aero of gewone spaak

[wasbeer2006]

Nu ik wat meer wielsetje hebt lijkt de (naast het aantal spaken) de makkelijkste en goedkoopste manier een wiel stijver te maken een dikkere spaak.

De gewichtstoename is ook redelijk gering circa 1 gram per spaak.

Mijn reynolds assaults zijn ook met gewonen ronde comp spaken gespaakt, opzich jammer dat ze dat net zo dure platte sapin sprint niet hebben gebruikt maargoed.

[papsnoetn01]

Het lijkt erop dat er twee begrippen door elkaar worden gehaald, nl elasticiteit en flexibiliteit. Spaken met hetzelfde spanningsopp. zullen wel dezefde elasticiteit hebben, maar afhankelijk van de optredende belastingsrichting en vorm niet dezefde flexibiliteit (aerospaak). Vandaar mijn stelling dat de buigbaarheid van de spaak (nagenoeg) geen invloed op de stijfheid van het wiel zou hebben.
Dan is daar nog het punt van de spaakspanning: strikt genomen klopt het dat juister zou zijn om te spreken van spaakspankracht, als deze wordt gegeven in kgf of N. De optredende spaakspanning is het gevolg van deze kracht bij een bepaalde spaakdoorsnede.

[vw]

Toon jij dan maar aan dat een spaak slechts minimaal rekt. Hooke's Law even omschrijven en je kunt zo de getallen invullen:


Je kan jezelf ook het rekenwerk besparen en bedenken wat er gebeurd als je een wiel beet pakt en de velg tegen de remblokken aantrekt. Dan moet er toch een spaak uitrekken, anders kan de velg nooit opzij gaan. Je kan een velg zo een paar millimeter opzij drukken, neem een radiaal gespaakt voorwiel dan kan je zo met pythagoras uitrekenen hoeveel langer de spaak dan moet worden. Conclusie zal zijn dat een spaak gewoon uitrekt.

Vervormt de velg dan niet gewoon? Dat doet hij ook als er een spaak knapt. Het lijkt me een stuk eenvoudiger een velg een beetje te buigen dan een spaak uit te rekken. Dat is volgens mij ook meteen de reden dat een wiel met meer spaken sterker is, de velg zal minder buigen omdat hij beter ondersteund is.

Jij bent blijkbaar nogal natuurkundig onderbouwd. Dan kun je toch zo uitrekenen hoe veel een spaak onder belasting uit rekt? Ik kan het niet, maar volgens mij is het marginaal (in vergelijking wat er verder allemaal kan buigen aan een fiets). Als jij er een hard cijfer tegen aan gooit weten we het precies.

[amclassic-fan]

A0 = (1.5 * 10^-3)^2 * Pi = 7.06 * 10^-6 m^2
L0 = 0.26 m
E = 200 * 10^9 Pa
De trekkracht op de spaak is normaliter zo rond de 1000 Newton.

deltaL = 0.2 mm nog voordat je een meter gefietst hebt. Als je fiets scheef houdt tijdens het aanzetten dan komt er honderde Newton's aan kracht bij en dan nog de kracht die je op de pedalen zet.

(Disclaimer: kans op rekenfouten is aanzienlijk)

[litespeed]

Daardoor verwacht ik ook niet dat de dikte van de spaak van invloed is op de voelbare stijfheid van een wiel.

Vervormt de velg dan niet gewoon? Dat doet hij ook als er een spaak knapt. Het lijkt me een stuk eenvoudiger een velg een beetje te buigen dan een spaak uit te rekken.

Is dat uitbuigen van de velg niet voldoende bewijs voor de rol die een enkele spaak speelt? En dat is dan voor het geval de kracht in een spaak van een bepaalde waarde naar 0 gaat. Maar belangrijk is hij dus ook wanneer de spaak niet breekt, maar wanneer de kracht wel varieert, bv van 100% naar 50% door belastingen bij gebruik. Daar hangen dus ook vervormingen mee samen van die velg. In dit geval ongeveer de helft van de vervorming bij breken. (Niet helemaal aangezien er herverdeling plaatsvindt. Naburige spaken gaan meer doen.)
Met dikkere spaken ontstaan ongeveer dezelfde krachtvariaties in de spaken, maar zijn de spanningen lager. De doorsnede is immers groter en spanning is kracht gedeeld door de doorsnede. Lagere spanningen bij hetzelfde materiaal (zelfde Elasticiteitsmodulus), leveren kleinere vervormingen. En met kleinere vervormingen is het wiel dus stijver.

