avril 27, 2014 11 Commentaires
Percez le secret des roues éternelles.
Quel est l'élément le plus souvent négligé dans le montage de roues ? L'utilisez-vous à votre avantage ? J'en doute, mais un petit rappel ne vous sera pas inutile. Indice : il s'agit des rayons.
Faits
#1 - Le principal point faible des roues économiques est la casse des rayons (également constatée pour de nombreuses roues haute performance).
#2 - Les rayons cassent majoritairement au niveau du coude (moyeu), et secondairement au niveau des filetages (jante).
#3 - Des rayons plus résistants, un plus grand nombre de rayons et des rayons plus épais diminuent la tendance d'une roue à se casser.
Solution : Des coudes musclés !
Les constructeurs choisissent la marque et le diamètre des rayons, alors voyons ce qui est possible.
Des rayons aussi résistants au niveau du coude qu'au niveau du filetage constituent la solution idéale. De tels rayons existent-ils ? Bien sûr. Exemples : Alpine (DT), Strong (Sapim) ou DH13 (Wheelsmith).
Est-ce que quelqu'un les utilise encore de nos jours ? Presque personne ! Demandez aux fabricants.
C'est une ignorance inadmissible. Il nous faut trouver des moyens d'inciter les gens à faire du vélo (neuf ou ancien), de les convaincre de transporter leurs affaires, d'ajouter des équipements comme l'assistance au pédalage, l'éclairage et la suspension, car les rayons cassent à tour de bras.
Comment fonctionnent les coudes musclés ?
Les trois modèles mentionnés ont des coudes de 13 g (2,3 mm de diamètre) mais sont de 14 g (2,0 mm de diamètre) à l'extrémité filetée (donc compatibles avec toutes les jantes).
À la surprise générale, des rayons de 2,3 mm s'adaptent aux moyeux percés pour des rayons de 2,0 mm. Comment est-ce possible ? Le filetage roulé d'un rayon de 2,0 mm a un diamètre extérieur de 2,2 mm. Le roulage d'un filetage, à l'instar du labourage, crée des aspérités (sans enlèvement de matière). Pour permettre le passage du filetage lors du rayonnage, les moyeux sont percés à un diamètre supérieur, généralement de 2,5 mm. Si vous utilisez un rayon de 2,3 x 2,0 mm, le coude s'ajuste parfaitement.
Les rayons coudés renforcés sont compatibles avec 99,9 % des moyeux et jantes conçus pour les rayons standard. Alors, utilisons-les !
Les rayons coudés robustes ne coûtent pas plus cher que les rayons à épaisseur variable. Un jeu de 32 rayons DH13 (à épaisseur variable) pèse 7 g de plus par roue (32 rayons) que des rayons droits (14 g). C'est moins que le poids d'un seul rayon, et ce poids infime se situe au niveau du moyeu, là où son impact dynamique est minimal.
Sont-ils beaucoup mieux ?
N'oubliez pas que la résistance à la fatigue d'un rayon est proportionnelle non pas à son diamètre, mais à sa section transversale.
Cela représente une augmentation impressionnante de 32 % pour seulement 7 g par roue. L'équivalent de 10 rayons supplémentaires. L'expérience montre que cette caractéristique unique permet d'éliminer quasiment tout risque de casse de rayons. Associée à des pneus plus larges, elle offre une solution idéale pour toutes les roues sous-dimensionnées, surutilisées ou surchargées.
Pour un examen des principes d'ingénierie qui sous-tendent la longévité des rayons, consultez cet article technique .
Comment commencer ?
Utilisez des rayons coudés renforcés dès demain ! Prévenez immédiatement les autres monteurs, mécaniciens et responsables produits. Convainquez les fabricants de rayons de ne pas abandonner ces calibres comme ils l'ont fait pour de nombreux modèles 15 g. Des ventes en berne mènent à la disparition de tout produit.
Félicitez-vous d'être un expert en roues : vous connaissez des astuces économiques, des solutions ingénieuses et des options méconnues, et vous partagez vos connaissances. Fini les tâtonnements, vous êtes un expert sûr de vous. Prouvez-le en mettant à l'épreuve vos solides rayons coudés.
D'ailleurs, comme peu de distributeurs de rayons connaissent les coudes renforcés, Wheel Fanatyk vend désormais les ébauches Wheelsmith DH13. Vous pouvez les couper à la dimension voulue avec vos machines Morizumi ou Phil. Vous trouverez également d'excellents produits équivalents chez d'autres fabricants de rayons.
février 12, 2024
The killer for rear derailleur wheels is the left-right tension difference. Single-butted 13/14g spokes deal well with the extra tension on the right, but you don’t really need them on the left and there’s a reason the wheel should last even longer if you use more elastic double butted spoke on that less tight side.
The trick is to match the spoke stiffness to the tension, so that both sides have the same elongation – just like a front wheel. And how often does anyone break a front wheel spoke?
