Wie Sie wissen, ist es ziemlich offensichtlich, dass Fahrradspeichen die Nabe in der Mitte an der Felge befestigen. Was machen sie sonst noch? Wenn man die Räder von heute mit denen aus der Antike vergleicht, gibt es heute mehr Speichen an Motorrädern und Fahrrädern als an einem Rad eines Streitwagens. Warum ist das so? Wie wirkt es sich auf das Fahrzeug aus, wenn die Räder eine höhere Speichenzahl haben?
Wenn man die Laufräder von heute mit denen der Geschichte vergleicht, gibt es heute traditionell mehr Speichen. Dies liegt jedoch daran, dass Räder in der Vergangenheit (sogar große Wagenräder in noch nicht so alten Zeiten) relativ dicke Holzspeichen verwendeten, die sich wie eine Säule verhielten und die Belastung des Rades durch Kompression aufnehmen.
Moderne Speichen sind jedoch sehr dünn. Viel zu dünn, um tatsächlich jede Druckbelastung zu tragen, ohne zu knicken. Moderne Metallspeichen lassen sich sehr leicht biegen. Wenn jedoch Laufräder gebaut werden, werden die Speichen in Nippel geschraubt und die Nippel werden festgezogen, so dass die Speichen jederzeit unter Spannung stehen. Eine unter Spannung stehende Rute knickt nicht ein, die Speiche ist also nicht mehr instabil.
Wie viel Spannung ist natürlich sehr wichtig, aber dies ist keine Antwort auf den Radbau (obwohl, wenn Sie Informationen dazu wünschen, kontaktieren Sie mich im Chat oder fragen Sie auf Bicycles.SE nach , ich habe viele, viele Fahrradräder gebaut). .
Der wirkliche Vorteil der Verwendung dünner Speichen ist zweifach. Erstens sind sie erheblich leichter als die zuvor verwendeten riesigen Säulenspeichen. Zweitens sind sie auch wesentlich komfortabler, weil sie sich unter Belastung etwas biegen, wie viel durch Anzahl, Material, Schnürmuster und Spannung der Speichen eingestellt werden kann. Mit modernen Speichen kann man also die Eigenschaften des Laufrads viel besser steuern als mit den riesigen Säulenspeichen vergangener Zeiten.
Neben dem Tragen der Last müssen Fahrrad- und Motorradräder auch die Kraftübertragung übernehmen. Bei einem Wagen oder Streitwagen reagieren die Räder einfach und müssen rollen. Bei einem Fahrrad oder Motorrad wird die Kraft des Fahrers oder des Motors auf die Nabe übertragen und zwingt die Nabe, sich zu drehen. Die Speichen müssen diese Kraft dann auf die Felge übertragen, damit sich das Laufrad dreht. Diese Scherdrehung ist der Grund, warum Hinterräder selten ein radiales Speichenmuster haben und stattdessen Speichen haben, die in verschiedenen Winkeln zur Nabe stehen.
Wenn die Achse belastet wird, wird die Felge in den Boden gedrückt und versucht sich zu verformen, indem sie sich unten abflacht und direkt neben dem Boden ausbaucht. Richtig gespannte Speichen wirken diesem Ausbeulen entgegen und verringern die Verformung, was eine einfachere und ruhigere Fahrt ermöglicht.
Das bedeutet, dass die Felge nicht besonders formstabil sein muss, wodurch sie im Vergleich zu einer Säulenfelge viel leichter ist.
Alle gegebenen Antworten sind sehr gut und wurden gut geliefert. Daher habe ich der Frage wenig hinzuzufügen, möchte aber erwähnen, dass die Metallurgie einen großen Einfluss auf die Anzahl der Speichen hat, die für eine bestimmte Anwendung in unserer modernen Zeit benötigt werden. Je größer die Zugfestigkeit des verwendeten Speichenmaterials ist; desto weniger Speichen sind erforderlich, um einen gegebenen Lastwert zu übertragen. Ferrari verwendete Speichenräder bei vielen seiner frühen Rennfahrzeuge, um das Gewicht zu reduzieren. Um maximale Festigkeit zu gewährleisten und gleichzeitig das Radgewicht zu minimieren, entschieden sich ihre Ingenieure für die Verwendung sehr dünner Speichen aus einer Titanlegierung. Wenn Sie heute mit Ihrem Oldtimer-Ferrari bei einem Hochgeschwindigkeits-Einkaufslauf über einen Bordstein fahren, sollten Sie bereit sein, mehr als 10.000 US-Dollar für ein Ersatzrad zu zahlen, wenn Sie eines finden können. Andernfalls werden die Kosten für eine Sonderanfertigung höher sein.
Beachten Sie, dass die tatsächliche Mechanik der Speichenstruktur etwas nicht intuitiv ist. Ich hoffe, es hier zu verdeutlichen.
Speichen tragen das Gewicht NICHT, indem sie das Gewicht „tragen“, wenn es von der Nabe zur Unterseite des Laufrads hinuntergeht. Sie unterstützen das Gewicht, indem sie die Nabe zur Oberseite des Laufrads „hochgezogen“ halten. Deshalb können sie flexibel sein, weil sie im Wesentlichen wie Seile funktionieren.
Zur Verdeutlichung ... die Räder im alten Stil mit hölzernen Stiften wie Säulen waren die Art, die die Last trugen (dh komprimiert wurden). Beim Fahrrad und ähnlichen Konfigurationen werden die Speichen bei ihrer Arbeit "gedehnt".
Durch die Verbindung der Radfelge mit der Achse durch die Speichen konzentriert sich die Masse der Woche auf die Felge. Dadurch erhöht sich sein Trägheitsmoment. Dadurch wird seine gleichmäßige Geschwindigkeit gewährleistet.
Hippiepfad
Floris