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[综合讨论](转载)公路车辐条性能参数的介绍 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2013-09-27
原文转自冯唐难老的博客(http://philfeng.com/?cat=447&paged=2),感觉很有参考价值,搬运过来大家一起讨论,有什么要问的也可以给原作者留言。
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辐条作为单车轮组部件中的一种,实际处于工业半成品的状态,因此辐条厂商往往会提供比较专业的参数供下游生产商参考。这里以比较常用的Pillar、DTswiss和Sapim中的公路车辐条为例,对其中可能涉及到的参数和表格做一下简单解释,以飨读者。

Butted是什么?

这里可以参考一下Sapim的辐条选购指南,会发现至少Butted和Aero几乎是目前所有辐条厂商的重头戏,很少有自编或者价格超过1500块的轮组还在使用基本型辐条(就是一根圆圆粗细均匀的钢棍)。

Butted实际上就是我们在高端钢架车里所提到的“抽”,譬如我们常常会听到voodoo、云豹之类的“三抽”工艺。而所谓的“抽”也分为单、双、三,,基本可以理解为约多抽越贵。对于钢管而言,“抽”是说在外径粗细一样的情况下,由于内壁的直径不同而产生管壁薄厚差异。单抽是说管壁在钢管的一端薄,另一端厚,常见的用途是在立管部分(座管夹端薄,五通端厚,譬如0.5/0.8);双抽则是说两边厚中间薄,常见的用途是在横梁和下梁部分(譬如管壁厚度为0.8/0.5/0.8);三抽则是说两边厚中间薄,但两边厚得还不一样,用法跟双抽管类似,但靠近三轴方向更厚一些(譬如0.7/0.5/0.9)。
(注:其实就是变径辐条嘛~说的这么拗口

对于辐条而言也是一样,不同级数的Butted就表示一根辐条有多少不同的直径,因此国内一般管这种叫做“不等径辐条”。single/double-butted都很好理解,triple-butted则一般分为两种形式。第一种是通用的上中下三截采用不同的直径,如下方左图;另一种是Pillar自己的一套专利,特别为J头部位用粗直径进行补强,如下方第二张图(Pillar网站图片,注意其中的D1 D2 D3)。

Butted的优势就是:在更轻的重量下有更好的耐用性。原因就是所谓的好钢用在刀刃上,把有限的钢材用在应力较强的位置(即花鼓或车圈接驳处)。而实现Butted效果的工艺方式就跟“抽”这个词语非常接近,大概是通过缓慢地拉伸钢材并辅以液压等方式来实现(可以想象一下拉面……),更具体的工艺我也并不是非常了解。

Aero与Butted的关系是什么?

而Aero就是我们一般所说的扁辐条。Aero的好处有两个方面:第一是跟刀圈类似,以更宽的导流面换取更好的空气动力效果;第二是跟工型钢类似,大幅度提升纵向刚性。

Aero与Butted是两项独立的工艺,Aero通常是通过forge即锻造的方式实现。不过品质更好的辐条往往是二者混用,即先拉成不等径再砸扁中间部分。


那二者何时何时选用其一、何时混用呢?

以Pillar为例,旗下的1432、1423和1528就是没有Butted的Aero辐条。与旗下的1420、1422和1425相比,它们的重量要多上大约50%。但因为无Butted效果的辐条中部原直径较大,所以可以砸出1432这种很宽的辐条。

因为公路车运动主要在意的是纵向刚性(即体现驱动力),所以Aero结构本身还是非常受用的。但在DH或FR运动中,空气动力的意义已经大为降低,车手对车体的驱动时间不多且可以通过多辐条方式弥补,Aero结构相对用得就比较少。因为扁辐条客观上在侧向刚性上是有损失的,这在重口味越野活动中可能带来一些短板。

辐条的耐用性如何评估?

个人比较喜欢Pillar,不仅是因为它物美价廉,还因为它的官网提供了不少测试曲线数据。

以下图为例,显示的是260mm辐条被拉伸对应长度时所对应的破坏张力大小(一般公路车圈张力为110kgf左右)。譬如图中的1420,张力在略微超过270kgf的情况下继续拉伸则开始下降并断裂,拐点为金属疲劳极限。对比非Butted的兄弟们,Butted的还是有些优势;但跟13标号的heavy duty相比,顿时感受到细辐条的脆弱。

当然这个测试数据还是有些问题,因为驱动辐条所收到的张力不仅仅是径向方向,还包括切线方向以及J头向内侧或外侧的拉拽,实际的后轮环境肯定要更苛刻一些。

  
  
辐条的扛形变性能如何评估?

对应的,这里展示的还是上述三组辐条在不同张力环境下的伸长情况。第一组是Butted,第二和第三组都是非Butted,但第三组是加粗heavy duty型号。

第二组中1423与1432和1528相比,最大的区别是forge的时候砸得没那么扁,徒手摸起来界面比较接近于蛋形;第三组中1332与1345相比也是同样的情况。可以发现非butted的forge成aero的造型本身,对辐条的扛形变能力亦有影响:相对于自身原始直径,砸扁越厉害,获得的扛形变能力越好。

而第一组中情况则不相同,都是14xx系列,但butted过再做forge,反而是越细扛形变能力越好。读者可以去找非aero的butted型号查看,情况是一样的。

另外以100kgf为限,1423就已经会有2mm延长,这在定制辐条的时候就需要预先想到。而从100kgf往上,似乎也是Butted版本的延展斜率更小一些。

  
  
以上参数对不同编法的参考意义(后轮)?