Een dikkere spaak levert meer axiale stijfheid van de spaak zelf en middels zijn rol in het geheel meer stijfheid aan het wiel.

@ papsnoetn01: de buigstijfheid van een spaak is in het geheel niet relevant. Al zou die buigstijfheid enorm zijn (wat niet zo is), de detaillering bij zowel de verbinding bij de naaf als die bij de velg, maakt dat een spaak daar makkelijk (iets) kan roteren en derhalve geen buigend moment kan overbrengen. Dit speelt dus geen rol in de discussie.

[papsnoetn01]

...

@ papsnoetn01: de buigstijfheid van een spaak is in het geheel niet relevant. Al zou die buigstijfheid enorm zijn (wat niet zo is), de detaillering bij zowel de verbinding bij de naaf als die bij de velg, maakt dat een spaak daar makkelijk (iets) kan roteren en derhalve geen buigend moment kan overbrengen. Dit speelt dus geen rol in de discussie.

Is dat niet precies wat ik tot twee keer toe heb betoogd in mijn reacties? Ik ben ingegaan op de stelling van #ruud-k dat de flexibiliteit van (aero-)spaken van invloed zouden zijn op de stijfheid van het wiel. Als je dit zou lezen kun je niet anders dan concluderen dat we het hierover eens zijn, toch?

[litespeed]

[Als je dit zou lezen kun je niet anders dan concluderen dat we het hierover eens zijn, toch?

Yep. Ik dacht ik voeg nog even toe dat het met de wijze waarop de spaak in het wiel zit te maken heeft.

[vw]

Een dikkere spaak levert meer axiale stijfheid van de spaak zelf en middels zijn rol in het geheel meer stijfheid aan het wiel.

Dat geloof ik ook wel. Mijn punt is dat de bijdrage aan de stijfheid marginaal is.

[vw]

A0 = (1.5 * 10^-3)^2 * Pi = 7.06 * 10^-6 m^2
L0 = 0.26 m
E = 200 * 10^9 Pa
De trekkracht op de spaak is normaliter zo rond de 1000 Newton.

deltaL = 0.2 mm nog voordat je een meter gefietst hebt. Als je fiets scheef houdt tijdens het aanzetten dan komt er honderde Newton's aan kracht bij en dan nog de kracht die je op de pedalen zet.

(Disclaimer: kans op rekenfouten is aanzienlijk)

Als ik goed begrijp is een spaak in een onbelast wiel 0,2mm uitgerekt (als gevolg van een trekkracht van 1000 Newton). Dat zou volgens mij betekenen dat de dunnere spaak 1,44 keer zo ver is uitgerekt in een onbelast wiel, ongeveer 0,3mm.

Nu gaan we het wiel belasten met honderden Newton's (500?). Dan zal de dikke spaak 0,1mm verder uitrekken en de dunne spaak 0,15mm verder. Het verschil is dan 0,05mm. Dat lijkt mij marginaal in vergelijking met de rest wat er allemaal kan buigen (ik heb de uitvalnaaf die maar een paar milimeter dik is en onder een moeilijke hoek wordt belast nog niet eens genoemd).

Wel lijkt het me van belang dat de dikke spaak dan in totaal 0,3mm is uitgerekt en de dunne in totaal 0,45mm. De dunne spaak zal eerder knappen. Dat is volgens mij de reden om met dikkere spaken te gaan rijden.

[nijkie]

Respect voor jullie kennis van spaken etc etc.
Maar dikke of dunne spaken,gaat toch ook om de kwaliteit van de spaak?

[amclassic-fan]

Je bent wel heel eigenwijs VW, 3 mensen proberen het uit te leggen, maar je blijft stug volharden.

[spook]

Je moet wel ongeveer natuurkunde gestudeerd hebben, wil je iets van wielen begrijpen, begrijp ik.