.
Отдельно стоит поговорить о нагрузках, возникающих при торможении и ускорении. В обоих случаях обод и ступица стремятся провернуться относительно друг друга, следовательно, спицы нужно устанавливать так, чтобы выдерживать эту нагрузку. Для этого спицы располагают тангенциально, что позволяет перевести нагрузку со сжатия на растяжение.

Такой рисунок спицевания переводит возникающую деформацию на растяжение - сильную сторону спиц

Шаблоны тангенциального спицевания колеса

Если взглянуть на спицованное колесо, то можно заметить, что каждая из двух расположенных рядом на ободе спиц присоединяется к противоположным сторонам ступицы. Благодаря этому образуется треугольная конструкция, которая успешно противостоит любой попытке смещения обода относительно ступицы.
На мотоциклах такие осевые нагрузки не очень велики, поскольку байк наклоняется в поворотах – эти силы воспринимаются как давление, действующее вниз по оси симметрии колеса. Отчасти, поэтому спицованные колеса перестали использовать на автомобилях – с увеличением мощности моторов осевые нагрузки на колеса также увеличились.
На большинстве спицованных колес наличие отверстий под спицы в ободе означает, что для предотвращения утечек воздуха нужна камера. Выбор камерных шин несколько ограничен в связи с тем, что на большинстве байков используются литые колеса с бескамерными шинами. Спицованные колеса повсеместно используются во внедорожных машинах, так что с ассортиментом таких шин все в порядке. Впрочем, если стиль требует именно спицованные колеса, но при этом хочется пользоваться большим выбором бескамерных шин, производитель может схитрить. Например, Ducati на своих байках линейки Sportclassic (GT1000, Sport 1000) использовала элегантное решение - спицованное колесо со сдвоенным ободом. И камера не нужна, и выглядит такое колесо очень красиво.

Спицованные колеса - неотъемлемая часть стиля подобных байков (2005 Ducati Sport 1000)

Да тут сплошное литье!

Литые колеса тоже состоят из ступицы, обода и спиц. Разница заключается в том, что они изготовлены единым элементом из одного материала. Спиц гораздо меньше – их число может достигать трех и редко превышает шесть-семь. Спицы литых дисков могут располагаться радиально, хотя в целях красоты так почти никогда не делают, поскольку технология изготовления позволяет использовать самые причудливые формы.

Рисунок спиц литого диска диктуется чисто декоративными целями (BMW HP2 Sport 2008)

Впервые литые колеса были применены на гоночных мотоциклах для снижения веса (а следовательно, снижения гироскопического эффекта) и большой точности геометрии. Еще один плюс «литья» - меньшая ширина ступицы, за счет чего легче устанавливать тормозные диски.
Гоночные продукты делали из магниевого сплава, который значительно легче алюминиевого при аналогичной прочности. Однако магниевые колеса оправданы только в гонках, поскольку этот сплав подвержен растрескиванию и склонности к коррозии при длительном сроке службы. На серийных байках используют колеса из алюминиевого сплава – обладая неплохой прочностью, они к тому же дешевле и долговечнее аналогов из магния.
Литое колесо выплавляется единой деталью методом отливки, после чего обод обрабатывают на станке до получения колеса безупречной точности. Такое колесо не нужно центрировать и регулировать, а обслуживание сводится к поддержанию покрытия в хорошем состоянии. На большинство современных байков устанавливаются литые колеса, созданные для использования с бескамерными шинами.

Обработка металла будущего колеса высокоскоростной фрезой. Подозрительная зеленая жидкость - просто специализированное охлаждение

Конечно, у «литья» есть и недостатки. Вследствие продолжительных ударных нагрузок (которые неотделимы от езды по нашим «направлениям») появляются трещины в основании спиц. Полное разрушение диска происходит редко, однако всегда неожиданно, и приводит к драматическому результату. Поэтому проблемный диск лучше своевременно менять, и не использовать принцип «а ладно, пока так покатаемся». Аналогичные проблемы появляются в результате ДТП. Если спицованный обод при ударе будет деформироваться, и его можно восстановить, то более жесткий литой обод просто сломается, или получит микротрещины от напряжения. Еще хуже то, что при ударе литое колесо передает удар вилке или даже раме. Нетрудно подсчитать, что дешевле – отремонтировать согнутый в узел спицованный обод или менять литой диск, а вместе с ним и вилку. Конечно, я немного преувеличил, но думаю, соотношение повреждений вы поняли.

Составные колеса

Есть и такая экзотика, которая нынче редко встречается на серийных моделях. Составные диски занимают промежуточное положение между литыми и спицованными, и объединяют преимущества обоих типов.
Обод такого колеса изготавливается путем штамповки из сплава аналогично ободьям, применяемым на спицованных колесах, однако отверстий под спицы здесь нет. На внутренней стороне обода есть места для крепления спиц, которые тоже штампуются из стали или сплава и могут приклепываться или привинчиваться болтами к ободу и ступице.
В эксплуатации составное колесо очень похоже на литое, с одним важным отличием – его конструкция может быть выполнена так, чтобы при ударе оно деформировалось контролируемым образом. Это предотвратит передачу удара на раму или подвеску. Пожалуй, наиболее известный пример составной конструкции – колесо Comstar компании Honda, которое устанавливалось на множество моделей. Его, как и литое колесо, необходимо менять после повреждения или искривления, хотя и существуют такие составные конструкции, которые поддаются восстановлению. Серийно составные колеса сейчас практически не устанавливаются, хотя существует небольшой рынок aftermarket-предложений для самых разных мотоциклов.

Составное колесо Comstar от Honda было очень популярным в 80-х годах, такие конструкции устанавливались на множество байков того времени

Все вышенаписанное относится к серийным байкам, однако давайте одним глазком взглянем на вершину горы под названием Гонки – что оторванные от унылой серийной реальности гоночные инженеры и производители предлагают тамошним райдерам?.

Карбон и магний – самые дорогие слова в мотогонках

Изначально литые колеса из магниевого сплава появились именно в кузницах гоночных гаражей, но сейчас их начинают устанавливать в качестве стандартных на ряде серийных спортбайков, правда, пока только самых топовых (например, Ducati Desmosedici RR и 1098R). Магниевые колеса значительно снижают инерцию и гироскопический эффект за счет малого веса, но они не слишком жесткие и гораздо более дорогие, чем обычное колесико из алюминиевого сплава. Торговцы на eBay просят за пару около $3000.
Последнее слово в разработке гоночных колес – космические вещи из углепластика. Вес – еще меньший, чем у магниевых дисков, значительно большая прочность, даже по сравнению с алюминиевыми колесами. Пока карбоновые колеса остаются прерогативой гоночных команд и состоятельных любителей трек-дней. Одно такое чудо современных технологий можно купить за $5000, но кому нужно только одно колесо?

Карбоновое колесо BST для Suzuki GSX-R1000. Для настоящих гонщиков $4500 - не деньги

В следующей статье мы обстоятельно поговорим о том, что обувают на диски. Ведь шины – важнейший элемент безопасности, от которого во многом зависит жизнь райдера. Следите за обновлениями!

Читайте также: