Как сделать колесо без спиц
Осмос колеса – без спиц
Как вы представляете себе колесо? Шина, обод, спицы, ось. Эта конструкция кажется настолько аксиомной, что выкинуть её из головы врят ли получится. Отсюда же пошло выражение – “вставлять палки в колеса” – заклинит ведь, между спицей и рамой.
Но тем не менее, давным давно инальянец Франко Сбарро сумел изобрести колесо не только без спиц, но и вез центральной оси. Констркуция кажется невероятной, но тем не менее она суествует и смотрится крайне эффектно. Ниже мы приведем фото транспорта, сделанного на таких колесах.
Как это работает? Довольно просто. Само колесо представляет из себя либо обод, за который цепляется спаренный комплект роликов (как на американских горках), либо здоровенный подшипник, внутренняя часть которого при движении остается неподвижной. К ней то собственно и крепится обычно рама.
Недавно группа студентов из Йелльского университета, в качестве эксперимента сделала велосипед, задне колесо которого было сделано без спиц. На приведенных ниже фотографиях хорошо видны некоторые особенности конструкции.
Теоретически, колеса без спиц имеют преимущества перед стандартными – это априори меньший вес, лучшая устойчивость, понижение центра тяжести и эффектный вид. Но их сложно и дорого изготавливать (подшипник 500 мм!), а также их нельзя просто взять и поставить на обычный мотоцикл например. Возникают также проблемы с защитой от изгибов, грязи, мощностью крепления и технологией установкой тормозов.
Попытки поставить колеса на серийное производство были. Зарегестрированный во Франции завод Осмос (Osmos), основанный Домиником Моттасом, проводил технические и коммерческие эксперименты в 90-х годах. Большого коммерческого успеха они не имели, зато Моттасу удалось получить на них патент.
Конечно конструкция уж очень непредсказуемая. Попробуйте на таких колесах заехать в какую ни будь грязь – весь механизм выйдет из стройя, забившись всевозможным мусором. Вообще смотря на все эти мотоцикля мне кажется что такое колесо может просто вылететь повернувшись не под тем углом в гнезде. Но это ощущение.
Однако для выставок и концептов колеса подходят идеально, если нужно эффектно выступить – Осмос-колеса самая лучшая идея.
Как сделать велосипед без спиц
Переделываем колеса велосипеда
Снимаем колеса с велосипеда. Отвинчиваем все звездочки и гайки. Спускаем воздух и удаляем покрышку.
Отвинчиваем крепления спиц.
Спицы больше не понадобятся.
У втулки отвинчиваем все гайки, вытаскиваем ось, временно вынимаем все шарики подшипника не потеряв их.
Закрепляем втулку в тисках. Используя деревяшку снимаем часть корпуса втулки.
В каждой стороне корпуса сверлим по три отверстия.
Берем толстое оргстекло, толщиной не менее 10 мм. Защитный слой пока не удаляем. Кладем на него сначала обод и обводим внутри маркером.
Затем часть корпуса втулки. Ее нужно обвести в двух местах.
При помощи электролобзика вырезаем круг большой и два маленьких.
Точно находим центр в этом круге и коронкой сверлим отверстие под велосипедную втулку.
Отверстия такого же диаметра сверлим и в маленьких круга. Затем берем втулку, надеваем два мелких круга и вставляем в большой. И сверлим этот бутерброд вместе по трем отверстиям на втулке.
Теперь можно удалить защитный слой с оргстекла.
По длине втулки отмеряем три части шпильки отпиливаем ножовкой.
Шпильки вставляем в отверстия большого круга и по бокам прижимаем мелкими кругляками. Фиксируем все это дело гайками с обеих сторон.
Вставляем втулку, собираем ее корпус.
Фиксируем все гайками.
Теперь круг устанавливаем в обод. Через определенное расстояние в ободе сверлим отверстие и крепим все саморезами.
Все готово. Устанавливаем шарики подшипника в посадочные места, вставляем ось, фиксируем гайками как все было раньше. Устанавливаем звездочки. Устанавливаем покрышку на место и накачиваем.
