Rueda de alambre

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Ruedas de alambre en una era victoriana bicicleta de penny
Ruedas de alambre en un Blériot XI, que hizo su debut en 1909

Las ruedas de alambre, ruedas con radios de alambre, ruedas con radios tensados o ruedas de suspensión son ruedas cuyas llantas se conectan a sus ejes mediante radios de alambre. Aunque estos alambres son considerablemente más rígidos que un cable de alambre de diámetro similar, funcionan mecánicamente de la misma manera que los alambres flexibles tensados, manteniendo la llanta en su posición correcta mientras soportan las cargas aplicadas. El término rueda de suspensión no debe confundirse con la suspensión del vehículo.

Las ruedas de alambre se utilizan en la mayoría de las bicicletas y todavía se utilizan en muchas motocicletas. Fueron inventadas por el ingeniero aeronáutico George Cayley en 1808. Aunque Cayley fue el primero en proponer las ruedas de alambre, no solicitó una patente. La primera patente para ruedas de alambre se le concedió a Theodore Jones de Londres, Inglaterra, el 11 de octubre de 1826. Eugène Meyer de París, Francia, fue la primera persona en recibir, en 1869, una patente para ruedas de alambre en bicicletas.

Las ruedas de bicicleta no eran lo suficientemente resistentes para los automóviles hasta que se desarrollaron las ruedas con radios tangenciales. Rápidamente se establecieron en el mundo de las bicicletas y los triciclos de motor, pero no fueron comunes en los automóviles hasta alrededor de 1907. Esto fue fomentado por las ruedas desmontables e intercambiables patentadas por Rudge-Whitworth diseñadas por John Pugh. Estas ruedas debían su resistencia a las tensiones de frenado y aceleración a sus dos filas internas de radios tangenciales. Una fila externa de radios radiales brindaba resistencia lateral contra las tensiones en las curvas. Estas ruedas tenían un cóncavo profundo para que los pasadores de pivote de la dirección pudieran ubicarse lo más cerca posible de la línea central de los neumáticos. Su segunda característica era que eran fácilmente desmontables al montarse en bujes falsos estriados. Un proceso de ensamblaje de ruedas de alambre se describe como construcción de ruedas.

En automóviles

Desde los primeros tiempos, los automóviles utilizaban ruedas de alambre o ruedas de artillería de radios de madera o de acero prensado. El desarrollo de los bujes de desmontaje rápido de diseño Rudge-Whitworth o Riley contribuyó en gran medida a popularizar las ruedas de alambre y, de paso, condujo a la instalación de "ruedas de repuesto". Después de que sus ruedas de artillería de radios de madera resultaran inadecuadas, muchos fabricantes estadounidenses pagaron regalías a John Pugh de Rudge-Whitworth para fabricar ruedas de alambre utilizando sus patentes. Las ruedas de artillería cayeron en desgracia a finales de la década de 1920 y el desarrollo de las ruedas de acero prensado más económicas por parte de Joseph Sankey las sustituyó en todos los casos en que el precio superior de las ruedas de alambre no se justificaba por su ahorro de peso.

  • Una muestra de ruedas de alambre de automóvil
  • Cadillac
    Cadillac
  • Chrysler
    Chrysler
  • Ford
    Ford
  • Lincoln
    Lincoln
  • Packard
    Packard
  • Rolls-Royce Phantom III 1937 high-quality centre-lock (wire) wheels streamlined by nave plates
    Rolls-Royce Phantom III 1937 ruedas de alta calidad de centro-bloque (cable) simplificado por placas de nave
  • Wire wheels on a 1929 Alfa Romeo 6C 1750 Spyder Supersport
    Ruedas de alambre en un 1929 Alfa Romeo 6C 1750 Spyder Supersport
  • Wire wheels on a 1957 MGA
    Ruedas de alambre en 1957 MGA
  • Rudge-Whitworth wire wheel on a 1922 Vauxhall 25
    Rueda de alambre Rudge-Whitworth en 1922 Vauxhall 25

