Wheel Building

長期使用導致的中心偏移與卡爪轉一圈時輻圈的橫向移動量

我組裝時絕對應該是完美中心的後輪,在
使用一年左右或跑了幾千公里後進行檢查時
會發現輻圈輕微地向飛輪側移動,這種現象
我從經驗上是知道的。
當然,這裡排除了螺紋從螺栓上鬆脫的情況。

長期使用而產生的偏移,嚴格來說不是「後輪」
而是「有飛輪架的輪組」。
所以雙飛固定齒的死飛後輪不會偏移,
碟煞規格的前輪則會偏移。

不過前輪即使是碟煞規格,因為飛輪架的量較小
實際上我從未觀察到明顯的偏移。

如果雙飛固定齒的後輪只持續使用一側飛輪時
出現中心偏移的話,
那就表示動力系統的動作應力也是原因之一,
但從經驗上來看,我沒有任何有意義的觀察結果。

DSC007495amx8.jpg
↑這是我把組好的R450輻圈後輪
重新用OpenPro組裝時,
在拆解後輪的同時進行的一次實驗。
根據影像的資料,拍攝日期是2016年2月13日,
距今約兩年,但從那時起我就想寫這篇文章了。
順帶一提就是這個情況(→這裡)。
當時野村實驗室輪組5號的32H輻圈缺貨,
所以用OpenPro的32H進行了重新組裝。

實驗的內容是,
在中心完美、無橫擺的狀態下
採取飛輪側中心測量表的位置,
之後將左右螺栓恰好鬆開一圈,
再將飛輪側的中心測量表套上去
會發生什麼情況?

DSC007496amx8.jpg
結果就是這樣。
我之所以選擇在飛輪側套上,是因為我已經知道實驗結果
(想要拍到轂側的間隙)。
說螺栓恰好鬆開一圈,但嚴格來說
不會完全沒有誤差地恰好360°。
可能這邊是358.2°,那邊是360.9°。
但我花了相當的功夫讓它盡量轉到360°。
實際上,只要沒有橫擺,即使中心稍微有些偏移也沒關係,
就算是輻圈是非對稱輵圈也可以(R450不是),
不過一開始還是從非對稱輵圈的完美中心狀態開始的。

DSC03051amx8.jpg
↑就是這樣的情況。
這裡能確定的是,對於有飛輪架的輪組,
螺栓轉一圈時輻圈的橫向移動量左右不同

根據條件不同而有所差異,但從經驗上來看
飛輪側轉一圈和非飛輪側轉3/4圈的效果大約相同。
「條件」的部分我之後再寫。
這件事對於輪組組裝來說也很有幫助。

我想到的是,
長期使用(或放置數年)的輪組
輻條張力會降低,
(剛才也提過,但排除螺栓螺紋鬆脫的情況),
這是因為輻條發生了伸長。
伸長發生了就代表輵條的長度略微變長了。

DSC03053amx8.jpg
所以說得有點粗暴的話
長期使用時輵條的伸長和有意鬆開時輵條長度的伸長
對輻圈橫向移動量的影響是一樣的。
這就是「長期使用時輻圈向飛輪側偏移的理由」。

DSC03054amx8.jpg
輻圈根本不是中心,
我畫了一個極端的狀態作為上圖的輪組。
從這個狀態開始,如果輵條伸長相同的量
(比如1mm)
或者鬆開螺栓,
DSC03055amx8.jpg
輻圈應該會向飛輪側移動。
是因為同樣的1mm在橫向上被使用的比例
左右不同。

DSC03056amx8.jpg
「同樣1mm」的前提,
對於輵條伸長的情況來說並不完全準確。
螺栓恰好鬆開一圈時,輵條伸長的是「相同的長度」,
但因為有飛輪架的後輪左右輵條長度不同,
我認為輵條的伸長應該是按「相對於長度的比例」伸長。
比如用Shimano轂和OpenPro輵圈的32H,非飛輪側是6本組式的話,
輵條長度是295mm,
如果是徑向組式就是281mm。
從這裡輵條伸長0.1%的話,6本組式伸長0.295mm,
徑向組式伸長0.281mm,
但從經驗上確定無誤的是
「徑向組式時輻圈偏移發生得更快」這一點。
因為徑向組式的輵條對於輻圈伸長沒有角度損失,
按要素大小來說,角度比輵條長度相對比例更是大要素。
這也是剛才提到的螺栓轉一圈橫向移動量條件之一,
非飛輪側徑向組式相比飛輪側螺栓轉動量
用非常少的量就能達到橫向移動量的平衡。
飛輪側轉一圈相對於非飛輪側2/3圈,或者剛好一半多一點左右。
也會根據轂的尺寸條件而改變。

DSC03057amx8.jpg
我的想像是這樣的。
這裡不是左右有厚度的輪組,而是平面圖。
徑向組式的輵條是輵條本身的軌跡,
切線組式的輵條是通過最終交叉的徑向線(上圖藍線)
推出輵圈1mm時所需的長度
切線組式的會更大。

「轂和輵圈的關係是輵條的『拉力』,所以『推出』的說法不對」
可能會有人這樣吐槽,但已經被張力拉向內周側的輵圈,
隨著張力減弱向外周側移動,
我只是表面上寫成「推出」罷了。

還有,這可能只是我的錯覺,
但2:1組式的非飛輪側輵條伸長
感覺比左右同數組式要早。

對此的原因是「左右異數組式相比左右同數組式,
非飛輪側張力更高,所以更容易伸長」這是錯的。
如果是這樣的話,普通輪組,
也就是左右同數組式的後輪的情況就應該是
「飛輪側張力更高,所以飛輪側輵條更容易伸長,
因此長期使用時輵圈向非飛輪側偏移」。
但實際上不是這樣,所以
關於長期使用時輵圈的偏移,輵條張力
相比飛輪架導致的輵條角度差是小要素。
非飛輪側徑向組式偏移更快是經驗上無誤的,
所以左右異數組式的非飛輪側基本上都是徑向組式,
可能只是因為這樣的條件才會有這種感覺。

