อ่าน 6 นาที
ล้อลวด
ล้อลวด ล้อซี่ลวดล้อซี่ลวดแบบรับแรงดึงหรือล้อแบบ "ช่วงล่าง"คือล้อที่มีขอบล้อเชื่อมต่อกับดุม ล้อ ด้วยซี่ลวด แม้ว่าลวดเหล่านี้จะแข็งกว่าเชือกลวดที่ มีเส้นผ่านศูนย์กลางใกล้เคียงกันมาก.
ล้อลวด


ล้อลวด ล้อซี่ลวดล้อซี่ลวดแบบรับแรงดึงหรือล้อแบบ "ช่วงล่าง"คือล้อที่มีขอบล้อเชื่อมต่อกับดุม ล้อ ด้วยซี่ลวด[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]แม้ว่าลวดเหล่านี้จะแข็งกว่าเชือกลวดที่ มีเส้นผ่านศูนย์กลางใกล้เคียงกันมาก แต่ก็ทำหน้าที่ทางกลเหมือนกับ ลวดที่ ยืดหยุ่นได้ซึ่งรับแรงดึง โดยรักษาขอบล้อให้ตรงขณะรับน้ำหนักที่กระทำ คำว่าล้อช่วงล่างไม่ควรสับสนกับระบบช่วงล่างของรถยนต์[ 3 ]
ล้อลวดใช้กับจักรยาน ส่วนใหญ่ และยังคงใช้กับรถจักรยานยนต์ หลายรุ่น วิศวกรการบิน จอร์จ เคย์ลีย์เป็นผู้คิดค้น ล้อลวด ในปี ค.ศ. 1808 [ 4 ] แม้ว่าเคย์ลีย์จะเป็นผู้เสนอแนวคิดเรื่องล้อลวดเป็นคนแรก แต่เขาก็ไม่ได้ยื่นขอสิทธิบัตร สิทธิบัตรฉบับแรกสำหรับล้อลวดออกให้แก่ธีโอดอร์ โจนส์ แห่งลอนดอน ประเทศอังกฤษ เมื่อวันที่ 11 ตุลาคม ค.ศ. 1826 [ 5 ]ยูจีน เมเยอร์แห่งปารีส ประเทศฝรั่งเศส เป็นบุคคลแรกที่ได้รับสิทธิบัตรสำหรับล้อลวดบนจักรยานในปี ค.ศ. 1869 [ 6 ]
ล้อจักรยานไม่แข็งแรงพอสำหรับรถยนต์ จนกระทั่งมีการพัฒนาล้อซี่ลวดแบบสัมผัส ล้อประเภทนี้ได้รับความนิยมอย่างรวดเร็วในวงการจักรยานและรถสามล้อเครื่องยนต์ แต่ยังไม่เป็นที่นิยมในรถยนต์จนกระทั่งประมาณปี 1907 ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากล้อแบบถอดเปลี่ยนได้ที่จดสิทธิบัตรโดยRudge-Whitworthซึ่งออกแบบโดย John Pugh ล้อเหล่านี้มีความทนทานต่อแรงเบรกและแรงเร่งเนื่องจากมีซี่ลวดสัมผัสสองแถวด้านใน ส่วนซี่ลวดแนวรัศมีแถวนอกให้ความแข็งแรงด้านข้างเพื่อต้านทานแรงขณะเข้าโค้ง ล้อเหล่านี้มีลักษณะเว้า ลึก เพื่อให้หมุดยึดพวงมาลัยอยู่ใกล้กับเส้นศูนย์กลางของยางมากที่สุด คุณสมบัติประการที่สองคือสามารถถอดออกได้ง่ายโดยการติดตั้งบน ดุมล้อ แบบร่องการประกอบล้อซี่ลวดเรียกว่า การ สร้าง ล้อ
ในรถยนต์
ตั้งแต่ยุคแรกเริ่ม รถยนต์ใช้ล้อแบบซี่ลวดหรือล้อแบบซี่ลวดไม้หรือเหล็กอัดขึ้นรูปหนักๆ แบบล้อปืนใหญ่ การพัฒนาระบบดุมล้อแบบถอดได้รวดเร็วของRudge-Whitworthหรือ Riley ช่วยให้ล้อซี่ลวดเป็นที่นิยมมากขึ้น และนำไปสู่การติดตั้ง "ล้ออะไหล่" ด้วย หลังจากที่ล้อแบบซี่ลวดไม้พิสูจน์แล้วว่าไม่เพียงพอ ผู้ผลิตรถยนต์ในสหรัฐฯ หลายรายจึงจ่ายค่าลิขสิทธิ์ให้ John Pugh แห่ง Rudge-Whitworth เพื่อผลิตล้อซี่ลวดโดยใช้สิทธิบัตรของเขา ล้อแบบปืนใหญ่เริ่มไม่เป็นที่นิยมในช่วงปลายทศวรรษ 1920 และการพัฒนาล้อเหล็กอัดขึ้น รูปที่ราคาถูกกว่า โดย Joseph Sankey เข้ามาแทนที่ล้อซี่ลวดในกรณีที่ราคาสูงกว่าของล้อซี่ลวดไม่คุ้มค่ากับน้ำหนักที่เบากว่า