后来的编法多种多样,但常规的公路轮组编法不外乎以下几种:

  1. 传统1:1编法,DS用X2,NDS用直拉或者也X2,一般最少24根辐条:NDS是X2影响几个方面:1)两侧张力会更不均衡(可通过DS用大的flange来弥补);2)驱动力更好,因为NDS也帮忙发力;3)略重,因为辐条长了一些。但这两种编法本身比较平衡,辐条数也比较多,是否Aero/Butted看预算就好。缺点就是NDS张力不足。
  2. Isopulse编法,DS用直拉,NDS用X2,一般为20根辐条:辐条可以少的原因是左右两侧张力可以做到基本一致,张力更高、支撑性更好,且对花鼓结构和车圈强度没有太高的要求(无非就是多上几孔而已)。这种编法强化了侧向刚性(两边辐条数一样切张力一致),但DS方面用直拉,驱动性弱于X2方案。因此Mavic自家的Elite系列也采用了1432辐条,以此来平衡结构上对纵向刚性的缺失。
  3. Rolf星芒编法,特点就是两侧辐条两根一组聚拢且组和组之间的间隔很大,辐条数可少至16:这种编法一般需要后花鼓有特殊的双侧大flange结构以弥补驱动性上的不足,车圈的平整度要求也较高。纯自编的比较少见,但因为花鼓的结构补强,辐条不必要采用大扁条。不过结构所限,侧向刚性稍显不足。
  4. G3编法,21根或27根辐条平行结构:后花鼓一般DS要有略大的flange来弥补辐条少带来的驱动性不足,车圈的平整度要求较高。同星芒,侧向刚性稍显不足。辐条往轻了用好像也没啥问题。
  5. 2:1编法,跟G3差不多,就是没那么集中。对车圈的要求下降一点,侧向刚性略好一些。辐条要求类似。



总结来说,除却品牌差异、性价比之外,只有Isopulse编法对辐条的结构有比较苛刻的要求,星芒和G3因为辐条数比较少也选些有品质的好。通用来说,也可以在DS和NDS两侧采用粗细不同的辐条以让刚性物尽其用,甚至驱动辐条和制动辐条都可以分开不同的类型。

以上内容,欢迎车友们一起探讨。

[ 此帖被w.308126185在2013-09-27 00:31重新编辑 ]
公路车有公路车的骄傲,公路车有公路车的归宿。疾驰是它唯一的命运。
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只看该作者 沙发  发表于: 2013-09-27
辐条都有这么深的学问啊
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只看该作者 板凳  发表于: 2013-09-27
热啊,我的沙发。
感觉这篇文章和光板的这篇帖子(http://www.77bike.com/bbs/read.php?tid=105523)结合起来,辐条的事情基本上就说的很清楚了。不过作者明显是Pillar控,我大77可是DT党的天下啊
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只看该作者 地板  发表于: 2013-09-27
里边有个常识性错误,所谓的的抽,不是拉,不管是抽管还是抽辐条,都不是兰州拉面。变径条和扁条都是冷锻加工的。具体的方法就是锤。扁条很好理解,直接敲扁,很形象。圆条就转着圈一下一下均匀敲嘛,一样可以敲细。当然,实际上的操作圆条是从四个方向同时敲的,不是转着圈敲。
[ 此帖被coolsear在2013-09-27 02:09重新编辑 ]

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只看该作者 4楼 发表于: 2013-09-27
没看懂那个“越细抗变形能力越好”那一组
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只看该作者 5楼 发表于: 2013-09-27
涨姿势了

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只看该作者 6楼 发表于: 2013-09-27
扁条非常好用,可以防止辐条扭转,省事,基本不需要释放张力
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只看该作者 7楼 发表于: 2013-10-30
看到“第二是跟工型钢类似,大幅度提升纵向刚性。”和“因为公路车运动主要在意的是纵向刚性(即体现驱动力),所以Aero结构本身还是非常受用的。”,以及“因为扁辐条客观上在侧向刚性上是有损失的”,就在看不下去了,楼主对辐条的力学认识有原理性错误。。。

扁辐条在力学上唯一的区别在于抗扭转会强一些,并且容易调整辐条让其不扭。
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只看该作者 8楼 发表于: 2013-10-30
不同意用拉伸的工艺获得减径效果 因为这个工艺降低组织性能 放大组织缺陷 正确的方法是轧制 能获得不错的性能
当然如果要获得极端强化的效果 应该在两端用冷挤工艺增加直径 不过后续的加工增加了难度 弯头辐条怕是不好用这个工艺
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只看该作者 9楼 发表于: 2013-10-30
这才叫专业。
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