The unequal elongations when the same type of spoke is used in both sides of a dished wheel means it doesn’t take much of a bump in the road for any left spokes in the bump zone to go completely slack, while the right spokes still have tension, so that part of the rim doesn’t simply move toward the hub, it also kicks over to the right! And if you build wheels, you’ll know how far a rim can deflect sideways in response to a modest difference in left-right spoke tension. This is why rear wheels go out of true and can even collapse in a Pringle shape without being hit sideways at all, but just from running straight over a bump in the road. A bit of rim is pushed toward the hub, the left spokes attached to it go completely slack and then the still quite tight right spokes yank it over in their direction!
Please think about it and give ‘Dish-Matched Spoking’ a try. Single butted are good for high stress wheels, but are even better IMHO with double butted on the less stressed side.
novembre 02, 2021
Hi Ric,
Excellent article, though I’m obviously a bit late to the game.
Any thoughts on actually building with beefy elbows? The 2.3 J-bend can make hard work of bedding down the spokes along the flange. They just don’t lay down snug like a 2mm gauge.
I recently built up a touring wheel with Alpine 3s and an Shimano LX hub. Had to resort to head washers to get the spokes to set decently. Not sure if that was ultimately necessary, but it seemed to help.
novembre 02, 2021
Just ordered some Sapim Force spokes to build up to some Velocity Ailerons to White Industries CLD hubs. 36h rear, 32h front. Should work out to a very long lasting wheelbuild. Interested to see how the Force spokes build up.
novembre 02, 2021
Ric, the benefits of extra meat at the elbow end are negated by the straight-gauge nature of the spoke at the thread end. The purpose of that but at the thread end is to protect the place with the lowest diameter, which is the thread valley. The diameter there is something like 1.8mm IIRC. By having the spoke shaft at 2mm, the strain is concentrated in the thread valley, By reducing the shaft to 1.8mm or lower, the strain is concentrated on the shaft where the smooth surface provides no stress risers and thus few cracks at either end of the spoke.
I doubt the durability of a 2.3mm – 2mm spoke has been proven, whereas the durability of a 2.0mm – 1.8mm – 2.0mm spoke has.
Making it thicker at one end may make it stronger (but we already have ample strength) but reduces durability, which is what we are after.
novembre 02, 2021
Ric,
I’m kind of stunned at the above comments… Having personally built about 6 touring wheelsets and a TON of Ebike wheels with Mostly Alpine3s I have never had one come back with a broken spoke! Many of the E-bikes are daily transportation.
I’m not sure why any one would say differently if they haven’t at the very least used them on a build. I do still build with mostly 2.0/1.8/2.0 and think for most of my applications they are adequate, but i Never hesitate to pull out the 13/14 when someone whispers E-bike… I don’t believe any wheel is forever though. Especially under those heavy commuter situations, and I’m very curious when/if I will see one of the wheels built with Alpine3 come back with a spoke issue. Have you seen any?
Anyways, haters gonna hate… so keep posting because I really enjoy all the WF Blog posts. Thanks!
novembre 02, 2021
DT Super comp spokes are widely used by many wheel builders, and at ~ 86% the diameter of the DH 13, are plenty stout for many applications. Just ask the Enduro racers…. This seems like a non-issue.
novembre 02, 2021
Care to elaborate on that last bit? Is their patent of PSR the reason we’re not seeing reinforced elbows on light spokes from the usual three for instance?
novembre 02, 2021
Ric, Always enjoy your site and blogs! Thank you… With regard to spoke gauge, my personal preference for wheel longevity is 36 × 14/16 gauge. The greater spoke count over 28 or 32, requires correspondingly less tension in each spoke, which in turn places less stress on aluminum rims and hubs, and more evenly distributes “shock” loads among a greater number of spoke resulting from encounters with pot holes, curbs, rocks and the like. Regards, BikinBobS
novembre 02, 2021
Beg your pardon, but the statement re. reletive cost does not hold water. The DH13 spoke is only marginally less expensive (at retail cost, anyway) in comparison to the DT Supercomp. And again, the later is widely available and utilized by many wheels builders for amateur (not pro) riders.
Further, the mathematics shown above appear to be in error; 2.3 mm is not 32% greater than 2.00 mm in ‘cross section’…that term (cross-section) typically equates to diameter. So; .3 mm increase from 2.00 mm is .15 or 15%—not 32%.
No debate from me that heavier gauge spokes can produce wheels that are less likely to fail at the ‘elbow’. Only certain details in this post appear to be a bit askew.
novembre 02, 2021
Ric, do you have any thoughts on Pillar spoke and their PSR (big elbows) series? Seems a lot of factory built wheels tend to use Pillar so I never gave them much thought, but after a look on their site they seem to have very progressive design.
Off topic: Spent part of the morning on a Moizumi today, and man alive, what a dream! Love using great tools!!
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PeteComo
février 12, 2024
One way around is to use washers on the bent end. Quality sold/sells a version from Bossard in packs of 1000. Part number S10332170011.
And yes, it’s a wheel business.