menu

Титановые оси и прочий втулочный лайт на фиксед-байках

andr

andr

  • 10.02.2013 22:45
  • Просмотров: 7094

 

 

Живет себе человек, строит байк, катается - и вдруг спрашивает: где найти пруток из прочного титанового сплава, чтоб выточить новые оси для втулок на фикседе?

Давайте подумаем, зачем нужны титановые валы. Наверное, чтоб уменьшить вес. А зачем это фиксеру? Наверное, для гонок.

Что ж, подсчитаем, сколько грамм вы сэкономите на титановых осях. Допустим, у вас втулки под 100/122-мм расстояние между дропаутами. Значит, вал у передней втулки - длиной 120-125 мм, у задней - 142-150. Арифметика дает объем переднего вала в 7,6 куб. см, заднего - в 11,15 куб. см. Плотность стали - 7,8 г/куб. см. Вес стальных осей будет 60 + 87 = 147 г.

Теперь титан. Плотность 4,5 г / куб. см. Значит, титановые оси будут весить вместе 85 г. Стало быть, вы сэкономите 62 г.

На самом деле выигрыш окажется меньше, потому что мы для простоты сочли оси гладкими цилиндрами. Но там есть резьба. Значит, в жизни оси легче, чем получилось у нас, и выигрыш в весе будет меньше расчетных 62 г. Это совсем не много, зато дорого и сложно. Есть более простые способы приобрести легкость.

Допустим, вы купили известную модель трековых втулок Miche Primato с высокими фланцами.

Однако та же модель втулок с низкими фланцами - на 70 г легче! Причем она еще и дешевле, чем высокофланцевая.

Конечно, тут есть два возражения.

1. Фиксеру стыдно кататься на низкофланцевых втулках.

2. Низкофланцевые втулки вроде бы не дают такого КПД, как высокофланцевые. Трек все-таки.

Отвечаем.

1. Вот этому юноше бледному не стыдно позориться с низкими фланцами.

Кто есть сей? Это Грегори Боже, семикратный чемпион мира на треке.

http://en.wikipedia.org/wiki/Gr%C3%A9gory_Baug%C3%A9

В сети можно найти много трековых гонщиков хорошего уровня при столь же низких фланцах. 

2. До сих пор не побитый мировой рекорд 1996 года в часовой гонке на треке поставлен с этими низкофланцевыми втулками:

http://www.royceuk.co.uk/Rear-Hub-Track.html

Там так и написано.

Это все к чему? Ваши колеса наверняка красивы и почетны, они незаменимы для катания и общения. Но гонки требуют совсем не красоты. Если у вас хорошая физуха и есть надежда на призы, для гонок стоит построить второй комплект - особые позорные легкие колеса.

Чтоб улучшить время, полезнее всего вообще плюнуть на втулки и купить легкие ободья. У ободьев большой момент инерции (они ведь далеко от оси), а еще они вертятся - то есть требуют энергии и на раскрутку, и на линейное ускорение. Оси не вращаются вовсе, поэтому облегчать их не более полезно, чем облегчать раму.

Новые ободья гораздо выгоднее, чем титановые валы, даже в финансовом смысле, если брать соотношение цена/вес. Допустим, найдется сумасшедший токарь, пронесший сквозь годы немного отожженного прутка ВТ16 специально для вашего случая. Одна токарная работа хорошего качества может стоить все 50 долл. Титан точить трудно. Особенно если стараться.

Раз уж мы говорим о втулках, есть смысл поискать втулки на промподшипниках. Так можно в будущем выгадать немало грамм. Помимо прочих факторов дело вот в чем. Ось под "насыпь" изрезана резьбой. В долах между витками диаметр передней оси не 9 мм, а ближе к 7. Именно потому такую ось нельзя делать из дюраля. Даже из титана будет не совсем то.

Ось под промподшипники в месте их посадки (то есть в месте максимальных изгибных нагрузок) - гладкая.

