Construcción de ruedas

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La fabricación de ruedas es el proceso de ensamblar ruedas de alambre (generalmente una rueda de bicicleta , pero también se incluyen las de sillas de ruedas y algunos automóviles y motocicletas ). Los componentes de una rueda de alambre son la llanta , los radios , las cabecillas y el buje .

El carretero debe asegurarse de que la rueda esté centrada de dos maneras: lateral (bamboleo lateral) y radial (redondez/saltos). La rueda también debe estar correctamente abombada , si corresponde (los lados izquierdo y derecho de la rueda trasera son diferentes, los radios del lado de la transmisión requieren una mayor tensión). Los radios no deben tener ninguna torsión residual (enrollamiento) por apretar las boquillas. Los radios pueden estar "alivios de tensión", es decir, sometidos a una mayor tensión durante la construcción de la que es probable que encuentren en uso, generalmente apretando pares de radios juntos con mucha fuerza. Esto "da" a los radios (y/o al buje) una forma permanente, donde se doblan alrededor de las bridas del buje y entre sí.

Los patrones de radios pueden ser radiales o semitangenciales . Para un tamaño de rueda y un número de radios normales, solo este último es adecuado para una rueda que tiene que transmitir par desde el buje hasta la llanta, como ocurre con las ruedas traseras o los frenos de buje. Esta regla se rompe ocasionalmente cuando se utiliza una gran cantidad de radios o la rueda tiene un diámetro inusualmente pequeño, lo que reduce la cantidad de mayor tensión de tracción en cada radio radial a un grado aceptable; algunas bicicletas BMX y low-riders utilizan radios radiales para ambas ruedas. Las ruedas traseras también pueden incorporar radios radiales en el lado opuesto a la transmisión y radios semitangenciales en el lado de la transmisión. Al menos un ejemplo, el Mavic Ksyrium, tiene radios radiales en el lado de la transmisión de la rueda trasera.

El patrón de radios más común es el de "tres cruces", en el que cada radio se cruza con otros tres en la misma pestaña del buje antes de encontrarse con la llanta. La última cruz normalmente se "entrelaza" envolviendo el radio alrededor del del otro lado de la pestaña. Las ruedas con radios radiales, en las que los radios no se cruzan entre sí, ahorran aproximadamente el peso de dos radios (porque los radios son más cortos) en comparación con una rueda de tres cruces, pero corren un mayor riesgo de agrietarse en la pestaña del buje, a menos que el buje esté diseñado específicamente para este patrón. El de dos cruces se utiliza a veces para bujes con pestañas de gran diámetro (como bujes de generador/dinamo o bujes de pestaña grande), ya que proporciona un ángulo de radio/llanta más perpendicular, y el de cuatro cruces es estándar para cantidades de radios de 40 o más.

La mayoría de las ruedas de bicicleta convencionales utilizan actualmente 32 o 36 radios delante y detrás, aunque la asimetría de la rueda trasera (para permitir el grupo de piñones) y el peso adicional que soporta hacen que se beneficie de tener más radios que la delantera. Los modelos más utilizados varían desde 18 radios para bicicletas de competición hasta 36 para bicicletas de turismo de cross-country y 48 radios en tándems y bicicletas BMX muy maltratadas . El número mínimo de radios permitido para competición es 12. ^[1] Algunas bicicletas lowrider utilizan hasta 144 radios cromados brillantes por rueda, aunque no están pensadas para una conducción seria.

Las ruedas se pueden fabricar a máquina en lugar de a mano. Sin embargo, las ruedas fabricadas a máquina rara vez son tan satisfactorias como las ruedas hechas a mano, en parte porque no es económico permitir que la máquina dedique el tiempo suficiente a cada rueda para obtener un resultado perfecto, pero también porque la mayoría de las máquinas dejan los radios con cierta torsión residual. Las ruedas fabricadas a máquina se pueden identificar por su patrón de encordado (si no es radial), ya que los radios están encordados del mismo modo en cada lado, en lugar de reflejarse como en las ruedas hechas a mano. ^{[ cita requerida ]} Las ruedas "fabricadas en fábrica" ​​más modernas, como la serie Ksyrium de Mavic, tienen una construcción bastante diferente a la de una rueda convencional, ya que intercambian una llanta más profunda y resistente por menos radios. Son populares y bastante ligeras (en los modelos más caros), pero no tan duraderas, fáciles de reparar o mantener como una rueda convencional.

