Las cabecillas se orientan desde los orificios de la llanta para alinearse con el ángulo del radio. El objetivo es que el radio no se doble al entrar en la cabecilla, ya que la rosca en ese punto es débil. Los radios pueden fracturarse en la base de la rosca después de muchos ciclos de carga. La forma de la cabecilla y la llanta determinan el ángulo del radio que se puede acomodar. El ángulo es el resultado del tamaño del buje y la llanta, el número de radios y el patrón de cruce.
Hoy en día, las llantas suelen ser más pequeñas (650 en lugar de 700, 20" para bicicletas plegables, de carga y eléctricas, etc.). Los bujes pueden ser más grandes (para generadores, engranajes internos, motores eléctricos, etc.). Estas combinaciones producen ángulos de radio más preocupantes.
Un ángulo de radio perfecto es de 90° sin ninguna curvatura. Los ángulos laterales generados por el ancho del buje y el abombamiento rara vez son inferiores a 80°, y la mayoría de las combinaciones de cabecilla y llanta los soportan. Los ángulos que debemos abordar se encuentran en el plano de la llanta y dependen del tamaño de la llanta y del buje.
Grin ofrece una excelente calculadora de radios, entre muchos recursos valiosos. Determina el ángulo entre el radio y la llanta y, por cierto, funciona con radios emparejados (otro tema). Las boquillas pueden adaptarse fácilmente a entradas de 80-90 grados. Se pueden adaptar a menos de 75 grados. Por debajo de 70 grados, la mayoría de los componentes no lo admiten y requiere atención especial. Soluciones:
1/ Doble el radio con unos alicates o una llave para que entre en la llanta en el ángulo del niple, un proceso lento pero efectivo.
2/ Perfore agujeros más grandes para que los niples puedan girar con mayor libertad, lo cual no es una opción ni es recomendable en muchas llantas.
3/ Reducir el número de cruces de radiado para lograr un ángulo cercano a 90°. A pesar de la geometría de par subóptima, muchos fabricantes lo están haciendo. Como dice Grin : «A pesar de la creencia popular de no usar radiado radial en las ruedas motrices, la experiencia empírica demuestra que esto no es un problema con bujes grandes en llantas pequeñas». El auge de las bicicletas eléctricas no puede frenarse, aunque no se disponga de llantas adecuadas.
4/ Las llantas podrían solucionar este problema, por ejemplo, con una protuberancia en cada cabecilla. Las motocicletas lo descubrieron hace 100 años. Perfore la llanta para ajustar el ángulo requerido. Aquí tiene una solución con un ángulo de radio y una transmisión de par óptimos. El ciclismo seguramente lo resolverá pronto.
Anticipa los ángulos de los radios y planifica en consecuencia. Una solución de ingeniería requiere iniciativa por parte de los fabricantes de llantas. ¡Ojalá sea pronto para que pueda dejar de envidiar las llantas de moto!
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Lawrence
noviembre 02, 2021
What about the angle of the spoke relative to the hub?
Ideally the spoke should be tangent to the hub flange to maximize the area under shear in the hub flange. But do this matter if the hubs are the modern day star flange, direct pull design?