Est-il vraiment nécessaire de croiser (entrelacer) physiquement les rayons sur le laçage des roues traditionnel?

Récemment, j'ai dû remplacer un moyeu sur la roue avant de mon vélo de travail. Cela signifiait le délacer et le lacer à nouveau. Les moyeux étant identiques, j'ai utilisé les mêmes vieux rayons, la même jante pas si ancienne et le même motif de laçage (3 croisements).

Cependant, j'ai remarqué (je l'ai déjà remarqué à plusieurs reprises) que le point de contact entre les rayons autour du 3e croisement (où ils se touchent réellement) était un peu taché (même s'il s'agissait de rayons en acier inoxydable) et un tout petit peu usé.

Je sais qu'il est traditionnel de traverser les rayons de cette façon, et Sheldon Brown conseille explicitement de PLIER les rayons contre un anoter (ce que je recommande vivement à tout le monde, augmente considérablement la durabilité des roues).

MAIS comme il y a tellement de jantes fantaisie et même des modèles de laçage alternatifs (laçage radial, par exemple) où les rayons vont directement du moyeu à la jante, je me demande s'il est vraiment nécessaire d'entrelacer les rayons en premier lieu.

Quoi qu'il en soit, je peux numéroter quelques avantages et inconvénients hypothétiques de l'entrelacement:

AVANTAGES:

• Fournit un point de contact supplémentaire pour le rayon, réduisant la mobilité et la flexion, et améliorant la stabilité latérale;
• Réduit les bruits de résonance;
• Permet la fixation des cartes à rayons; o)

LES INCONVÉNIENTS:

• Rend l'assemblage un peu plus difficile;
• Crée un point de contrainte potentiel dû au frottement et à la flexion;
• Crée une flexion initiale autour du point de contact, ce qui pourrait permettre une flexion induisant la fatigue autour du coude de rayon;
• Rend le nettoyage beaucoup plus difficile.

EDIT: en raison de la confusion qui a surgi entre le croisement et le radial (ce qui n'était pas ce que je voulais dire) et les différentes façons de lacer le même motif de croisement (ce que j'ai l'intention en fait), j'ai fait un dessin (hors échelle) montrant les deux possibilités. A gauche, le «croisement touchant physiquement». Veuillez noter que dans la vue frontale (en bas à gauche) les rayons ne sont pas réellement tordus les uns contre les autres comme la vue pourrait le faire penser, mais ne fléchissent que les uns contre les autres).

Je suis très enclin à lacer ma prochaine roue sans croisements physiques, car il semble y avoir suffisamment de preuves que ce n'est pas vraiment nécessaire. Quelques mois plus tard, je pouvais être sûr que cela fonctionne ou non. Mais même si ce n'est pas nécessaire, cela pourrait être encore mieux.

Alors, avez-vous des informations / liens / connaissances / expériences sur?

Probablement la meilleure source pour répondre à cette question est La roue de vélo de Jobst Brandt , le texte définitif sur la roue à rayons et un élément essentiel pour toute personne intéressée par l'art de la construction de roues. Extrait de la page 68 de la 3e édition:

Les rayons croisés sont généralement entrelacés lors de leur dernier croisement avant d'atteindre la jante. Les rayons provenant des brides sont placés sur ceux de l'extérieur des brides. Les rayons entrelacés se relâchent lors de fortes charges radiales et réduisent le risque de desserrement des rayons. Si les rayons se desserrent, leurs écrous peuvent se dévisser. Les rayons radiaux ne peuvent pas être entrelacés et, par conséquent, perdent plus facilement l'alignement du choc routier. L'entrelacement donne également plus d'espace entre les rayons et le dérailleur sur les roues arrière.

Je ne peux pas faire de commentaire sur le fait de faire une roue entière de cette façon, mais j'ai vu des réparations de roue faites de cette façon pendant la tournée. Cela n'a pas fonctionné, je suppose pour la raison que Jobst souligne. Les mamelons se sont déroulés après quelques jours (à environ 100 km / jour avec peut-être 100 kg de charge). Resserrer les rayons vient de casser les rayons et de décaper les mamelons. L'effet de tension mutuelle est important pour l'OMI, et le super-collage des croisements ensemble après la tension de la roue a simplement cassé la super-colle. Je soupçonne que c'était à cause de la zone de contact limitée plutôt que de la tension énorme, cependant. Mais cela n'a pas fonctionné comme un correctif post-hoc. Mais ce n'était pas une expérience contrôlée.

J'ai lu les livres de Jobst et de Gerhard, et ils sont tous les deux dignes. Jobst's a l'avantage d'être plus court. Malheureusement, rec.bicycles.tech de Sheldon et les discussions sur la liste de diffusion de la science du vélo n'ont jamais vraiment réussi à obtenir des données solides à ce sujet, et le Journal of Human Power n'a pas non plus publié d'article sur le sujet. Jobst a mesuré le (manque de) changement par rapport au liage et au soudage, mais apparemment pas le changement par rapport au laçage.