El acero inoxidable es el material más común para los radios, aunque la mayoría de las ruedas económicas de producción en serie utilizan radios de acero galvanizado . A menudo se utilizan otros materiales, como el titanio o el aluminio , para reducir el peso. Algunas ruedas están diseñadas con radios de fibra de carbono , que suelen estar completamente integrados con el buje y la llanta y tienen forma de cuchilla. Los radios que no son de acero normalmente se reservan para bicicletas de carreras y otras aplicaciones especializadas en las que el peso, la aerodinámica y el rendimiento se valoran más que la durabilidad y el costo.

Las llantas se fabricaban tradicionalmente de acero , pero actualmente el aluminio es, con diferencia, la opción más habitual y mejor debido a su ligereza, alta durabilidad y rigidez. También se utiliza madera. A veces se utilizan materiales compuestos como la fibra de carbono, normalmente para competiciones de carreras como contrarreloj , triatlón y ciclismo en pista , aunque la fibra de carbono se está volviendo más común para usos recreativos como el ciclismo de carretera o de montaña debido a su aspecto, resistencia y tacto.

Las ruedas de alambre de las motocicletas suelen tener 36 o 40 radios, de un calibre mucho más grueso que las de las bicicletas. Nunca están "entrelazadas" de la manera descrita anteriormente, ni se recomiendan las construcciones "radiales" (solo ruedas sin frenos). Las llantas de las motocicletas tienen hoyuelos hacia el buje en la ubicación de cada radio, y los orificios para los radios se perforan en los hoyuelos en un ángulo. Este ángulo es una función del patrón cruzado utilizado para entrelazar la rueda, el diámetro de las bridas del buje y el ancho del buje en las bridas. Las ruedas con buje cónico tienen un ángulo diferente perforado en un lado de la llanta en comparación con el otro lado. La tensión adecuada de los radios es muy importante en las ruedas de las motocicletas, debido al mayor par que aplica a la rueda un motor o un freno de disco. Los radios sueltos de una rueda se fatigan rápidamente y se rompen, generalmente en la curva donde se unen al buje. Cuando esto sucede, la rueda debe reconstruirse utilizando todos los radios nuevos, porque incluso los radios intactos en una rueda de este tipo se fatigan y, generalmente, se rompen al apretarlos durante la operación de centrado.

La longitud correcta de los radios necesarios se puede calcular utilizando el diámetro de la llanta, el diámetro de la brida del buje, el ancho del buje, el patrón de encordado y el número de radios. Consulte ^[2] y ^{[3] [ fuente autoeditada ]} Estos cálculos se pueden realizar a mano (a la antigua usanza, con un bolígrafo, papel y calculadora) o utilizando una computadora. Hay muchos programas disponibles y varían en complejidad, desde simples hojas de cálculo de Excel hasta aplicaciones de escritorio independientes y calculadoras basadas en la web. Un método alternativo es consultar una tabla que tenga las longitudes de los radios para varias combinaciones comunes de buje y llanta.

Un buen fabricante de ruedas se asegurará de que el orificio de la válvula se encuentre entre dos radios casi paralelos para facilitar la instalación de un cabezal de bomba. Esto no afecta la integridad estructural de la rueda y esta regla se suele respetar.

Si el buje tiene una etiqueta del fabricante en su cuerpo, es una convención que la etiqueta esté orientada hacia el orificio de la válvula (y sea legible a través de él). ^{[ cita requerida ]} Las etiquetas de la llanta deben poder leerse desde el lado derecho (lado de la transmisión) de la bicicleta. Las etiquetas del buje deben estar orientadas en la misma dirección, tanto en la parte delantera como en la trasera (generalmente para que sean legibles desde el asiento), esto significa que incluso una rueda delantera simétrica y sin cóncavo debe estar unida a la llanta de la manera "adecuada", si el objetivo es la perfección.