腳踏車/維護與修理/車輪和輪胎/校正腳踏車輪
腳踏車車輪由中心的輪轂和圓形輪圈組成,並由若干輻條連線。輻條從輪轂輻射到輪圈,在那裡它們固定在一個稱為輻條帽的螺紋附件中。透過擰緊和鬆開輻條帽,可以使車輪恢復圓形(垂直校正)或消除左右擺動(水平校正)。
輻條可以以各種圖案排列,其中三叉、四叉和徑向是最常見的。圖案影響車輪的強度、重量和特性,但與校正過程本身關係不大。
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用於不同輻條尺寸的輻條扳手
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校正架
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偏心度工具
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張力計
為了組裝或維護輻條輪,需要使用輻條扳手。典型輻條帽的平面尺寸太小,無法使用任何常用的開口扳手。但是,任何好的腳踏車店都會備有多種輻條扳手,價格和質量成正比。
輻條“扭轉器”或輻條帽驅動器是一種在將新車輪從其元件(輪轂、輻條和輪圈)組裝的過程中可能很有用的工具。它不是必需的 - 特別是如果您不是在組裝車輪 - 但它可以節省一些時間。類似於螺絲刀,但帶有一個在手柄中自由旋轉的偏置刀片,它用於輻條帽的開槽外表面 - 類似於開槽螺釘。輻條“扭轉器”允許快速組裝車輪 - 或在單個輻條上安裝輻條帽 - 並且設計為自動限制輻條帽可以擰到輻條上的程度。
輻條扳手用於給輻條施加張力,並用於輪圈內側突出的輻條帽的方形部分。與“扭轉器”不同,輻條扳手旨在在輻條處於張力狀態下轉動輻條帽。這種差異使得輻條扳手必不可少。
校正架是一個專門設計的支架,在車輪組裝、車輪修理或車輪維護期間,車輪(輪圈、輻條和輪轂,帶軸)安裝在其中。校正架非常有用 - 可能必不可少 - 用於製作手工製作的車輪。實際上,它是一個堅固的、精密製造的夾具,用於將車輪的軸牢固地固定到位。因此,輪圈在輪轂中軸的穩定參考點上也具有穩定的參考點,該輪轂固定在校正架中。因此,輪圈也相對於內建在校正架中的卡鉗或一組卡鉗的位置,並在組裝或調整車輪的過程中,根據這些卡鉗檢查徑向和橫向真圓度(讀取“完美”)。為了在測量真圓度方面獲得極高的精度,可以選擇將一個可選的錶盤指示器安裝到校正架上,並且可以隨時使用單獨的張力計來測試所有輻條的適當張力(張力平衡)。建立廉價但非常準確的校正架的說明在這裡。
偏心度工具用於測量軸在輪圈外伸出的程度。由於真圓車輪的輪圈平面在軸上固定到車架的點之間橫向居中,因此車輪一側的輪圈偏移量應與另一側的相應偏移量相同。偏心度工具用作比較器:使用該工具測量一側的偏移量,該設定“儲存”在該工具中,然後將該工具應用於車輪的另一側以進行比較;第二側偏移量與第一側偏移量的偏差指示需要移動輪圈的方向和程度,以使車輪達到真圓。但是,如果您有一個好的校正架,則偏心度工具並非嚴格必要:如果理解一個真圓車輪(從輪轂和輻條的特性中抽象出來)是對稱的(即,輪圈本身在某種意義上“居中”在軸上),那麼您可以使用校正架的卡鉗(或卡鉗)。以及偶爾在支架中翻轉車輪,以發揮與偏心度工具相同的功能。
在大多數情況下,尤其是在對已經組裝好的車輪進行維護性校正時,透過確保所有輻條在用指甲“彈撥”時發出相同的音調來檢查輻條的張力即可。在進行小修時,檢查偏心度也是沒有必要的,因為大多數好的校正架能夠準確地顯示車輪離中心的距離有多遠,儘管重新取出車輪並將其重新固定在支架中以進行二次檢查可能是一個好主意。如果您要校正的車輪需要有偏移量,則必須測量距離,但這非常罕見。
如果手邊沒有校輪架,也可以在車輪裝在腳踏車上的情況下使用剎車卡鉗來測量車輪的真圓度,但這並不是理想的方法。此外,如果沒有其他選擇,可以用小型可調扳手代替輻條扳手或輻條帽扳手,但要格外小心,避免損壞輻條帽。理查茲生產的一種玻璃切割器有一個開口足夠小,可以稍微擴大一點,做成一個勉強可以用的0號輻條扳手——或者1號或2號,如果你需要的話。