Coches deportivos

Antes de 1960, los autos deportivos/de carreras solían tener ruedas de alambre Rudge-Whitworth con bloqueo central equipadas con bujes estriados y una tapa de bloqueo de liberación rápida "desmontable" (tuerca de mariposa central) que se podía desenroscar golpeando una ala de la tuerca con un mazo de aleación especial o un "martillo de desmontaje". Algunas jurisdicciones, incluidos los Estados Unidos y Alemania Occidental, prohibieron los tapacubos con orejas por razones de seguridad a fines de la década de 1960. En respuesta, algunos fabricantes (por ejemplo, Maserati) prefirieron sujetar la rueda en el buje estriado tapándola con una única tuerca hexagonal convencional sin alas que requería una llave especial grande.

En la década de 1960, las llantas de aleación fundida, incluso más livianas, se volvieron habituales (al principio con bujes estriados y tapas de repuesto) y ahora predominan. Todavía se fabrican nuevas versiones de llantas de alambre, pero a menudo con patrones de pernos de buje estándar cubiertos por una tapa central para que se ajusten sin adaptadores.

  • Ruedas para transporte deportivo
  • Wire hubcaps mimicking real wire wheels on a 1989 Cadillac Brougham
    Cables de alambre imitando ruedas de alambre reales en un Cadillac Brougham 1989
  • Borrani wire wheels on a Ferrari
    Ruedas de alambre Borrani en un Ferrari

En motocicletas

En el pasado, las motocicletas usaban ruedas de alambre fabricadas a partir de componentes separados, pero, a excepción de las motos de aventura, enduro o todoterreno, ahora se usan principalmente por su apariencia retro.

  • Motocicletas con ruedas de alambre
  • Wire wheels on a 1906 Curtiss V-8 motorcycle
    Ruedas de alambre en una motocicleta Curtiss V-8 de 1906
  • Wire wheels on a French San Sou Pap motorcycle[10]
    Ruedas de alambre en una motocicleta de San Sou Pap francesa
  • Wire wheels on a modern motocross-style motorcycle
    Ruedas de alambre en una moto moderna estilo motocross
  • Wire wheels on a modern enduro-style motorcycle
    Ruedas de alambre en una moderna moto de estilo enduro
  • Wire wheels on a modern cruiser-style motorcycle
    Ruedas de alambre en una moto de estilo crucero moderno
  • Wire wheels on the first Harley-Davidson motorcycle
    Ruedas de alambre en la primera motocicleta Harley-Davidson

En bicicletas

El primer uso comercial exitoso de ruedas de alambre fue en las bicicletas. Se introdujeron en las primeras etapas del desarrollo de la bicicleta, poco después de la adopción de neumáticos de caucho macizo. Este desarrollo marcó una mejora importante con respecto a las antiguas ruedas de madera, tanto en términos de peso como de comodidad (la mayor elasticidad de la rueda ayuda a absorber las vibraciones de la carretera).

En Inglaterra, el ingeniero William Stanley desarrolló en 1849 la rueda de araña con alambre de acero, una mejora respecto de las engorrosas ruedas de radios de madera que se instalaban en aquel entonces en los triciclos que fabricaba su empleador.

Los fabricantes de bicicletas construyen millones de ruedas al año, utilizando los patrones comunes de radios cruzados, cuyos cruces de radios adyacentes están determinados por el número de radios de la rueda. Los fabricantes de ruedas de los equipos de carreras y de las buenas tiendas de bicicletas construyen ruedas con otros patrones, como dos cruces, un cruce o sin cruce (generalmente llamados radiales). Muchos de estos patrones se han utilizado durante más de 100 años. Se afirma que los patrones cruzados tienen más resistencia y estabilidad, y que los patrones irregulares son formas de arte y tienen poco mérito estructural.

En la década de 1980, comenzaron a aparecer en los Juegos Olímpicos y en las carreras profesionales ruedas de fundición con 5 o 6 radios rígidos. Estas tienen ventajas en aplicaciones especializadas, como las contrarreloj, pero las ruedas con radios de alambre se utilizan para la mayoría de los propósitos.

