Groot verschil tussen spaakspanning links en rechts

[evisser]

Misschien een rare vraag, maar kan het zijn dat de spanning op de spaken aan de linkerkant een groot verschil tonen met de spaken rechts?
Onlangs kon ik mijn nieuwsgierigheid niet bedwingen en wilde ik weten of het moeilijk was om zelf een wiel te richten.
Een Park Tool TS-2.2 wielrichter en een analoge Unior Spaakspanningsmeter gekocht en met wat geduld waren zowel de hoogte- als de breedteslagen keurig verholpen. Ik vertrouwde er echter niet op dat de naaf ook keurig in het middag zat. Dus alsnog een Tacx Centreerboog gekocht en mijn vermoeden bevestigd gezien : de naaf lag meer dan een halve centimeter uit het midden.
Alle spaken iets losser danwel vaster gedraaid en nu zit dus de naaf keurig in het midden en de hoogte- en breedteslagen zijn er ook uit. Maar...... de spanning op de spaken links is echt flink lager dan die rechts (de cassettekant), zo'n 10 Kfg.
Voor zover de informatie er toe doet : de veld is een Shimano R500, met ronde stalen 2 mm spaken.
Gegevens per spaakpositie :
Pos L R
01 46 56
02 48 57
03 48 57
04 43 57
05 48 57
06 47 57
07 48 57
08 47 58
09 48 57
10 47 57
11 48 57
12 48 58

Iemand die hier iets over kan zeggen?
Bij voorbaat dank!

[Leon]

Bij een derailleurachterwiel hoort dit zo.
De velg en band zitten weliswaar mooi in het midden van het frame, maar omdat de casette rechts zit, zitten de rechterspaken 'steiler' dan de linker. Dit wordt meestal 'paraplu' genoemd.
Dat de rechter dientengevolge strakker staan is daarbij correct en werktuigbouwkundig/goniometrisch/wiskundig onvermijdelijk. Als de schuiner staande spaken links namelijk even strak zouden staan als de steilere spaken recht dan zou de horizontale component van de spaakkracht van de spaken aan de linkerkand hoger zijn dan die aan de rechtkant en zou de velg naar links gaan.
Uit het verschil tussen de spaakspanning zou je met wat middelbareschoolsommen kunnen uitrekenen waar de velg zich ten opzichte van de naafflenzen bevindt.

Ik vind de gemiddelde spanning, ook rechts, overigens nogal laag. Ik weet echter niet wat je naven en velgen aankunnen dus ik wil daar verder geen uitspraken over doen.
Voor een typische degelijke vakantiefiets spaak je namelijk de spaken rechtsachter tot 100 à 140 kgf, maar dat laatste is wel echt het maximum.

Zie ook de uitleg van Marten hier: http://www.wereldfietser.nl/phpbb/viewt ... =8&t=15705

[supermario]

Als je het echt goed wilt doen, moeten de spaken aan de kant van cassete, rechts dus, 2mm korter zijn, omdat je ruimte moet maken voor de cassette. Dit heet paraplu gespaakt.

De spaken links moeten minimaal 900 N/mm2 staan en rechts ongeveer 1100 N/mm2.

Spaken zijn namelijk heel sterk; deze staal soorten hebben een treksterkte van ongeveer1200N/mm2.

Dit betekent dat een spaak nr 14 (1/14"=2mm dik) pas zal breken bij een belasting groter dan 3800 N.

Maar het belangrijkste van een spaak zijn de rekgrens en de vermoeidheidsgrens.

Ook heeft het vlechtpatroon en de krachtverdeling veel invloed op de spaak.

0x oneindig
1x 193 N
2x 78 N
3x 58 N
4x 51 N

Mario

[Leon]

Hallo Mario,

Waarschijnlijk bedoel de N waar je N/mm2 schrijft.

Maar het punt is wel dat spaken meestal niet de beperkende factor zijn. Spaken van 2 mmOD zijn namelijk best lomp sterk. Vaak kunnen naven en/of velgen minder hebben. Waarschijnlijk zijn ze wel sterk genoeg voor 1000N maar zolang je dat niet weet....

Wat bedoel je met het rijtje 0x, 1x, 2x etc?

[supermario]

Leon

Daar word de theoretische spaak belasting mee bedoeld.

Het grootste probleem van achterwielen is niet alleen zoals ik en jij eerder schreef, dat deze paraplu gespaakt is.

Technisch betekent dit dat de spaakspanning rechts 50-60% hoger is dan links. De afstand tussen de flenzen is in een achterwiel vaak kleiner dan in een voorwiel om ruimte te maken voor de tandwielen. Daarom is het zwaar belaste achterwiel zijdelings minder stijf.

Dit komt omdat rechts het freewheel zit en aangezien het wiel in het midden van het frame moet lopen, staan de spaken rechts veel strakker.

Het probleem van gebroken spaken is; dat de trekkende spaken rechts voordurend onder hoogspanning werken.

Aan de linkerzijde heb je dus te maken met statische spaken die vaak te maken hebben met te lage spanning, waardoor nippels los gaan loslopen.

Je kan dit voor komen door een brede naaf te monteren ipv 135mm.



Mario

[Leon]

Dit komt omdat rechts het freewheel zit en aangezien het wiel in het midden van het frame moet lopen, staan de spaken rechts veel strakker.

Dat is het gedeelte dat ik kan volgen.

[math]

Leon
Daar wordt de theoretische spaak belasting mee bedoeld.
......
Aan de linkerzijde heb je dus te maken met statische spaken die vaak te maken hebben met te lage spanning, waardoor nippels los gaan loslopen.