- ตัวอย่างล้อลวดสำหรับรถยนต์
- ล้อแม็กคุณภาพสูงแบบล็อกกลาง (แบบซี่ลวด) สำหรับรถโรลส์-รอยซ์ แฟนทอม III ปี 1937 ออกแบบให้ลู่ ลมด้วยแผ่นปิด ช่องล้อ
- ล้อซี่ลวดบนรถAlfa Romeo 6C 1750 Spyder Supersport ปี 1929
- ล้อซี่ลวดสำหรับรถMGA ปี 1957
- ล้อซี่ลวด Rudge-Whitworth บนรถVauxhall 25 ปี 1922
รถสปอร์ต
ก่อนปี 1960 รถสปอร์ต/รถแข่งมักจะมีล้อลวดแบบล็อคกลางของ Rudge-Whitworth ที่ติดตั้งดุม แบบมีร่องและฝาครอบล็อคแบบปลดเร็ว (น็อตปีกกลาง) [ 7 ]ซึ่งสามารถคลายออกได้โดยการตีปีกของน็อตด้วยค้อนโลหะผสมพิเศษหรือ "ค้อนตอก" [ 8 ]เขตอำนาจศาลบางแห่ง รวมถึงสหรัฐอเมริกาและเยอรมนีตะวันตก ห้ามใช้ฝาครอบดุมแบบมีหูด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัยในช่วงปลายทศวรรษ 1960 เพื่อเป็นการตอบสนอง ผู้ผลิตบางราย (เช่นMaserati ) จึงนิยมยึดล้อไว้บนดุมแบบมีร่องโดยใช้ฝาครอบน็อตหกเหลี่ยมแบบไม่มีปีกธรรมดาเพียงตัวเดียว ซึ่งต้องใช้ประแจขนาดใหญ่พิเศษ[ 9 ]
ในทศวรรษ 1960 ล้ออัลลอย หล่อที่มีน้ำหนักเบากว่า เริ่มเป็นที่นิยมมากขึ้น โดยเริ่มแรกใช้ดุมแบบมีร่องและฝาครอบแบบถอดได้ และปัจจุบันเป็นแบบที่ได้รับความนิยมมากที่สุด ล้อซี่ลวดรุ่นใหม่ๆ ยังคงมีการผลิตอยู่ แต่ส่วนใหญ่จะใช้รูปแบบรูน็อตมาตรฐานที่ปิดด้วยฝาครอบตรงกลางเพื่อให้สามารถติดตั้งได้โดยไม่ต้องใช้อะแดปเตอร์
- ล้อซี่ลวดสำหรับรถสปอร์ต
- ฝาครอบดุมล้อแบบซี่ลวด เลียนแบบล้อซี่ลวดจริง บนรถCadillac Brougham ปี 1989
บนรถจักรยานยนต์
ในอดีต รถจักรยานยนต์ใช้ล้อซี่ลวดที่ประกอบขึ้นจากชิ้นส่วนแยกชิ้นแต่ปัจจุบัน ยกเว้นรถจักรยานยนต์ประเภทแอดเวนเจอร์ เอ็นดูโร หรือไดฟ์ไบค์ ล้อซี่ลวดส่วนใหญ่ยังคงใช้กันอยู่เนื่องจากรูปลักษณ์ที่ดูย้อนยุค
- รถจักรยานยนต์ล้อซี่ลวด
- ล้อซี่ลวดบนรถจักรยานยนต์ Curtiss V-8 ปี 1906
- ล้อซี่ลวดบนรถจักรยานยนต์สไตล์โมโตครอ สสมัยใหม่
- ล้อซี่ลวดบนรถจักรยานยนต์สไตล์เอ็นดูโร่ สมัยใหม่
- ล้อซี่ลวดบน รถจักรยานยนต์สไตล์ครุยเซอร์สมัยใหม่
บนจักรยาน