Tensión y presión del neumático

Normalmente, cada radio se tensa a unas 100 libras de fuerza, sobre una rueda sin carga. Cuando la bicicleta está cargada con un ciclista, los radios debajo del buje tienen menos tensión. Con cada rotación de la rueda, se producen cambios repetidos en la tensión de los radios que pueden contribuir a que se rompan debido a fallas por fatiga. La fatiga suele provocar que los radios fallen.

Con la presión de aire adecuada, el neumático absorberá los golpes y vibraciones leves y rodará más rápido que un neumático duro e inflexible con presiones de aire más altas, en el rango de 120 a 130 psig. Los ciclistas más pesados requieren presiones de aire ligeramente más altas.

Reacción a carga

La reacción a una carga radial de una rueda de radios de alambre bien tensada, como la de un ciclista sentado en una bicicleta, es que la rueda se aplana ligeramente cerca del área de contacto con el suelo. El resto de la rueda permanece aproximadamente circular. La tensión de todos los radios no aumenta significativamente; en cambio, solo los radios directamente debajo del buje disminuyen su tensión. La cuestión de cómo describir mejor esta situación es objeto de debate. Algunos autores concluyen a partir de esto que el buje "se apoya" sobre los radios inmediatamente debajo de él que experimentan una reducción en la tensión, aunque los radios debajo del buje no ejercen ninguna fuerza hacia arriba sobre el buje y pueden reemplazarse por cadenas sin cambiar mucho la física de la rueda. Otros autores concluyen que el buje "cuelga" de los radios por encima de él que ejercen una fuerza hacia arriba sobre el buje, y que tienen una tensión más alta que los radios debajo del buje, que tiran del buje hacia abajo.

A pesar de estar compuestas de radios delgados y relativamente flexibles, las ruedas de alambre son rígidas radialmente y ofrecen muy poca flexibilidad de suspensión en comparación incluso con los neumáticos de bicicleta de alta presión.

  • Ruedas para transporte
  • Bicycle wheels with a radial spoke pattern (left) and three cross (right)
    Ruedas para bicicletas con un patrón radial (izquierda) y tres (derecha)
  • Early Harley-Davidson with wire wheels
    Early Harley-Davidson con ruedas de alambre
  • A suspension wheel at the Portland Basin Canal Warehouse
    Una rueda de suspensión en el almacén del Canal de la Cuenca de Portland