Je suis sur le point de relacer une roue ce week-end et je vais envisager de la lacer comme suggéré. Principalement parce que c'est une expérience à faible coût pour moi (roue dentée à moyeu symétrique, donc facile à relacer) et je suis curieux. Actuellement, il casse les rayons au niveau du mamelon parce que les trous dans la jante ne sont pas correctement inclinés, donc je vais réparer ça aussi. Mais à moins que le modèle ne soit un désastre, il faudra quelques années pour savoir s'il est bon (je ne fais que 5000-6000 km / an).

Je pense que les rayons radiaux ne sont généralement recommandés que pour les roues avant, car ils sont plus faibles que les roues à lacets normaux, en particulier sous la torsion asymétrique appliquée à la roue arrière.

WRT les forces d'entraînement: des rayons de fuite sont nécessaires pour transmettre la force d'entraînement du moyeu à la jante; les rayons radiaux rendraient cette transmission très spongieuse car le moyeu tournerait en premier, étirant légèrement les rayons vers un motif tangentiel avant que la force n'affecte la jante.

Vous mentionnez la stabilité latérale comme un pro , mais non décisif , mais vraiment je le considérerais comme essentiel, surtout pour les virages précis.

En ce qui concerne la résistance pure et simple, considérez que n'importe quelle roue aura tendance à supporter la majeure partie de sa charge à travers les quelques rayons les plus hauts. Sur une roue à rayons radiaux, ces rayons seront logés dans des trous adjacents, concentrant toute la force sur la plus petite section de bride possible. Une roue à lacets tangentiels répartira la charge plus uniformément sur toute la moitié supérieure de chaque bride.

Peut-être plus précisément, puisque la roue est précontrainte, considérez la déformation des rayons lors du déchargement . Vous avez besoin d'une tension suffisante dans chaque rayon pour que la tension minimale (au bas de la roue, lorsque la jante est légèrement comprimée) soit encore suffisamment élevée pour empêcher le dévissage du mamelon. En supposant que la déformation de la jante est la même, un rayon plus court doit se contracter d'une plus grande fraction de sa longueur qu'un rayon plus long, ce qui signifie une déformation plus élastique donc une tension maximale plus élevée pour le même matériau et la même section.

Ainsi, un rayon à lacets tangentiels, à peu près à la longueur maximale réalisable, non seulement répartit sa charge plus uniformément sur la bride de moyeu, mais nécessite une tension maximale inférieure en premier lieu.

Quant à vos deux problèmes de flexion, je soupçonne que l'inverse est vrai. Les rayons d'une roue vraie et correctement tendue ne devraient pas bouger, et si quelque chose le croisement maintiendra le coude assis plus fermement dans le trou.

Le principal problème dans ce type de débat est que la plupart des gens ne citeront que la sagesse «acceptée» sans expérience personnelle. Je dirai d'emblée que ma propre expérience se limite aux petits vélos pliants à roues. J'ai construit des roues pour plusieurs d'entre elles au fil des ans et je les ai toujours lacées jusqu'à ce que je tombe sur un jeu de roues qui avait été fabriqué sans aucun laçage des rayons; ils ont simplement traversé aux points de laçage habituels. Je roule dessus depuis 3 ans maintenant sans aucun des effets néfastes mentionnés ci-dessus.

Je ne peux pas parler spécifiquement de "toucher" vs "passer", comme vous l'avez dit, mais cela semble être une justification similaire à celle de lier et de souder des roues, ce qui est censé être fait pour augmenter la rigidité et empêcher les rayons de cliqueter. l'événement qu'ils cassent. Cet article (de Jobst Brandt, pour le meilleur ou pour le pire) semble contester l'allégation de rigidité, mais je ne pense pas que cela change beaucoup la justification.

Question très intéressante.

Lorsque deux rayons se touchent, ils se tirent l'un contre l'autre. Ils sont comme deux maillons adjacents dans une chaîne; lorsque la chaîne est sous charge, les deux maillons sont soumis au même montant. Cela pourrait donc aider à mieux répartir la charge; mais je ne sais pas si cet effet est réellement significatif, car comme vous l'avez dit, les roues radiales fonctionnent aussi bien.

Quelques points de données:

Presque toutes les roues de fantaisie fabriquées en usine que je vois sur les promenades en groupe sont désormais lacées «passant» plutôt que «traversant». Semble être une pratique courante dans Campagnolo, Fulcrum, Shimano, Zipp, Mavic, etc. Cela peut être dû au fait qu'ils aiment utiliser des rayons à lames et peut-être y a-t-il une incompatibilité. Mais il se peut également qu'il soit aussi solide et supprime un mode de défaillance pouvant faire l'objet d'une garantie.

J'ai fait une recherche d'image google pour «rayon cassé» qui trouve beaucoup de rayons cassés au coude (comme vous vous en doutez) et très peu cassés ailleurs. Cependant, les rares personnes qui se sont brisées ailleurs (et non à la suite d'un accident) semblent s'être brisées au point de «croisement». Cela a du sens, car il devrait être le point le plus fatigué dans un «croisement» à rayons à double épaisseur.

