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腳踏車/維護與修理/車輪和輪胎/校正腳踏車車輪

來自Wikibooks,開放世界的開放書籍

一個腳踏車車輪由一箇中心的輪轂和一個圓形輪圈組成,透過若干輻條連線。輻條從輪轂輻射到輪圈,並在稱為輻條帽的螺紋連線處固定。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)。

輻條可以採用多種不同的排列方式,其中三叉、四叉和徑向是最常見的。排列方式會影響車輪的強度、重量和特性,但與校正過程本身關係不大。

所需工具

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要組裝或維護輻條輪,需要使用輻條扳手。典型的輻條帽的平面間尺寸太小,無法使用任何常見的開口扳手。但是,任何好的腳踏車商店都會備有各種輻條扳手,價格和質量成正比。

輻條“旋轉器”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)組裝過程中可能很有用的工具。它不是必需的——尤其是在你沒有組裝車輪的情況下——但它可以節省一些時間。它類似於螺絲刀,但刀片略微偏移,並在手柄中自由旋轉,用於輻條帽的開槽外表面——它類似於開槽螺釘。輻條“旋轉器”可以快速組裝車輪——或將輻條帽安裝到單個輻條上——並且設計為自我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,並作用於輻條帽向內突出到輪圈處的方形部分。與“旋轉器”不同,輻條扳手設計用於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、車輪維修或車輪維護期間,車輪(輪圈、輻條和輪轂,帶軸)會安裝在其中。校正架非常有用——可能是必不可少的——用於製造手工車輪。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也因此得到固定,並安裝在校正架上。因此,輪圈也與安裝在校正架上的卡鉗或一套卡鉗相關聯,並且在車輪組裝或調整過程中,會針對這些卡鉗檢查徑向和橫向的真圓度(即“完美度”)。為了獲得極高的校正精度,可以選擇將百分表安裝到校正架上,並可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)。建立廉價但非常精確的校正架的說明在此

偏心度測量工具用於測量軸突出輪圈的程度。由於真圓車輪的輪圈平面在軸上車架固定點的兩側之間橫向居中,因此車輪一側的輪圈偏離該錨點的偏移量應與另一側的對應偏移量相同。偏心度測量工具用作比較器:使用該工具測量一側的偏移量,將該設定“儲存”在工具中,然後將該工具應用於車輪的另一側進行比較;第二側偏移量與第一側偏移量的偏差指示需要移動輪圈以使車輪達到真圓的方向和程度。但是,如果您有一個好的校正架,則偏心度測量工具並非嚴格必要:如果理解真圓車輪(從輪轂和輻條的特殊性中抽象出來)是對稱的(即輪圈本身在某種程度上“居中”在軸上),那麼您可以使用校正架的卡鉗(或卡鉗)和偶爾在支架中翻轉車輪,以實現與偏心度測量工具相同的功能。

工具,校正

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在大多數情況下,尤其是在對已組裝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張力就可以正常工作。對於輕微的維修,檢查偏心度也是不必要的,因為大多數好的校正架能夠準確地指示車輪離居中有多遠,儘管重新取出車輪並將其重新安置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,則需要測量距離,但這非常罕見。

在沒有支架的情況下,可以使用腳踏車上的剎車卡鉗來測量車輪在仍然安裝在腳踏車上的狀態下的真圓度,但這並非理想選擇。此外,如果沒有其他選擇,可以使用小型可調扳手代替輻條扳手或專用扳手,但應格外小心,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,可以稍微擴大以製作一個勉強可用的0號輻條扳手——或者1號或2號,如果這是您需要的。

如果輪圈由於側面撞擊而被“壓彎”或“薯片狀”變形為馬鞍形,則僅靠輻條張力很難將其矯直——事實上,可能無法透過這種方式克服嚴重的輪圈變形。然而,即使輪圈看起來已經嚴重變形,通常也可以將其恢復到幾乎完美的形狀。以下程式應在意外發生後儘快執行;如果輪圈在變形狀態下放置超過幾天,可能會導致輪圈冷變形——這意味著它將保留其新的形狀,並且可能需要更換。

