Wheel Building

y≦x/4(關於有形有數的組法極限)

好的,要開始囉——!
今天要聊的是在做正切組(tangent spoke pattern)時,
能夠組入多少根輻條的上限。
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↑完全照著圖上寫的就對了。完。
當然沒那麼簡單啦……

首先「花鼓和輪圈的孔數相同,孔的位相等間距」,
這一段的意思就是指普通的輪圈和輻條啦。
漏掉一個前提:左右輻條本數也要相同。
先以這個前提來進行說明。

要用普通輪圈組成y本組的話,假如輻條總共x本,
那麼在y≦x/4的範圍內就能組出輪組。

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說起來,我之前從來沒有提過輪組「幾本組」這個概念,
所以先在這裡說明一下。
上面的圖是花鼓的輻盤。

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從側面來看,最後交叉的兩根輻條,
數一下它們從輻盤的哪個孔出來,
第1根和第2根交叉就是2本組。
通常交叉的輻條會是一根內穿、一根外穿,
但上圖兩根都是內穿。
從側面看起來交叉的部分互相接觸,我以後會說是「編織」。
即使是2本組,如果試圖把交點編織在一起,
因為花鼓輻盤的厚度也會很困難。
不過,如果2本組的輵條都用內穿或都用外穿的話,
即使2本組也能編織在一起。

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↑這是內穿2本組



稍微岔開一下。順便說說「編織」的事。
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這是Mavic(法國輪組大廠)的Mach 2 CD Ceramic,
我就不炫耀輪圈了(笑)。
你看,輵條的交點彼此接觸著。這就是「編織」。
輵條編織的話,對橫向扭曲會更強韌,振動也比較不容易產生。
缺點是,如果輵條張力太低,會發出吱吱聲。
我非常討厭完成品輪組常見的黑色輵條,
原因之一是「黑色輵條更容易吱吱作響」。
另一個原因是「幾乎不能用焊錫結線固定」。

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↑在Ksyrium(Mavic的輪組系列)這種鋁合金輵條的情況下,
即使從側面看起來輵條在交叉,
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從前後方向看的話,並沒有編織。
鋁合金輵條比鋼製輵條脆弱得不成比例,
所以這是當然的做法,但很多完成品輪組就算用鋼製輵條
也不編織。

現在的Ksyrium Elite用了氣動鋼輵條,
以異常的張力拉緊,而且還編織。
看到這樣,我就會想「啊,完成品輪組就是有這種厲害的地方」。



回到正切組的話題。
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↑這是4本組。第1根和第4根交叉。
4本組以上的話,用一根內穿、一根外穿來交叉。

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↑接著是6本組。

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↑最後是8本組。

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比如,用24孔花鼓來做正切組。
既然是24孔,單邊輻盤就有12個孔。

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↑我試著6本組。看起來沒問題。

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我試著8本組。好像有點奇怪呢。

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在正切組中,最後交叉的輵條所出來的孔的位相,
不能超過180°。
(實際上只要輵條不碰到花鼓胴部,技術上不是不可能,
但力學上沒什麼優勢)

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正切組用普通方式組時,能夠穿過輵條的孔位,
限制在花鼓總孔數的一半的一半。
一半的一半就是4分之1。

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所以就是開頭那個式子了。
把輵條本數代入x,把組數代入y,
就能一下子算出x本輵條在正切組下的極限,
以及y本組所需的最少輵條數

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比如24孔的話,最多能6本組。
因為左邊和右邊連接的是「≦」,
6本組以下的4本組、2本組、0本組(也就是放射組)也都成立。
8本組就不行,因為左邊會比右邊大。

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要能8本組,得要32孔以上才行。
現在作為規格已經絕跡了(沒有材料),
所以我沒實際組過,但從40孔起就能10本組了。

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這個式子相當好用。比如假想一個200孔的花鼓,
「極限是50本組」瞬間就能算出來。

我經常做思想實驗,想像120孔左右的輪組,
規律地或不規律地間引輵條,
應力會如何變化(真是個危險份子呢),這時候
這個式子就派上用場。

在實際的輪組上來說,「20孔輪圈做不了6本組,
但24孔剛好可以」
這句話就成立。
那個之後再說。

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