Spoke Talk

關於輻條每毫米的重量

白板用得很頻繁。買對了。

今天要談的是輻條每毫米的重量。
說是這樣說,但這個表達方式並不完全準確,
嚴格來說應該是「將X毫米的輻條從輻條中心向外分成X份時的重量」。
我只是把它稱為每毫米的重量而已。
各位可能會一頭霧水,但我會慢慢解釋下去。
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↑這就是輻條。請各位見諒這種幼稚的圖畫(笑)。

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運動自行車的輻條粗細基本上只有上述兩種。
2.0毫米和1.8毫米的。
輻條的粗細稱為規格,
2.0毫米叫14規格,1.8毫米叫15規格。
除了宇宙碳纖(Cosmic Carbon)專用輻條採用2.34毫米(13規格)等例外狀況,
基本上就是這2.0和1.8兩種。

1.8比較細,所以重量當然是1.8比較輕。

完組輪組上如果用的是上述那種通用規格的輻條,
基本上100%都是2.0毫米的輻條。
即使是前後配對不足1000克的LEW的VT-1圈的完組輪組,
也是使用2.0毫米輻條。

我平時組手工輪組主要也用2.0的。
這裡面有原因(後述)。

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螺帽也有2.0用和1.8用的,兩者不相容。
材質是黃銅或鋁合金。鋁合金比較輕,但
完組輪組上如果用的是通用螺帽,基本上100%是黃銅。
FFW​D的輪組用的是通用螺帽,所以是黃銅。
(完組輪組如果採用自家企劃的專用螺帽,多半是鋁合金)

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「輻條斷了」的情況,大多數都是脖子部分的斷裂(上圖的紅線)。
1.8的輻條脖子也是1.8毫米,相比2.0的輻條
這部分的斷裂風險就高得多。
這就是完組輪組不用1.8的原因,
也是我不常用1.8的原因。
用1.8組後輪的話尤其明顯。明顯比2.0的脖子更容易飛掉。

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如果是螺帽引起的斷裂,有時會在上圖紅線的部分發生斷裂。
不只是鋁合金,黃銅也會出現這種狀況。

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輻條斷裂基本上100%是脖子斷。中間不會斷。
鏈條掉進最小齒盤內側,鏈條和輻條卡住導致
輻條反向刮削,最後中間斷裂,這種狀況是有的,但
除了這種外在因素外,「輻條斷裂=脖子斷」這個說法是成立的。

為了輕量化,脖子和螺紋部分保持2.0,中間部分細化的輻條就這樣誕生了。
中間基本上不會斷,所以
可以在不增加輻條脖子斷裂風險的情況下減輕重量。

從一端到另一端始終同一直徑的輻條叫「直輻條(Plain Spoke)」,
中間細化的輻條叫「花鼓輻條(Butted Spoke)」。
瑞士輻條製造商DT把直輻條稱為Champion,
花鼓輻條稱為Competition。
Competition的2.0的話,花鼓部分是1.8。
上圖沒有,但Competition的1.8的話
花鼓部分是1.6。

Champion的2.0我就記為 2.0。
Competition的2.0我就記為 2.0-1.8-2.0。
就是把脖子-花鼓部分-螺紋部分的直徑並排寫出來。

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DT還有更輕的花鼓輻條Revolution型號。
有2.0和1.8,但花鼓部分都是1.5。
比Competition的花鼓部分比例更長,所以
這一點也使它更輕。
Revolution的2.0我就記為 2.0-1.5-2.0。

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我常用的輻條是DT的Champion和Competition,但
還有一種我常用的輻條,比利時Sapim的CX-RAY。
這是花鼓部分呈扁平狀的輻條,
屬於所謂的空力輻條(Aero Spoke)。
空力部分的斷面在最扁平處是0.9毫米,
最寬處是2.3毫米。
做成這種形狀主要是為了空力特性,但CX-RAY的情況是
也兼具輕量化的設計。
這個我就記為 2.0-(0.9-2.3)-2.0。
Sapim有1.8的直輻條在產品線中,但
其他花鼓輻條和空力輻條型號沒有1.8毫米的。
所以CX-RAY沒有1.8的。
(特製品可能有,但)

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現在才是重點。
想求輻條每毫米的重量,但
比如上圖那樣分成十等份的話,A和B的重量會不同。