Referencias

  1. ^ Forester, John (agosto de 1980). "Held Up by Downward Pull". American Wheelmen. Retrieved 2012-06-26. cómo la rueda conversada de tensión lleva su carga
  2. ^ Brown, Sheldon. "Tires de bicicleta y Tubos, Cómo un Tiro apoya su carga". Retrieved 2012-06-26. La rueda con forma de tensión y el neumático neumático son dos ejemplos de lo que se llaman estructuras de tracción precargadas, diseños brillantes y contraintuitivos trabajando juntos notablemente para soportar hasta 100 veces su propio peso.
  3. ^ a b C. S. Walker (1920). "Llantas verdes". Society of Automotive Engineers. pp. 425–432. Retrieved 2012-06-26. Como la rueda de alambre es una rueda de "suspensión", el peso del coche es colgado o "arrasado" a partir de puntas de radios resilientes y flexibles.
  4. ^ Ackroyd, J.A.D. (2011). "Señor George Cayley: La invención del avión cerca de Scarborough en el momento de Trafalgar" (PDF). Journal of Aeronautical History (6): 152. En el mismo mes, marzo de 1808, el cuaderno registra su invención de la rueda de tensión en su búsqueda de "la rueda más ligera posible para los coches de navegación aérea". Su idea es "... eliminar por completo los discursos de madera, y remitir toda la firmeza de la rueda a la fuerza del borde solamente, por la intervención de la cuerda fuerte apretada."
  5. ^ Véase:
    • Aviso de la patente de Theodore Jones para ruedas de alambre: Repertorio de invenciones de patentes, etc., No 17 (Noviembre 1826), página 320.
    • Ilustraciones y descripción de la rueda de alambre de Jones: Luke Hebert, ed. (20 de abril de 1828) "Llantas de suspensión de patentes", The Register of Arts, and Journal of Patent Inventions, segunda serie, 2 (29): páginas 65 a 66.
  6. ^ Bulletin des lois de la République française (1873) 12a serie, vol. 6, pág. 648, patente No 86.705: "Perfectionnements dans les roues de vélocipèdes" (Mejoras en las ruedas de las bicicletas), emitidas el 4 de agosto de 1869.
  7. ^ Nuevas direcciones en diseño de suspensión: Hacer el rápido coche Taylor & Francis, 1981, EE.UU. ISBN 0-8376-0150-9. Colin Campbell: “La rueda de alambre de bloqueo central está tradicionalmente asociada con coches deportivos vintage y coches de carreras, y para aquellos de nosotros de años avanzados la sangre sigue siendo removida por recuerdos de segundos de división salvados por la aplicación de desván de martillos de cobre en cabeza a tapas orejadas.” p.5
  8. ^ Wilson McComb. "Principios de la rueda de cable centro-Lock". Retrieved 2013-05-18. Echemos un vistazo más de cerca a esta asamblea, refiriéndose a la parte central de la rueda como el "centro de ruedas", que está equipado con el "hub" y fijado en el lugar con una 'caja de bloqueo'.
  9. ^ Egan, Peter (2016-03-21). "El Smiting de los Knockoffs". Road & Track. Retrieved 2020-03-21.
  10. ^ "Sou-Pap Motorcycles". Cyber Motorcycle. Retrieved 2021-05-08.
  11. ^ Herlihy, David V (2004). Bicicleta: la historia. Yale University Press. pp. 141–142. ISBN 0-300-10418-9.
  12. ^ McConnell, Anita (2004). "Stanley, William Ford Robinson (1829-1909)". Oxford Dictionary of National Biography (online ed.). Oxford University Press. doi:10.1093/ref:odnb/36250. Retrieved 9 de septiembre 2009. (Requiere ser miembro de la biblioteca pública del Reino Unido).
  13. ^ Owen, W.B. (1912). Sir Sidney Lee (ed.). Diccionario de Biografía Nacional - William Ford Robinson Stanley. Segundo Suplemento. Vol. III (Neil-Young). Londres: Smith, Elder " Co. pp. 393–394.
  14. ^ "Buena semana para ir a montar". The Croydon Guardian. 10 de junio de 2006. Retrieved 9 de septiembre 2009.
  15. ^ a b c Brandt, Jobst (1981). La rueda de bicicletas. Avocet. pp. 12–20. ISBN 0-9607236-2-5.
  16. ^ Max Glaskin (28 abril 2015). "La ciencia detrás de los discursos". Cyclist. Retrieved 2021-12-04.
  17. ^ Spencer Powlison (13 de agosto de 2021). "Guía de principiante para la presión del neumático en bicicleta". Retrieved 2021-12-04.
  18. ^ Forester, John (agosto de 1980). "Held Up by Downward Pull". American Wheelmen.
  19. ^ Whitt, Frank R.; David G. Wilson (1982). Bicycling Science (Segunda edición). Massachusetts Institute of Technology. pp. 106–138. ISBN 0-262-23111-5.