Все те же операции проводи и с другим колесом.
Велосипед без спиц готов! Смотрится очень круто!
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Как устроены велосипеды без спиц
6 минут Автор: Михаил Скворцов 2148
Велосипедные колеса – что может быть проще? Ходовые узлы байка – ободья, закрепленные к центральной втулке через спицы. Их равномерное натяжение обеспечивает прочность и целостность. Сами детали настолько легкие, что почти не влияют на общий вес конструкции.
Спицевое колесо – годами проверенное решение. Его ставят на любую современную модель синглспида, шоссейника, МТБ, гибрида и т.д. Свыше 90% великов оснащены спицами. Несмотря на выгодный консервативный подход к сборке колес, инженеры стремятся изменить их конструкцию и прийти к тому, чтобы заменить спицы на что-то другое или вовсе собрать велосипед без спиц.
Велосипед на литых дисках
Литые диски – простой способ уйти от стандарта. Спицы заменены лопастями, которые соединяют втулку с ходовой частью. Никакой регулировки натяжения у литья нет, колеса неразборные.
Велосипеды на литых дисках носят названия известных автомобильных брендов (правда на самом деле большинство из них не более чем низкокачественные китайские подделки не имеющие к этим брендам никакого отношения):
Принципиальные отличия от спиц:
Литые диски придают байку своеобразный автомобильный лоск, выглядят круто, привлекают внимание. Эффектность им добавляет световой тюнинг.
Из-за высокой жесткости по сравнению со спицевой конструкцией, эти колеса не пружинят и легче разгоняются на ровных дорогах, но абсолютно не подходят для экстремальной езды. Обслуживать такие колеса намного проще, а вот ремонт поврежденного диска невозможен.
Изогнутая форма лопастей улучшает аэродинамику, что должно положительно сказываться на скорости велосипеда. Однако это преимущество перекрывается увеличением общей массы. Привес литья к велосипеду 1 – 1.5 кг, в то время как спицы не прибавят и полкило.
Стоимость дисков довольно высока, особенно с учетом их непригодности к ремонту. Ставить отдельно на велосипед накладно, а катать нужно с особой аккуратностью, что в общем невыгодно.
Колеса на эллиптических лентах
Эллиптические ленты – свернутые ленты углепластика для закрепления обода к оси вращения. Центральная часть представляет собой треугольник, внутрь которого помещена втулка. Середины лент закреплены к ободу, края – к внешним плоскостям треугольника. На колесо приходится по три эллипса. Таким образом обеспечивается равномерное крепление и распределение усилий.
Идея создания велосипеда на «эллипсных» колесах принадлежит британскому конструктору Сэму Пирсу. Сама конструкция получила название Loopwheel, что буквально означает «петельное колесо». Иллюстрация показывает, что края лент закреплены к треугольнику параллельно, а не внахлест, что придает эллипсам форму петель.
К достоинствам колес на эллиптических лентах можно отнести:
В движении эллипсы испытывают растяжение и сжатие, за счет чего колеса приобретают амортизационные свойства. Углеродный пластик – прочный и легкий материал – может испытывать многократные деформации с сохранением первоначальной формы. Благодаря этому, колесу можно приписать надежность, устойчивость и долговечность.
Все преимущества перечеркивает один существенный недостаток – плохая динамика. Недостаточная жесткость будет препятствовать разгону велосипеда и преодолению сопротивления воздуха. Подняться в горку также проблематично.
Впрочем, сам конструктор заявляет, что такие колеса и предназначены для спокойной езды по дорогам с незначительными неровностями на небольшие расстояния.
Nulla – конструктивная особенность и дизайн
В переводе с итальянского, Nulla – ничто, пустота. Это не просто колеса без спиц, у них отсутствуют даже центры вращения.
Ободное кольцо – все, что осталось от привычного велосипедного колеса. Надо сказать, это упрощение значительно сказалось и на геометрии рамы – теперь это просто треугольник. Минималистичный дизайн полностью оправдывает название байка. Сейчас эти велосипеды на стадии разработки, так как отсутствие спиц и стандартного привода колеса приводят к некоторым сложностям:
Для решения проблем со скоростями можно внедрить планетарную втулку или поставить электромотор.