การใช้งานล้อลวดที่ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์ครั้งแรกเกิดขึ้นกับจักรยาน โดยเริ่มนำมาใช้ในช่วงแรกของการพัฒนาจักรยาน ตามมาไม่นานหลังจากที่นำยางตันมาใช้ การพัฒนานี้ถือเป็นการปรับปรุงครั้งสำคัญเมื่อเทียบกับล้อไม้แบบเก่า ทั้งในแง่ของน้ำหนักและความสะดวกสบาย (ความยืดหยุ่นที่เพิ่มขึ้นของล้อช่วยดูดซับแรงสั่นสะเทือนจากพื้นถนน) [ 11 ]
ในอังกฤษ วิศวกรวิลเลียม สแตนลีย์ได้พัฒนาล้อแมงมุมลวดเหล็กในปี พ.ศ. 2492 ซึ่งเป็นการปรับปรุงจากล้อซี่ไม้ที่เทอะทะซึ่งติดตั้งอยู่ในรถสามล้อที่นายจ้างของเขากำลังผลิตอยู่[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]
ผู้ผลิตจักรยานสร้างล้อหลายล้านล้อต่อปี โดยใช้รูปแบบซี่ล้อไขว้ทั่วไป ซึ่งการไขว้ของซี่ล้อที่อยู่ติดกันนั้นขึ้นอยู่กับจำนวนซี่ล้อในล้อ ช่างทำล้อของทีมแข่งและในร้านจักรยานที่ดีจะสร้างล้อตามรูปแบบอื่น เช่น แบบไขว้สองซี่ แบบไขว้หนึ่งซี่ หรือแบบไม่ไขว้ (มักเรียกว่าแบบรัศมี) รูปแบบเหล่านี้หลายแบบถูกใช้มานานกว่า 100 ปีแล้ว มีการกล่าวอ้างว่ารูปแบบไขว้มีความแข็งแรงและเสถียรภาพมากกว่า และรูปแบบที่ไม่เป็นระเบียบนั้นเป็นเพียงรูปแบบศิลปะและมีคุณค่าทางโครงสร้างน้อย[ 15 ]
ในช่วงทศวรรษ 1980 ล้อหล่อที่มีซี่ลวดแข็ง 5 หรือ 6 ซี่เริ่มปรากฏให้เห็นในกีฬาโอลิมปิกและการแข่งขันระดับมืออาชีพ ล้อประเภทนี้มีข้อดีในการใช้งานเฉพาะทาง เช่น การแข่งขันจับเวลา แต่ล้อที่มีซี่ลวดแบบธรรมดายังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในวัตถุประสงค์ส่วนใหญ่
ความตึงของซี่ล้อและแรงดันลมยาง
โดยทั่วไป ซี่ล้อแต่ละซี่จะถูกดึงด้วยแรงประมาณ 100 ปอนด์ ในล้อที่ไม่มีน้ำหนักบรรทุก เมื่อจักรยานมีน้ำหนักบรรทุกผู้ขี่ ซี่ล้อที่อยู่ใต้ดุมล้อจะมีแรงดึงน้อยลง ในแต่ละรอบการหมุนของล้อ จะมีการเปลี่ยนแปลงแรงดึงของซี่ล้อซ้ำๆ ซึ่งอาจทำให้ซี่ล้อหักเนื่องจากความล้า ความล้ามักทำให้ซี่ล้อเสียหาย[ 16 ]
ด้วยแรงดันลมที่เหมาะสม ยางจะดูดซับแรงกระแทกและการสั่นสะเทือนเล็กน้อยและหมุนได้เร็วกว่ายางแข็งที่ไม่ยืดหยุ่นที่แรงดันลมสูงในช่วง 120-130 psig ผู้ขับขี่ที่มีน้ำหนักมากต้องการแรงดันลมที่สูงขึ้นเล็กน้อย[ 17 ]
ปฏิกิริยาต่อแรงกระทำ
ปฏิกิริยาต่อแรงกดในแนวรัศมีของล้อซี่ลวดที่ตึงดี เช่น โดยผู้ขี่ที่นั่งอยู่บนจักรยาน คือ ล้อจะแบนลงเล็กน้อยใกล้กับบริเวณที่สัมผัสกับพื้น ส่วนที่เหลือของล้อยังคงเป็นวงกลมโดยประมาณ[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]แรงตึงของซี่ลวดทั้งหมดไม่ได้เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ แต่มีเพียงซี่ลวดที่อยู่ใต้ดุมล้อโดยตรงเท่านั้นที่แรงตึงลดลง[ 15 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]ประเด็นเกี่ยวกับวิธีการอธิบายสถานการณ์นี้ให้ดีที่สุดยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่[ 25 ]ผู้เขียนบางคนสรุปจากสิ่งนี้ว่า ดุมล้อ "ตั้งอยู่" บนซี่ลวดที่อยู่ด้านล่างซึ่งประสบกับการลดลงของแรงตึง แม้ว่าซี่ลวดที่อยู่ใต้ดุมล้อจะไม่ออกแรงขึ้นบนดุมล้อและสามารถแทนที่ด้วยโซ่ได้โดยไม่ทำให้ฟิสิกส์ของล้อเปลี่ยนแปลงมากนัก[ 20 ] [ 15 ]ผู้เขียนคนอื่นๆ สรุปว่าดุมล้อ "แขวน" ไว้กับซี่ล้อด้านบนที่ออกแรงดึงขึ้นบนดุมล้อ และมีแรงตึงสูงกว่าซี่ล้อด้านล่างดุมล้อ ซึ่งดึงดุมล้อลง[ 23 ] [ 26 ]
แม้ว่าจะประกอบด้วยซี่ล้อที่บางและค่อนข้างยืดหยุ่น แต่ล้อลวดก็มีความแข็งในแนวรัศมีและให้ความยืดหยุ่นในการรองรับน้อยมากเมื่อเทียบกับ ยางจักรยานที่มีแรงดันสูง[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]
แกลเลอรี่
- ล้อลวด
- ล้อจักรยานที่มีซี่ล้อ แบบรัศมี (ซ้าย) และแบบไขว้สามซี่ (ขวา)
- รถจักรยานยนต์ Harley-Davidsonรุ่นแรกๆที่ใช้ล้อซี่ลวด
- ล้อแขวนที่คลังสินค้าคลองพอร์ตแลนด์เบซิน
ลิงก์ภายนอก
- Astounding.org.ukบทวิเคราะห์เกี่ยวกับการโก่งตัวของล้อลวด
- Duke.eduการวิเคราะห์การโก่งตัวของล้อลวด ( รูปแบบ PDF )
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ล้อลวด
ล้อลวด ล้อซี่ลวดล้อซี่ลวดแบบรับแรงดึงหรือล้อแบบ "ช่วงล่าง"คือล้อที่มีขอบล้อเชื่อมต่อกับดุม ล้อ ด้วยซี่ลวด แม้ว่าลวดเหล่านี้จะแข็งกว่าเชือกลวดที่ มีเส้นผ่านศูนย์กลางใกล้เคียงกันมาก.
ในรถยนต์
ตั้งแต่ยุคแรกเริ่ม รถยนต์ใช้ล้อแบบซี่ลวดหรือล้อแบบซี่ลวดไม้หรือเหล็กอัดขึ้นรูปหนักๆ แบบล้อปืนใหญ่ การพัฒนาระบบดุมล้อแบบถอดได้รวดเร็วของ Rudge-Whitworth หรือ Riley ช่วยให้ล้อซี่ลวดเป็นที่นิยมมากขึ้น และนำไปสู่การติดตั้ง "ล้ออะไหล่" ด้วย...
รถสปอร์ต
ก่อนปี 1960 รถสปอร์ต/รถแข่งมักจะมีล้อลวด แบบล็อคกลาง ของ Rudge-Whitworth ที่ติดตั้งดุม แบบมีร่อง และฝาครอบล็อคแบบปลดเร็ว (น็อตปีกกลาง) [ 7 ] ซึ่งสามารถคลายออกได้โดยการตีปีกของน็อตด้วยค้อนโลหะผสมพิเศษหรือ "ค้อนตอก" [ 8 ] เขตอำนาจศาลบางแห่ง...
บนรถจักรยานยนต์
ในอดีต รถจักรยานยนต์ใช้ล้อซี่ลวด ที่ประกอบขึ้นจากชิ้นส่วนแยกชิ้น แต่ปัจจุบัน ยกเว้นรถจักรยานยนต์ประเภทแอดเวนเจอร์ เอ็นดูโร หรือ ไดฟ์ไบค์ ล้อซี่ลวด ส่วนใหญ่ยังคงใช้กันอยู่เนื่องจากรูปลักษณ์ที่ดูย้อนยุค