根據前一篇文章,
4年沒有保養的野村實驗室輪組1號後輪進行檢查時
輵圈向飛輪側偏移,我提前對客戶說
「也許是從飛輪側測得的尺寸套到非飛輪側時,
輵圈側會出現空隙」,
說中了輵圈向飛輪側偏移。

有一位三項鐵人運動員客戶的Campagnolo Zonda後輪,
在中心調整完成後的一年進行檢查時
發現偏移量比預期的要大得多。
基本沒有擺差,肯定沒有在本店以外觸碰過。

我自己經常使用的後輪,我組裝時稍微向非飛輪側偏離紙張厚度的距離,
每次更換管狀輪胎時
都用中心測量表檢查,
大約一年半後出現過中心完美對齊的情況。

長期使用導致中心偏移是無誤的,
但如果我寫這些東西,那些對於所有微細的向飛輪側中心偏移
都開始說「啊,這是騎得多啦」的同業者就會出現,這讓我很討厭。
在讀到這裡之前絕對不知道。
實際上,短期內不會發生很大的偏移。
我之所以對向飛輪側的微細中心偏移很寬容(前提是確實很微細),
而對向非飛輪側的中心偏移毫不遲疑地說「這是原本就歪了」,
就是這個原因。

如果檢查足夠多數量的Campagnolo/Fulcrum後輪
就能知道,
輵圈偏移的情況幾乎都是向飛輪側。
即使是全新品也是如此。
這好像是一種現象:在組裝完成到售出的
幾個月到2年期間
輵條伸長導致了偏移。
尤其是鋁輵條的型號。
前輪上幾乎看不到這個量級的中心偏移,
這也是我這樣想的理由。
前後輪在製造商檢驗階段應該都是中心完美的吧。


例外的是,幾乎所有情況下都(而且非常明顯地)
向非飛輪側偏移的後輪。R-SYS。
DSC03058amx8.jpg
R-SYS系的後輪,
只有非飛輪側的輵條是碳纖維,碳纖維不會伸長。
輵條伸長導致輵圈偏移的要素只有飛輪側。

DSC03059amx8.jpg
Mavic的鋁輵條和碳輵條
因為螺紋的直徑大、螺紋封膠強度大
長期使用時螺栓鬆脫基本不會發生。
而且碳輵條的情況,
輵條頭、碳輵條部分、螺栓螺紋部分
連成了一個整體,更加不會自動轉動。

關於R-SYS系後輪的中心偏移
向非飛輪側偏移的情況
(→這裡)(→這裡)(→這裡)(→這裡)(→這裡
(→這裡)←這篇文章中有今天文章的伏筆
(→這裡)(→這裡)(→這裡)(→這裡)(→這裡
(→這裡)(→這裡)(→這裡)(→這裡)(→這裡
(→這裡)(→這裡)(→這裡)(→這裡)(→這裡
(→這裡)(→這裡)、

向飛輪側偏移的情況
(→這裡)(→這裡)(→這裡
(→這裡)←在R-SYS系中難得地輵圈向飛輪側移動,
有這樣的記述

雖然只是粗略調查,但不能說沒有遺漏,
不過也沒有刻意挑選,這應該算是「統計」了吧……。
話說回來,偏移時的偏移量滿大的啊。
還有一件很重要的事。
R-SYS是螺栓轉一圈時
輵圈移動量左右差最大的後輪。
飛輪側轉一圈的移動量相當於非飛輪側1/2圈或更少就能平衡。
左右鋁輵條的Kyserium情況,飛輪側是徑向組式,
但即便如此,螺栓轉一圈時輵圈的移動量還是非飛輪側更大。
因為飛輪架的影響比徑向組式或切線組式更重要。
R-SYS的非飛輪側是徑向組式,
所以「輵條角度更平緩的一側+徑向組式」的條件齊備,
相比Kyserium螺栓轉一圈時的橫向移動量左右差變得更大。

接著,之前Reynolds後輪的增締(→這裡
補充的內容在文章中放不下了
所以在這裡進行。
DSC03060amx8.jpg
中心無偏移的最初狀態的飛輪側的H1ST(A),
我給客戶看了一遍。

從這裡開始,因為飛輪側的增締很困難
我鬆開了非飛輪側3圈,
締緊了飛輪側1圈+1/2圈+1/4圈。
這個時候也進行了微細的縱擺修正,
但與張力的高低基本無關。
此時,輵圈最向飛輪側偏移的狀態下的
飛輪側的H1ST(B),
我給客戶看了一遍。
非飛輪側很鬆弛的狀態下A和B幾乎一樣(B稍高)。
之後,除了微細的橫擺修正,我沒有再碰飛輪側。

之後,我再次締緊了非飛輪側3圈。
因為飛輪側已經增締了1和3/4圈,
輵圈不會回到中心。

之後,還能繼續一味地增締非飛輪側直到輵圈回到中心,
但這個增締獎勵部分的
上圖加成的螺栓轉動量,
應該會比飛輪側的增締量1和3/4圈更少。
實際上也是這樣。
最終中心調整完成時飛輪側的H1ST(C),
數值波動的下限等於或略高於H1ST(A)的上限,
客戶也確認了。

追記:另外還有一個案例,很久前收到的評論中
「後輪在組裝時,左右螺栓轉的量相同
但中心卻偏移了」的內容,
那就是因為轉的量相同。

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