Особенность конструкции. Задний обод выполнен в виде внутренней шестерни, в зацеплении с которой находится внешняя шестерня – втулка. Узел расположен в непосредственной близости от педалей, что гарантирует высокую эффективность крутящего момента на выходе. Усилия передаются через приводной ремень.
Альтернативный вариант – цепная передача. Принцип работы:
1. Передача крутящего момента от ведущей звезды к промежуточной оси. По ее концам расположены маленькая и большая звездочки.
2. От большой ведомой звезды через цепь усилие передается на звездочку втулки.
3. Раскручиваясь, втулка входит в зацепление с зубчиками обода и приводит его в движение.
К рулевой части рамы крепятся ролики, на которых установлено переднее колесо. Эти ролики обеспечивают две функции – поддержание движения и поворот. Передняя вилка отсутствует – это еще один шаг к принципиальному изменению конструкции велосипеда.
Подведем итог. Сегодня велосипед без спиц относится к разряду редких и уникальных моделей. Основная задача производителей – учесть все конструктивные нюансы, доработать технические детали и тщательно изучить возможность спроса у покупателей. Поскольку эти модели кардинально меняют стандартный подход к сборке, они могут смело претендовать на отдельный класс велосипедов.
Как сделать колесо без спиц
Если дипломная работа типичного промышленного дизайнера имеет отношение к велосипеду, то можно держать пари, мы увидим концепт на тему колеса без втулки и спиц. Это исключительно модная идея имеет один недостаток.
Пока колесо не будет удерживаться в раме каким-то аналогом магнитного замка, чтобы свести трение к нулю, реального смысла в такой компоновке нет, но выглядит это, чего говорить, очень круто. А если это выглядит круто, то почему бы не попробовать такое колесо сделать?
В зависимости от фантазии дизайнера, реальный механизм крепления колеса и привода либо умалчивается и стыдливо спрятан под корпусом, либо, как в случае концепта Nulla от Бредфорда Вута, теоретически реализуем. По крайней мере, что-то подобное мы и увидели 5 дней назад.
Итак: 9 инженеров-конструкторов из Йеля, среди которых специалисты работающие в коммерческих структурах вроде Сикорского, группа студентов и осенний семестр по специальности инженерное проектирование. Результат? Первый из известных нам рабочий прототип велоколеса без спиц с приводом. Стоимость даже одного обода крайне высока, а поскольку учебной задачей была теоретическая реализация концепта, для его проверки достаточно было сделать только одно колесо.
Как утверждает один из авторов проекта, проект был выбран именно потому, что многочисленные патенты и эскизы в интернете так и остаются в силу понятных конструкторских трудностей на бумаге. Вдобавок, свободное место внутри колеса теоретически можно использовать для размещения электромотора или, например, корзины.
Корпус втулки колеса имеет шкив, который тянет приклеенный к внутренней поверхности обода ремень. С одной стороны, очень просто, с другой, чудовищно громоздко. Ролики сверху, по всей видимости, являются реальной опорой колеса, когда как цепной механизм выполняет только роль привода.
Переднее колесо в теории имеет аналогичный принцип поддержки, только без привода. Общий вес неизвестен, но весьма значительный, учитывая, что это прототип и рама сделана из листов 5мм алюминия.
Конструкции велосипедов без спиц
С каждым годом производители велосипедов всё больше поражают своим многообразием модельного ряда. Разработчики разными способами совершенствуют внешний вид и технические характеристики моделей, а в последнее время и вовсе ломают стереотипы, удивляя отсутствием спиц в колёсах. Поколение современных байков, несомненно, радует креативом дизайнерских решений. Попробуем разобраться, чем же инженеры заменили спицы в колёсах, что теперь будет выполнять их функцию и как устроены велосипеды без спиц.
Велосипед без спиц
Литые диски
Стильная инженерная разработка в виде литых дисков имеет как ряд преимуществ, так и недостатков.