 

Диаметр там либо 9 мм, либо больше. При такой передней втулке оправдана даже самодельная ось из ал. сплава (Д16, В95). В мире полно шоссейных и эмтэбэшных промподшипниковых передних втулок с 9-мм алюминиевой осью неизменного диаметра по всей длине. Вряд ли на треке ось нагружена сильнее, чем в МТБ. Так вот, на этой 125-граммовой модели (ось алюминиевая, без резьбы, 9 мм по всей длине) легко прыгают метровые дропы, чему не раз был свидетелем:

 

Некоторые делали то же упражнение с шоссейной втулкой весом в 116 г.  Ось у нее совершенно такая же, как у МТБ-версии. Проверял.

Не знаю, нужно ли в таком случае менять и заднюю ось на более легкую. Однако знаю, что 10-мм гладкая ось все-таки почти вдвое прочнее на изгиб, чем 10-мм резьбовая ось. Так что гладкую заднюю ось точно можно сделать из какого-нибудь титанового сплава даже средней прочности.

Напомню, что гладкой я зову трековую ось под промподшипники. По краям у нее обычная резьба для фиксирующих гаек.

Добавим немного ереси. Для экономии под переднее легкое колесо можно купить обычную шоссейную переднюю втулку с эксцентриком. Эксцентриковый зажим продать, вместо него купить или сделать стальную шпильку с дюралевой гайкой. Одна шпилька в полной комплектности будет весить 30 г, если подойти вдумчиво. А раз она стальная - значит, впятеро-вдесятеро дешевле, чем один титановый вал.

Плюс 116-граммовая втулка. Подсчитайте сами, насколько это легче, чем исконно трековая железка.

Конечно, правильные перцы будут махать на вас ногтями и ржать. Но между нами говоря, на треке нет никаких противопоказаний для передней втулки под шпильку. Ничто не мешает, кроме традиции. Ведь с тонкими эксцентриковыми зажимами ездят даже тандемы, где на переднем колесе лежит вес чуть ли не в сотню килограмм. Не говоря уж о зверских динамических нагрузках.

При тыкании в картинки они увеличиваются, чтоб можно было разглядеть шпильку с эксцентриком на передней втулке.

 

 

 

 

 

Еще кое-что. Нужно помнить, что титановых сплавов - десятки. Алюминиевых - сотни. Стальных - наверное, тысячи. И они все разные. Есть алюминиевые сплавы, которые прочнее иной стали. Есть много титановых сплавов, которые слабее иных алюминиевых. Кроме того, в сплаве, идущем на ось, важнее всего не прочность. Важнее величина относительного удлинения, усталостная прочность, модуль Юнга, удельный вес.

Так что нужно знать конкретную марку сплава, из которого хочется ось. Если у вас оси небольшого постоянного диаметра с насыпными подшипниками и вы таки неудержимо желаете их заменить, ищите высокопрочный титановый сплав. Алюминиевые сплавы в таких осях лучше не применять.

На мой взгляд, из высокопрочных титановых сплавов для нашего случая хорошо подойдет ВТ16, причем отожженный (а не закаленный и состаренный). У него сравнительно большое относительное удлинение, а это самое важное при тонких осях. ВТ22 в этом смысле хуже.
Дальше - качественный, внимательный, добросовестный токарь, то есть точно нарезанная резьба без задиров и прослабленных мест. Тогда оси будут более-менее живучими.

Надо сказать, в BMX-втулках иногда встречаются титановые валы, хотя там нагрузки намного страшнее, чем на треке. Но экстремалы люди разумные: в BMX самые распространенные оси - толщиной 14 мм. Кроме того, там, как правило, промподшипники. Они лежат на гладких участках вала, где нет резьбы, отнимающей у вала изгибную прочность (как раз в тех местах, где она нужна больше всего).

Во многих задних шоссейных промподшипниковых втулках там, где сидят подшипники, ось заметно толще 10 мм. А конструкция оси намного важнее, чем марка сплава. Ось толщиной 10 мм почти вдесятеро слабее на изгиб, чем ось толщиной 20 мм. Не вдвое - вдесятеро. А по краям такая ось истончается до обычного стандартного диаметра, диктуемого прорезями в дропаутах.