J'ai essayé de construire un jeu de roues «passant» et non «traversant» et voici mes observations:

Il était plus facile de lacer les rayons.

La tension et le dressage étaient plus difficiles car la tension des rayons intérieurs doit être nettement inférieure à la tension des rayons extérieurs pour exercer la même traction latérale.

J'ai dû croiser les rayons du côté arrière de la voiture: un court essai a révélé que le mécanisme arrière coupait le rayon extérieur autrement. C'était sur un moyeu à 11 vitesses avec une transmission à 10 vitesses et une entretoise de 1,8 mm derrière la cassette, donc sur un véritable système à 11 vitesses ou avec un moyeu à 10 vitesses, il pourrait être possible de déchirer complètement le robot.

Avec les freins à disque, vous devrez peut-être traverser les rayons du côté étrier pour dégager l'étrier.

Avec des moyeux normaux et des rayons en J, je vous recommande d'entrelacer tous les côtés des deux roues, car les avantages d'une tension uniforme des rayons pour tous les rayons du même côté de la même roue dépassent de loin les avantages mineurs de ne pas entrelacer les côtés que vous n'avez pas. besoin d'entrelacer.

En regardant les roues DT Swiss de ma femme, elles sont croisées avec les rayons intérieurs et extérieurs quittant le moyeu presque du même plan, ils sont donc proches de bénéficier des deux systèmes.

Une croix traverse trop près du moyeu pour s'entrelacer. Sinon, il est sage d'entrelacer le dernier croisement, pour la raison que fait remarquer Brandt.

Maintenir les rayons sous tension est tout le défi de la construction de roues. C'est ce qui empêche la roue de devenir fausse et, dans le pire des cas, de tacos. Notez que ce n'est pas le rayon, mais l'interface jante / écrou, qui limite la quantité de tension qui peut être exercée sur le rayon. Si vous n'entrelacez pas, vous renoncez à cette dernière assurance contre la tension d'un rayon.

Le seul argument contre l'entrelacement serait que les rayons se brisent habituellement à l'endroit où ils se croisent. Personnellement, je n'ai jamais vu ça.

En ce qui concerne le liage et le soudage, je pense que Brandt a raison de démystifier la pratique. Dans toutes les roues liées et soudées que j'ai vues, les rayons glissent facilement les uns contre les autres, donc je ne vois pas comment cela peut améliorer la rigidité des roues. (Brandt le montre de façon empirique.) Le seul argument en sa faveur est qu'il empêche un rayon cassé de s'effondrer, ce qui signifie que vous pourriez continuer à faire du vélo avec un rayon cassé. (Cela pourrait expliquer pourquoi vous les voyez toujours dans les classiques pavés. Bien que de plus en plus d'équipes utilisent simplement des roues en carbone standard.)

La paire de roues Shimano XTR M988 Trail est construite avec les rayons croisés mais pas entrelacés, ils passent juste sans contact et après un peu de conduite (et pas doux), ils semblent aptes dans les virages et rigides comme n'importe quelle autre paire de roues que j'ai monté. Peut-être à la technologie de la jante? Je suis en train de construire une paire de roues en utilisant la même technique mais en utilisant des composants légers pour mon vélo XC. J'espère que j'obtiendrai les mêmes résultats de ce projet ....

Cela ne semble jamais être un point de contrainte supplémentaire lorsqu'ils sont entrelacés, bien que le jeu du derrailleur soit un point décent.

Les roues de vélo anglaises anciennes (1950-1960) avaient parfois un motif à 3 croix NON entrelacées du fabricant (j'en possède un). L'entrelacement n'est devenu une "pratique courante" (acceptée sans question) qu'au milieu des années 60. L'entrelacement est désormais «toujours» fait, peut-être parce qu'il y a peu d'inconvénients tout en offrant l'avantage d'une rigidité latérale supplémentaire.

Modèles radiaux sont plus légers (et potentiellement plus aérodynamique), mais sont, dans mon expérience, des ordres de grandeur plus susceptibles d'entraîner des rayons cassés et jantes taco'd lorsque les rayons font pause.

Vous ne voulez pas non plus faire de rayons radiaux sur les roues arrière, car les rayons radiaux permettront au moyeu de tourner par rapport à la jante tout en étant sous tension.

Je pense qu'une croix à 2 est plus forte qu'une croix à 0, mais elle n'a pas toujours l'air aussi cool, en particulier sur une roue à faible nombre de rayons. 0 La croix est pour le devant seulement. Parfois, vous n'avez peut-être que des rayons plus courts. Radial ne sera pas aussi indulgent d'une mauvaise construction. Voici mon dernier compromis sur la roue arrière alors que j'essaie de faire évoluer le Saint Graal des roues. 16 rayons 2 croisés côté transmission. 8 rayons 0 croisés côté opposé roue libre (nds). Les 24 rayons ont tous la même tension sur le compteur. S'il y a un futur réglage à faire, seuls les 8 nds ​​rayons seront ajustés.