Велосипеды с цельнолитыми дисками отличаются:
Вместо обычного обода с множеством тонких спиц цельные диски имеют несколько более широких лопастей, соединяющих втулку с ходовой частью конструкции. Лопасти могут иметь разнообразную форму и цвет, благодаря чему каждая модель выглядит особенно.
Такое колесо не разбирается, а также при повреждении не подлежит ремонту. И если тот факт, что подкручивать и настраивать в процессе пользования ничего не придётся, является плюсом, то неремонтопригодность — это существенный недостаток.
Производство таких дисков стоит недёшево, поэтому стоимость оригинальных брендовых агрегатов очень высока. Многочисленные китайские подделки высокой прочностью не отличаются, поэтому, кроме расстройства по поводу поломки, поездка на таком велосипеде может оказаться травмоопасной. Велосипеды на литых дисках смотрятся эффектно и необычно, напоминая своим видом колёса машин. Многие из них даже носят имена известных брендов, таких как Land Rover, BMW, Mersedes и других.
Велосипед с литыми дисками
Среди недостатков также можно отметить вес изделия, который, как ни крути, всё же больше, чем у классического колеса. Из-за жёсткости конструкции область применения подобных велосипедов тоже довольно небольшая — только ровные прямые дороги.
Эллиптические ленты
Ещё одно современное дизайнерское решение — Loopwheel («петельное колесо»).
Ленты углепластика закручены в виде петли таким образом, чтобы равномерно закрепить обод к оси вращения. Края лент крепятся к треугольнику, внутри которого расположена втулка, а середины непосредственно к ободу. Этим обеспечивается надёжное крепление обода и равномерное распределение усилий.
Преимущественными особенностями колёс на эллиптических лентах являются:
Велосипед с Loopwheel
Сами ленты сделаны из углеродного пластика — это прочный, гибкий и лёгкий материал, благодаря которому такое колесо порадует своего владельца долговечностью, обеспечит хорошую амортизацию и лучшее передвижение по неровной дороге. Но в связи с малой жёсткостью минусом такой конструкции будет плохая динамика, а это небольшое сопротивление воздуху, медленный разгон велосипеда и тяжёлый подъём в гору. Тут уже каждый велосипедист выбирает для себя сам, какие характеристики двухколёсного друга преимущественно важны в зависимости от условий эксплуатации.
Nulla — колесо будущего
Это, наверное, самый безумный футуристический концепт велосипеда без спиц в колёсах.
Внутри такого колеса абсолютная пустота, чем и обусловлено, собственно, само его название. Несмотря на отсутствие привычной втулки по центру, колесо вращается при помощи зубцов, расположенных во внутренней части обода. Так, задний обод представлен в виде внутренней шестерёнки и зацепляется с внешней — втулкой. Благодаря узлу, который близко расположен к педалям, обеспечивается высокая продуктивность крутящего момента. Усилие передаётся посредством приводного ремня, а повороты руля и собственно движение осуществляются при помощи роликов, к которым закреплено переднее колесо. Треугольная рама также придаёт модели необычный вид.
На данный момент подобные велосипеды ещё находятся в стадии разработки, потому как модификация продумана не до конца и ещё стоит продумать, как установить систему передач, тормозов и переключателей. На таких велосипедах можно будет ездить только по ровным дорогам из-за плохой амортизации конструкции.
Несмотря на то, что велосипед уже изобретён и классическое колесо исправно выполняет свои функции, инженеры-дизайнеры пытаются уйти от классики и продолжают вносить креатив, теперь предлагая потребителю велосипед без спиц.
Многие велосипедисты не знают, как подобрать спицы для велосипеда. Предлагаем вашему вниманию рекомендации от профессионалов. А также вы узнаете, какие бывают виды спиц.
Как натянуть спицы на велосипеде так, чтобы продлить срок службы колёсам? Эффективные способы регулировки колеса, устранение основных видов деформации при помощи специальных инструментов и подручных средств.
Виды велотриала и особенности велосипедов, сконструированных под требования этого вида велоспорта. Чем отличаются триальные велосипеды между собой.