Толстые оси с переменным диаметром можно делать из чего угодно. Толстая ось даже из такого ал. сплава, который не назовешь высокопрочным, - все равно прочнее, чем традиционная стальная, тонкая, неизменного диаметра по всей длине.

Оцените статью:

Перепост:


Комментарии

Комментировать в форуме...

pitbrit

pitbrit

Трековый вел и городской фикс ,это 2 разные вещи ,облегчать последний это как дрочить левой рукой.

11.02.2013 01:31
andr

andr

Это не ко мне, а к спросившему о титановых осях: viewtopic.php?f=19&t=92811
Он, кажется, в гонках фиксерских участвует, причем удачно. Кстати, спрашивал не он один.

11.02.2013 02:59
Шелковый

Шелковый

Мне это облегчение нужно не столько ради веса, сколько ради факта что у меня будут титановые оси. Сейчас угомонился, лучше и вправду собрать гоночные колеса и раздавать на них

11.02.2013 10:36
pitbrit

pitbrit

andr
Дак я вобщем ,мысль высказал,а там ,как говориться
-каждый др-т как он хочет :)

11.02.2013 17:18
andr

andr

Кто сказал, что нужно быть точно в русле моды, и ни полшага в сторону? В начале фиксерского движения над ним тоже смеялись и говорили, что ездить на трековом байке по улицам -

pitbrit писал(а):
это как дрочить левой рукой.

Но потом все стало довольно прилично, а позже даже престижно.
Может быть, мы присутствуем при зарождении новой, пардон на слове, велокультуры. Может быть, ее будущие носители - те из фиксеров, которые сильно стремятся всячески погоняться, а не только курьерствовать и клубиться.

12.02.2013 18:07
pitbrit

pitbrit

Чёт ты ,как то пафосно зарядил,поверь,кто то будет гонятся,кто то клубиться,а кто то курьерствовать,увеличится только количество участников в каждой тусовке.

13.02.2013 05:47
andr

andr

pitbrit писал(а):
Чёт ты ,как то пафосно зарядил.

Пафос - это когда верующие блюдут внутритусовочную норму.

13.02.2013 18:31

kovalskiy1

отличная статья

19.03.2013 20:28
DreamReader

DreamReader

Спасибо за инфу по втулкам.

01.11.2014 23:41
Дратьтатьян

Дратьтатьян

отличная статья, реквестирую продолжение про лайтоебов с непреодолимым желанием просверлить себе что нибудь

02.11.2014 11:33
pitbrit

pitbrit

andr писал(а):
pitbrit писал(а):
Чёт ты ,как то пафосно зарядил.

Пафос - это когда верующие блюдут внутритусовочную норму.


По мне ,пафос ,это когда ты (кто либо) погадил за гаражами ,а прелюдно обьявляеш - мол,переместился в место силы чтоб очистить 3ю чакру :)

16.11.2014 18:32
Kirill Yevtushenko

Kirill Yevtushenko

Оправдано ли заменять латунные ниппеля на алюминиевые?

15.12.2015 21:40
andr

andr

Обычный короткий латунный ниппель весит около 1 г. Похожий алюминиевый втрое легче. При 32 спицах выигрыш - примерно 20 г на колесе. Важны эти граммы или нет - дело очень личное.
Собирая колесо, резьбу ал. ниппелей лучше смазать чем-то густым. К примеру, солидолом. Жидкое масло подходит плохо. Его очень быстро вымоют дожди и лужи, и тогда ал. ниппеля могут прикипеть к спицам навечно.
Алюминиевые ниппеля подходят для всего, что не считается экстримом. Значит, они подходят даже для дропов на грунт с метровой высоты при среднем весе попрыгунчика. Это все еще не экстрим, а кросс-кантри.