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所以思想實驗一下,從輻條中心放射狀等分。
上圖是五等份,但看起來完全不像五等份是因為我的圖畫得不好,
反正就想象成這樣分割。

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200毫米的輻條分成200份,
300毫米的輻條分成300份,考慮其中1份。

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順便說一下X毫米的輻條分成X份的情況。

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1份的中心角如上圖所示。
我想說的是,
「這些1份的重量可能幾乎相同」
這樣一個事實。

話雖這樣說,直輵條還好理解,但花鼓輵條的話
花鼓部分在輵條長度中佔的比例會因為輵條長度而改變,
所以怎麼也想不到會一樣。
50毫米的Revolution和1億毫米的Revolution,
重量除以長度的話,長的那個當然會更輕。

話題轉一下,我到目前為止組過很多「改造過的完組輪組」。
很多不太好意思光明正大寫「居然能這樣做!」的東西,
先放著慢慢在部落格裡寫(笑),其中之一就是
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「用普通車輪組手組的Cosmic Carbon 80」,
這個的輻條長度,細節就不寫了,大約是230毫米。
除了想××(自主審核)Campagnolo的Bullet 105的情況外,
比這更短的輵條在700C輪組裡幾乎不存在。

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↑這是我越野自行車的前輪,用Open Pro的32H組Monoplan組法。
「用比較低圈高的舊時代管狀輪胎圈的36H做8本組Monoplan組的」
應該是700C輵條最長的組法,那種情況大約
310毫米左右(不過我實際上是清楚知道的)。

也就是說,公路自行車可能出現的輵條長度
基本上全部落在230毫米到310毫米之間。
花鼓加工帶來的重量變化會非常有限。

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實際調查的結果出來了。寫的是3種,但實際樣本更多。
用只能量1克或0.1克重量差的秤量單根輵條
太粗糙了。上面的情況碰巧全是32本,但
用相當數量的同長輵條一起量,再除以本數,能相當精確地
算出每根的重量。

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出來了。

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再除以長度。
寫成每毫米的重量,但如開頭所述
嚴格來說是從中心分割的1片的重量。
因為用長度去除,所以用每毫米來表達。
這個應該可以說差不多吧。

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Sapim的CX-RAY也試試看。

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總重量是這樣,

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每根的重量是這樣。

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再除以長度。有點變化,
最大是每毫米1000分之4克的變化。
樣本還有更多,這是變化最大的。

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再試試2.0直輵條的DT Champion。

Sapim也有2.0直輵條的Leader型號。
星工業有2.0直輵條的Star Bright型號。
這些嚴格來說不是不鏽鋼輵條。
是不鏽鋼,但和一般意義上的不鏽鋼有點不同。
要寫這個又會變長,留到後天寫。
DT、Sapim、星,或其他製造商的輵條添加物和配比
不可能完全相同,所以2.0毫米的直輵條也許
樣本足夠多的話會出現比重差異。

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不過,暫時先拿上面DT Champion2.0的每毫米重量0.0257克
當作100%,求各輵條的重量比。
之所以還有這張圖是因為白板是雙面的。
真的買對了。

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↑這樣出來。變化取中位值。

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↑也加上了Champion的1.8。
當然比Competition的2.0-1.8-2.0輕。

Revolution的2.0和CX-RAY相比直輵條的2.0
是把材料削到約2/3,真厲害。

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這樣一來就能計算考慮到長度的輵條重量了。
因為做了3次乘法,可能會有誤差,但
作為Fermi估計的方法,我認為相當精確。
最後的係數就代入前面紅字的百分比。
有了這個,在進貨輵條前或組輪組前
就能大致知道重量了(不過得知道係數)。
而且,這邊沒寫,但世界上有2種輵條的係數低於60%。
要組真正輕的輵條輪組的話,用它們是必要條件。

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螺帽的重量也寫一下。

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這樣一來就能概算出輪組構成要素中輵條和螺帽的重量了。
車輪和圈的話最好量實物,但如果沒有就用型錄重量計算。
多數情況下應該會比型錄重量重,所以
桌面計算得到的重量足以當作「大約這麼重,但肯定會更重」的目安。

每次組輪組時量一下輵條束,就能
為算出更準確的係數積累數據。
這種積累很重要。