如果輪圈受到側面撞擊而發生“波浪形”或“薯片形”變形,僅靠調整輻條張力很難將其校正——事實上,用這種方法可能無法克服嚴重的輪圈變形。然而,通常情況下,即使輪圈看起來已經嚴重變形,也可能將其恢復到接近真圓的狀態。以下程式應在損傷發生後儘快實施;如果讓車輪保持變形狀態超過幾天,很可能導致車輪發生冷變形——這意味著它會保持新的形狀,並且可能需要更換。
為了進行以下快速修復,你必須確保輪圈上仍然裝有正確充氣的內胎和外胎,並且輪圈本身僅存在一般性的變形,輪圈壁本身沒有損壞。具體操作如下:雙腳與肩同寬站立,用雙手牢牢抓住輪圈和輪胎在輪輞上的部位,該部位應與輪圈圓周上最明顯地偏離車輪主平面的部位相對;彎腰,將輪胎相對部位放在你面前的地面上,車輪與地面呈45度角(根據輪胎尺寸可能更大),彎曲的部分朝下;將該點抬離地面幾英寸,然後讓它再次落下,確保在下一步中,只有輪胎——而不是輪圈的任何部分——會碰到地面;保持彎腰姿勢,不要再彎腰或挺直腰身,將車輪抬離地面至頭部或胸部高度,然後用力將車輪放下,使充氣內胎和輪胎在與你抓握點相對的部位猛烈撞擊地面;輪圈應該會彈回幾乎完全真圓的狀態。不要透過將輪圈撞擊地面來修復損傷,因此請仔細計劃,並在執行此修復之前在腦海中進行演練。
如果上述快速修復有所改善,通常可以透過校正或維護車輪所需的常規技術進一步改善情況。
如果上述程式無法使輪圈恢復到至少可以騎行的狀態,則可能需要更換輪圈或整個車輪。但請注意,可以透過將輪圈(輻條適當鬆開)放置在兩個剛性物體(例如一對間距很小的管道,或門和其橫向桿狀把手之間)之間,並使用撬動動作,逐漸達到所需的“平整”程度來校正輪圈,至少在一定程度上。不要過度彎曲輪圈,逐步操作,經常檢查進度,並注意可能需要稍微超過目標才能考慮到金屬從彎曲中彈回的趨勢。
應該注意的是,絕不建議使用鉗子甚至錘子和鐵砧來修復區域性輪圈損傷——因為有更溫和、更有效的方法可用,這些方法不會對輪圈壁造成任何表面損傷——在大多數情況下,輪圈壁是重要的制動表面。不要使用鉗子,而是透過將輪圈夾在兩塊薄而非常平的金屬片(例如兩個錐形扳手)之間,並將這些金屬片放在鉗口的鉗口中來修復輪圈的翹起。另一種修復輪圈翹起的辦法是使用木塊作為鐵砧——放在輪圈下方——和錘子——放在輪圈上方。如果確實需要使用錘子,不要直接用錘子的錘頭敲擊輪圈;在需要修復的輪圈區域覆蓋一層鋁或黃銅條,然後敲擊那裡。鋁罐——隨處可見,可以用剪刀甚至小刀輕鬆切割——在腳踏車維修中必不可少。
首先,將車輪從腳踏車上取下,並取下輪胎和內胎,然後將其放在校輪架上。調整校輪架上的臂和卡鉗,使卡鉗正好快接觸到車輪的兩側。現在,旋轉車輪,並緩慢合上校輪架的卡鉗,直到它們刮擦到車輪上的某個位置。
一旦找到偏離側向真圓度的點,就擰緊該凸起點對面一側的輻條或輻條,並鬆開那些導致其偏離真圓度的輻條。執行此操作時要耐心——校正時每次轉動幅度不應超過四分之一圈。如果輻條有阻力,嘗試稍微過度轉動,然後轉回到預期的位置。
經過幾次這樣的操作後,應檢查車輪的垂直真圓度,以確保沒有使其偏離圓形。重新調整校輪架的臂和卡鉗,使卡鉗靠在一起,正好位於輪輞下方。旋轉車輪,這次調整臂,直到車輪開始刮擦。
調整垂直真圓度時,應擰緊凸起中心的輻條,並向兩側的輻條分別擰緊一半的力度。因為這些輻條位於車輪的兩側,所以可以確保不會使車輪的側向真圓度發生很大的偏差。如果凸起位於兩根輻條之間,則應將其等量擰緊。在一個位置調整輻條會影響車輪的另一部分,有點像擠氣球。
完成此操作後,應檢查側向真圓度和輻條張力是否均勻,如果車輪偏離真圓度,則重新校正側向和垂直真圓度。
如果車輪已正確校正並張緊,則應進行車輪強度測試,方法是將其放在一側並向下按壓,用力適度。應在車輪周圍重複此操作,以確保輻條與現在交叉的輻條一起固定到位,而不是在騎行時固定到位。這也會使車輪再次偏離真圓度,應檢查這一點。
Jobst Brandt 的著作《腳踏車輪》(The Bicycle Wheel,ISBN 0960723668)對腳踏車輪的製造和校正進行了全面而深入的討論。
- [1] - Sheldon Brown 關於腳踏車輪、輪組製造和校正的頁面