16.12.2015 00:07
Kirill Yevtushenko

Kirill Yevtushenko

andr
С легированными сталями алюминий же не создаёт электрохимической пары.
Кстати, с высокими фланцами втулок не всё так однозначно, ведь за счёт высоких фланцев мы экономим вес на спицах.

16.12.2015 19:31
andr

andr

Kirill Yevtushenko писал(а):
С легированными сталями алюминий же не создаёт электрохимической пары.

У меня лет двенадцать назад ал. ниппеля то и дело намертво прилипали к спицам. Точнее, за сезон штук 5 закисло навечно, а штук 10 едва открутил. На другой год все повторилось. Когда я плюнул на жидкое масло и намазал ниппеля солидолом, такого больше не было.
Может быть, дело в соли с дорог или в другом химически активном факторе. Солидол не смывается и не дает нахимиченной воде (а также обычной грязи) затекать в резьбу.




Quote:
Кстати, с высокими фланцами втулок не всё так однозначно, ведь за счёт высоких фланцев мы экономим вес на спицах.

Если продолжить эту прогрессию, то можно прийти к фланцам диаметром в обод. Страшно представить, сколько будет весить такая втулка.
А в реальном случае нетрудно подсчитать разницу. Один погонный сантиметр спицы толщиной в 2 мм весит 0,025 г. При 32 спицах это даст всего 0,8 г. Значит, если увеличить фланец, скажем, на 3 см, нам понадобятся спицы короче на 1,5 см. Мы выиграем на спицах 1,2 г, зато проиграем на втулке грамм 50-70 (судя по каталогам, где есть высоко- и низкофланцевые версии одной модели).
Поэтому при высоких втулочных фланцах колесо намного тяжелее.

16.12.2015 21:09
Kirill Yevtushenko

Kirill Yevtushenko

andr
Ну, не прям как обод, но :smile:

Изображение

16.12.2015 21:43
Aleksei Dmytren

Aleksei Dmytren

на резьбу ниппеля оливковое масло применяют фетишисты забугорные

16.12.2015 22:00
andr

andr

Kirill Yevtushenko писал(а):
Ну, не прям как обод, но :smile:
Изображение

300 грамм - это не очень легкая втулка даже по МТБ-стандартам. Вот задняя трековая модель весом в 190-205 г:
http://www.mackhubs.com/index.php?optio ... =6&lang=en
http://mackhubs.com/images/stories/piasty/22.jpg
И эта легкая втулка в версии с высокими фланцами тяжелеет на 40 г. По сравнению с мелкофланцевой моделью диаметр увеличен всего на 29 мм. Не так чтобы много.
http://www.mackhubs.com/index.php?optio ... =5&lang=en
А передняя втулка с высокими фланцами на 55 г тяжелее, чем компактная.

16.12.2015 22:20
Kirill Yevtushenko

Kirill Yevtushenko

andr
У этой втулки диаметр фланца 101,6 мм

16.12.2015 22:31
andr

andr

И каков вывод?
В своих примерах я сравнил разные версии втулок одной модели. Видно, где можно сбросить вес. Что видно в случае с Chub Hub, которая у вас под спойлером?

Ладно, берем низкофланцевую 190-граммовую втулку Mack из моего примера. Диаметр фланцев по дыркам у нее 36 мм. Chub Hub тяжелее на 110 г, зато диаметр - 101,6 мм.
Хорошо. Пусть у нас 32 2-миллиметровые спицы. Ваши спицы короче моих на (110,6 - 36) : 2 = 37,3 мм.
Значит, ваши спицы легче моих на 3 грамма. Подсчитайте сами.
viewtopic.php?f=7&t=94440&p=1626366#p1626366
Но задние колеса обычно набирают не "солнышком", а в три креста. И тут еще одна мелкая пакость: вы сэкономите не 3 грамма, а 1 (один грамм). Прикиньте по калькулятору спиц. Я прикинул.

Однако ваша втулка тяжелее на 110 г, как уже сказано.

16.12.2015 22:36