  20. ^ a b Ian Smith. "Análisis de rueda de bicicletas". Retrieved 2008-12-31. Concluyo que es perfectamente razonable decir que el centro se encuentra en los radios inferiores, y que no se cuelga de los discursos superiores.
  21. ^ C.J. Burgoyne y R. Dilmaghanian (marzo de 1993). "La rueda de bicicletas como estructura prefabricada" (PDF). Journal of Engineering Mechanics. 119 (3): 439–455. doi:10.1061/(asce)0733-9399(1993)119:3(439). ISSN 0733-9399.
  22. ^ Wilson, David Gordon; Jim Papadopoulos (2004). Bicycling Science (Third ed.). Massachusetts Institute of Technology. pp. 389–390. ISBN 0-262-73154-1.
  23. ^ a b Tom Fine (septiembre de 1998). "¡Hubs colgar del borde!". Retrieved 2010-03-16. Todavía digo, sin duda, que el centro cuelga de los discursos superiores.
  24. ^ Henri P. Gavin (agosto de 1996). "Paletas de esponja de rueda de bicicletas y fatiga de esponja" (PDF). Journal of Engineering Mechanics. 122 (8): 736–742. doi:10.1061/(ASCE)0733-9399(1996)122:8(736).
  25. ^ Kraig Willett (5 de septiembre de 2004). "¿Hang o Stand?". BikeTech Review. Retrieved 2010-03-16. Un pequeño debate semántico conocido... ha estado en los grupos de noticias de Usenet durante bastante tiempo. El punto de contención en este debate es si una rueda de bicicleta cargada "está parada" en los discursos inferiores o "hangs" de los primeros?
  26. ^ Samuel K. Clark, V. E. Gough (1981). Mecánica de neumáticos. Departamento de Transporte de EE.UU. p. 241. El sistema de transmisión de carga es análogo al de una rueda de ciclo en la que el hub se cuelga por los alambres de acero desde la parte superior del borde, que se carga en la parte inferior.
  27. ^ John Swanson (2006). "Performance of the Bicycle Wheel, A Method for Analysis" (PDF). BikePhysics.com. Retrieved 2012-06-25. Radial Stiffness: Hay casi -no- cumplimiento vertical en su rueda y las personas que insisten en que pueden sentir la rigidez vertical o "arquilencia" de una rueda se equivocan. La rigidez radial de una rueda de bicicleta es ~ 3-4000 N/mm. Esto equivale a una deflexión de 0,1 mm bajo una carga de 40 kg. Lo siento princesa, pero eso se obsesiona por la cantidad de deflexión en los neumáticos, tenedor, silla de montar, cinta de manillar, marco, e incluso sus guantes.
  28. ^ Henri P. Gavin (1996). "Paletas de esponja de rueda de bicicletas y fatiga de esponja" (PDF). Journal of Engineering Mechanics. Retrieved 2012-06-25. rigidez de la rueda radial (N/mm): 2500-5000
  29. ^ Ian (2002). "Spoke Patterns". astounding.org.uk. Retrieved 2012-06-25. Una rueda radialmente hablada es aproximadamente 4,6% más rígida que una tangencial. Alternativamente, si aplicas 1000N (alrededor de 100 kg, 220lb) a cada una de las ruedas, el tangential (cuatro cruce) habló uno desvíos 0.0075mm (0.0003 pulgadas) más que el radial. Dado que el neumático es probable que desvíe varios milímetros al menos (si 3mm, eso es 400 veces más deflección) Concluyo que la picadura es poco probable que haga una diferencia discernible a la rigidez vertical de la rueda.
  30. ^ Jobst Brandt (1981). "El Glosario de Bicicleta de Stephen Brown: Espolvo radial". Sheldon Brown (mecánica de ciclos). Retrieved 2012-06-25. No hay cambio en la elasticidad radial entre una rueda radial y cruzada con los mismos componentes, aparte de la longitud de los discursos. Un radio de 290 mm es 3% más rígido que un radio de 300 mm del mismo tipo. Dado que los discursos se extienden elásticamente alrededor de 0.1mm en un tope duro (no en las ondas de carretera ordinarias), la diferencia elástica entre la rueda radial y transversal es de 3% x 0.1mm = 0.003 mm. El papel Copier es de 0.075 mm de espesor, y si usted puede sentir que cuando se monta sobre ella en una superficie de hormigón liso, por favor hágamelo saber. Usted tiene mayor sensibilidad que la señora en "la princesa y el guisante" fábula.
  • Astounding.org.uk, an analysis of the deflection of wire wheels.
  • Duke.edu, un análisis de la deflexión de las ruedas de alambre (formato PDF).
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