¿Cuáles son las ventajas o desventajas de los diferentes estilos de radios?

Veo bicicletas de triatlón con varios estilos de radios diferentes, desde cables normales hasta palas con forma aerodinámica y ruedas completamente sólidas, pero no puedo entender por qué debería haber tantos estilos.

Puedo entender que necesito menos radios en una pista cubierta, ya que no tendrás golpes, así que estoy de acuerdo con eso, pero ¿alguien puede arrojar luz sobre las decisiones detrás de los otros estilos?

También he visto esta pregunta en radios planos, pero eso no explicaría el ala como los radios o las ruedas sólidas, ¿verdad?

Sí, hay varios tipos de radios, como ya se explicó. También hay varias formas de "atar" los radios, y varios recuentos de radios.

Al elegir un esquema de cordones de radios, hay seis consideraciones básicas:

1. Fuerza
2. Flexibilidad
3. Resistencia al par
4. Resistencia del aire
5. Peso
6. Apariencia / sexo / gastar estúpidamente dinero

La fuerza está determinada por el número de radios, cómo están dispuestos y cómo interactúan con el cubo y la llanta. Si observa una rueda normal de "tres cruces", el radio sale del cubo en un ángulo casi tangencial a la circunferencia del cubo. De esta forma, se minimiza el estrés en el cubo. Un cordón de "cuatro cruces" (comúnmente visto en bicicletas de turismo pesadas y similares) lo hace mejor y hace que el radio sea realmente tangencial a la circunferencia del cubo (además, la mayor longitud del radio le da a la rueda más "resorte").

Raramente se ven "dos cruces" y probablemente nunca se ven cordones de "una cruz", pero los cordones "radiales" (donde los radios salen del cubo en ángulo recto con respecto a la circunferencia) se están volviendo bastante comunes, especialmente en los cubos frontales de "montaña" o bicicletas "cruzadas". Los cordones radiales ejercen una tensión considerable en un buje convencional, y con las ruedas con radios a menudo verá los radios invertidos, con los niples en el extremo del buje, porque el buje debe ser rediseñado para soportar el esfuerzo. Además, tanto porque una rueda radialmente entrelazada es tan rígida y porque generalmente las ruedas radiales tienen un recuento bajo de radios, la tensión en la llanta es mayor, de modo que los pezones podrían pasar. Por lo tanto, a veces verá el extremo doblado del radio (invertido) enganchado en una ranura en el borde o algo similar.

Tenga en cuenta que, si bien las ruedas con cordones radiales son más rígidas contra las fuerzas radiales en la rueda, no resisten muy bien el torque; si una rueda trasera tuviera radios radiales, el torque del tren de transmisión haría que la rueda gire en un tipo de espiral, lo que dificulta la transmisión de potencia a la circunferencia de la rueda. De manera similar, si se usaran frenos de disco en una rueda delantera radial, la rueda se torcería severamente cuando se aplicaran los frenos de disco.

[Sin embargo, debe tenerse en cuenta que a algunas personas les gusta encajar su rueda trasera con un patrón cruzado en un lado y radios radiales en el otro. Esto proporciona la rigidez torsional necesaria mientras permite que la mitad de la rueda sea radial, pero no está claro que el esquema tenga alguna ventaja real].

La resistencia del aire obviamente aumenta con el recuento de radios, y también se ve afectada por el perfil del radio. Aunque la resistencia del aire es importante para los corredores profesionales porque la parte superior de la rueda se mueve hacia adelante al doble de la velocidad de la bicicleta, probablemente sea seguro decir que la resistencia del aire debido a los radios en una rueda estándar de tres radios de 32 radios no sería notado por la mayoría de los ciclistas promedio, incluso a velocidades bastante altas.

La última rueda de baja resistencia al viento es la rueda de disco, por supuesto, y hay otros diseños exóticos con 1, 2 o 3 "radios" anchos y planos hechos de compuestos de alta resistencia unidos al borde y al cubo. Pero generalmente solo verá las ruedas del disco en las ruedas traseras porque el disco se convierte en una cometa si se cruza hacia el viento como sucedería en la rueda delantera.

El peso se reduce mediante el uso de materiales más exóticos (especialmente para el borde), y al reducir el conteo de radios. Cuanto más exótica es la llanta, más íntimamente se une el diseño de la llanta al esquema de radios. También es posible una ligera reducción de peso reduciendo la "cruz" del radio (y, por lo tanto, reduciendo la longitud del radio).

Y, por supuesto, el sexo. Muchos de los esquemas anteriores (especialmente cosas como la rueda delantera de radios radios de bajo número de radios con radios invertidos) tienen pocos beneficios prácticos para el ciclista promedio, agregan costos y reducen la confiabilidad. (¿Alguna vez escuchó uno de esos elegantes radios de alta tensión ir? Suena como un disparo. Y si uno se rompe, es probable que esté muerto en el agua hasta que pueda llegar a una tienda de bicicletas, mientras que con un radio estándar de tres cruces de 32 radios la rueda uno generalmente puede "cojear a casa" si no es posible una reparación en la carretera).