為了進行以下快速修復,您必須在輪圈上安裝一個正確充氣的內胎和外胎,並且輪圈本身只能是整體變形,輪圈壁本身沒有損壞。也就是說:雙腳與肩同寬站立,用雙手牢牢抓住輪圈和橡膠在與輪圈圓周上最明顯彎離輪圈主平面的點相對的點處;彎腰,將相對的輪胎點放在您身前的地面上,輪圈與地面成 45 度角(可能更大,具體取決於輪胎的尺寸),彎曲的部分朝向地面;將該點抬離地面幾英寸,然後再次落下,確保在下一步中,只有輪胎——而不是輪圈的任何部分——會接觸地面;不要直起身或進一步彎腰,將輪圈從地面抬高到大約頭部或胸部高度,然後用力將輪圈向下撞擊地面,使充氣內胎和外胎在與您抓握點相對的點處與地面猛烈撞擊;輪圈應該會彈回幾乎完美的形狀。您無法修復因輪圈撞擊地面造成的損壞,因此請仔細規劃,並在執行此修復之前進行心理排練。

如果上述快速修復有所改善,通常可以使用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。但是請注意,可以透過將輪圈(適當鬆開輻條)放置在兩個剛性物體之間(例如,一對間距很小的管道,或門和其橫向桿狀把手之間),並使用撬動動作逐漸達到所需的“平坦”程度來矯直輪圈,至少在某種程度上可以做到。不要過度彎曲輪圈,迭代操作,經常檢查您的進度,並意識到您可能需要稍微超過目標,以考慮金屬從彎曲中回彈的趨勢。

需要注意的是,絕不建議使用鉗子甚至錘子和鐵砧來修復區域性輪圈損壞——因為有更溫和、更有效的方法可用,這些方法不會對輪圈壁(在大多數情況下是重要的制動表面)造成任何表面損壞。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,並將此夾在鏈鉗的鉗口中來修復輪圈翹起。修復輪圈翹起的另一種方法是使用木塊作為鐵砧——在輪圈下方——和錘子——在輪圈上方。如果似乎需要使用錘子,請不要直接用錘子的錘面敲擊輪圈;在需要修復的輪圈區域上覆蓋一條鋁或黃銅條,然後在那裡敲擊。鋁罐——隨處可見,並且很容易用剪刀甚至小刀切割——在腳踏車修理中是必不可少的。

校正車輪

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首先,將車輪從腳踏車上取下,拆下輪胎和內胎,然後將其放入校正架中。調整校正架上的臂和卡鉗,使卡鉗正好不接觸車輪的兩側。現在,旋轉車輪,並緩慢合上校正架的卡鉗,直到它們刮擦到車輪上的某個位置。

一旦您找到側向偏離真圓的位置,請擰緊凸起一側的輻條或輻條,並鬆開拉動其偏離真圓的輻條。執行此操作時請耐心——在這樣校正時,每次轉動不應超過四分之一圈。如果輻條產生阻力,請嘗試稍微過度旋轉,然後旋轉回您預期的位置。

完成幾次這樣的操作後,您應該檢查車輪的垂直真圓度,以確保您沒有使其偏離圓形。重新調整校正架的臂和卡鉗,使卡鉗靠在一起並正好位於輪圈下方。旋轉車輪,這次調整臂,直到車輪開始刮擦。

在調整垂直真圓度時,您應該擰緊凸起中心的輻條,並將兩側的輻條分別擰緊一半。因為這些輻條將在車輪的相對兩側,所以這將確保您不會使車輪的側向真圓度偏離太多。如果凸起位於兩根輻條之間,請將其均勻擰緊。調整一個位置的輻條會影響車輪的另一個部分,有點像擠壓氣球。

完成此操作後,您應該檢查側向真圓度和均勻張力,如果車輪偏離真圓,則重新校正側向和垂直真圓度。

如果車輪已正確校正和張緊,您應該透過將其放在一側並向下按壓來進行車輪的壓力測試。您應該重複此操作,圍繞車輪旋轉,以確保輻條現在與它們交叉的輻條一起就位,而不是在騎車時就位。這也會使車輪再次偏離真圓,應該檢查這一點。

Jobst Brandt 的著作《腳踏車輪》ISBN 0960723668對腳踏車輪的製造和校正進行了全面而深入的討論。

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  • [1] - Sheldon Brown 關於腳踏車輪、輪組製造和校正的頁面
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