Ik vermoed dat iemand die zelf een wiel spaakt links en rechts hetzelfde kruispatroon volgt. Alleen 'systeemwielen' hebben soms links en rechts een verschillend kruispatroon. Bij een gelijk kruispatroon heb je zowel links als rechts trekkende spaken (en remmende spaken bij schijfremmen).

Ik weet niet goed wat je bedoelt met statische spaken. Bij een draaiend wiel zijn het ruwweg de onderste 3 spaken, dus de spaken bij het wegdek, die de totale massa van rijder+fiets dragen. Stel dat dat 100 kg is, dan ontlasten die dus heel even 300-500N per spaak. Je moet daarom zorgen dat de spaakspanning minimaal 600N is. Dat is niet alleen nodig voor het loskomen van de nippels (wat je ook met Loctite of lijnolie kunt voorkomen), maar vooral voor het vermijden van vermoeiingsbreuk.

Ik begrijp ook niets van dat lijstje "0x oneindig, 1x 193N, ...." Licht het nog eens toe!

[Bert van Sprang]

Heren,

zo wordt het er niet duidelijker op!
- De spaakspanning moet zo hoog zijn dat de spaken alleen op trek worden belast.
- Het is zeker niet zo dat het totale gewicht door de onderste spaken wordt gedragen, want dan zouden deze op druk belast worden en dat is niet mogelijk daar deze dan direct zouden uitknikken.
- Het gewicht wordt dus gedragen door de bovenste spaken.

[Leon]

In een spaakwiel van een fiets wordt de last gedragen door ontlasting van een aantal onderste spaken. Dat bedoelt math ook.
Dat ziet er ongeveer zo uit:

Het aantal spaken dat de last draagt wordt groter naarmate de velg stijver wordt en de spaken elastischer (!). Dat is de reden dat een wiel met butted spaken beter is.
In de wielen van vroeger zaten notoir slappe velgen (RVS, enkelwandig, smal) en harde spaken (recht, dik), waardoor bij vakantiefietsen spaakbreuk een bekend verschijnsel was of je nu zwaar was of niet.

Bij belasting neemt de spanning op de bovenste spaken dus niet toe. Dat is ook de reden waarom bij overbelasting de spaken meestal niet breken op het moment van overbelasting, maar later, als gevolg van vermoeiïng.

[supermario]

Vittorio heeft al deze problemen opgelost door in hun derailleur fietsen achter naven te monteren van 145 mm 48 gaats. Je hebt dan en ruimte voor de cassette en alle spaken doen mee. Dus geen paraplu gespaakt wiel.

De grote kunst van een goed wiel is gelijke spanning.

In de spaak wereld word een tolerangie aangehouden van 0,2 mm afwijking. Je hebt namelijk te maken met een las naad in de velg.

Mario

[math]

Heren,

zo wordt het er niet duidelijker op!
- De spaakspanning moet zo hoog zijn dat de spaken alleen op trek worden belast.
- Het is zeker niet zo dat het totale gewicht door de onderste spaken wordt gedragen, want dan zouden deze op druk belast worden en dat is niet mogelijk daar deze dan direct zouden uitknikken.
- Het gewicht wordt dus gedragen door de bovenste spaken.

Inderdaad, je moet zorgen dat spaken alleen op trek belast worden. Omdat, zoals ik ruwweg voorrekende, spaken met 300-500N ontlast worden als ze even vlak bij het wegdek komen, moet je zorgen dat de spaakspanning minimaal 600N is, zodat er netto nog een trekspanning resteert. Veiliger is 900N, maar zoals de topic poster al aangaf zit er ook een constructief verschil tussen de links en rechts (bij een achterwiel). Op mijn DTSwiss velgen staat 'max 1400N'. Tussen die grenzen (min 600N ; max 1400N) moet een wielbouwer werken.

Bondige uitleg over spaakspanning in een draaiend wiel, met behulp van eindige-elementen berekeningen, en geestige semantische discussie over 'staan op de onderste spaken' of 'hangen aan de bovenste spaken' in http://www.astounding.org.uk/ian/wheel/index.html
Uitvoerige uitleg met analytische oplossing van differentiaalvergelijkingen in http://matheplanet.com/default3.html?ca ... ogle.nl%2F
Een begrijpelijke middenweg in http://www.ijaser.com/articles/vol4issu ... ER4030.pdf

En ja, hoe je het ook went of keert, het gewicht wordt niet gedragen door de bovenste spaken. Die hebben in die positie vrijwel dezelfde trekspanning die ze in een onbelast wiel hebben.

[evisser]

Heren, heren, heren,

Ik zat nog op een bericht te wachten dat mijn bericht geplaatst was, maar nu zie ik dat er al een wereld aan informatie is geplaatst vanaf gistermiddag 12.33!
Mijn vraag of het spaakspanning-verschil normaal is, is royaal beantwoord, daar ben ik jullie zeer erkentelijk voor. Ook een aantal andere termen zoals "paraplu gespaakt", "rekgrens", "vermoeidheidsgrens", "trekkende velgen" en "remmende velgen" hebben mijn woordenschat verrijkt. Ik ga op mijn gemak jullie richtlijnen voor de krachten eens even nakijken en rekenen en evt. nog wat aan de spaken draaien. Hopelijk komen jullie er verder uit welke spaken het nu het zwaarst hebben : de onderste of de bovenste spaken....
Dank voor al jullie antwoorden!