De Sheldon Brown :

Los radios de doble tope son más gruesos en los extremos que en el medio. Los diámetros más populares son 2.0 / 1.8 / 2.0 mm (también conocido como calibre 14/15) y 1.8 / 1.6 / 1.8 (calibre 15/16).

Los radios de doble tope hacen más que ahorrar peso. Los extremos gruesos los hacen tan fuertes en las áreas altamente estresadas como los radios de calibre recto del mismo grosor, pero las secciones medias más delgadas hacen que los radios sean efectivamente más elásticos, lo que les permite estirarse (temporalmente) más que los radios más gruesos.

Como resultado, cuando la rueda se somete a tensiones localizadas agudas, los radios con mayor tensión pueden alargarse lo suficiente como para cambiar parte de la tensión a los radios adyacentes. Esto es particularmente deseable cuando el factor limitante es cuánto estrés puede soportar la llanta sin agrietarse alrededor de los agujeros de los radios.

Los radios de triple conificado , como el DT Alpine III, son la mejor opción cuando el objetivo principal es la durabilidad y la confiabilidad, como sucede con los tándems y las bicicletas para los recorridos cargados. Comparten las ventajas de los radios de un solo tope y de doble tope. El DT Alpine III, por ejemplo, mide 2,34 mm (calibre 13) en la cabeza, 1,8 mm (calibre 15) en el medio y 2,0 mm (calibre 14) en el extremo roscado.

Los radios de un solo y triple tope resuelven uno de los grandes problemas del diseño de la rueda: dado que los radios usan hilos enrollados, no cortados, el diámetro exterior de los hilos es mayor que el diámetro base del alambre del radio. Como los orificios en las bridas del cubo deben ser lo suficientemente grandes para que las roscas puedan pasar, los orificios, a su vez, son más grandes de lo que requiere el cable. Esto no es deseable, porque una coincidencia apretada entre el diámetro del radio en el codo y el diámetro del orificio de la brida es crucial para resistir la rotura relacionada con la fatiga.

Debido a que los radios de unión simple y triple son más gruesos en el extremo de la cabeza que en el extremo de la rosca, se pueden usar con cubos que tienen agujeros lo suficientemente grandes como para pasar el cable grueso en el extremo de la cabeza.

Los radios Aero (elípticos) son una variedad de radios de doble conificado en los que la parte delgada se estampa en una sección transversal elíptica, lo que hace que estos radios sean un poco más erodinámicos que los radios de sección redonda. Los radios más ampliamente disponibles de este tipo son Wheelsmith Æro. Estos son 2.2 x 1.8 mm en los extremos, y los medios son equivalentes a calibre 16, pero en forma de una elipse de 1.8 x 1.2 mm. El Wheelsmith Æro es mi radio favorito para aplicaciones de alto rendimiento, no solo por cualquier ventaja ærodinámica que pueda ofrecer, sino porque la sección central plana proporciona un excelente indicador visual para ayudar al constructor de ruedas a eliminar cualquier giro residual en el radio. Esto ayuda a construir una rueda que se mantendrá fiel.

Los radios Aero (de hoja) tienen una forma aerodinámica más pronunciada, plana, en lugar de elíptica. Aunque son los radios más aerodinámicos, normalmente no pasarán a través de los agujeros en un cubo estándar porque son demasiado anchos. Para usar "blades", el hub debe estar ranurado con un archivo. Ranurar los orificios puede debilitar la brida y generalmente anulará la garantía del cubo. También es un montón de problemas.

En teoría, los radios "aero" deberían ser más aerodinámicos, sin embargo, si piensa en estirar el radio, sería más rígido en la dirección en que gira la rueda porque es más grueso y tendría más flexión perpendicular a eso, ya que el radio es Delgado o plano en el costado.

Tengo radios de doble tope en mi bicicleta de montaña de fondo, y corrí sobre ellos durante años sin soltar las ruedas, y ahorra una pequeña cantidad de peso por radio, pero está en un punto donde el radio no está muy estresado, así que conserva la mayor parte de su fuerza. Especialmente bueno para ciclistas más livianos en bicicletas de suspensión completa donde las ruedas no serán sometidas a una fuerte paliza en primer lugar.

Esto se reduce a la aerodinámica, la fiabilidad y el costo.

Una rueda con muchos radios ligeros será confiable y permanecerá relativamente manejable incluso si se rompe un radio. Pero todos esos radios son como un batidor de huevos en el viento: no aerodinámico. Así que las ruedas como esta son utilizadas principalmente por ciclistas más pesados ​​o en giras, donde la durabilidad supera la velocidad.

Una rueda con menos radios pone más carga en cada uno de esos radios, y no puede tolerar que ninguno de ellos se rompa. Además, tanto para compensar el recuento inferior de radios como porque el objetivo principal de reducir el recuento de radios es mejorar la aerodinámica, estas ruedas generalmente tienen llantas de sección profunda con una sección transversal en forma de lágrima. Estos aumentan la resistencia de la rueda (a costa del peso) y mejoran su aerodinámica al reemplazar lo que serían las partes de los radios que se mueven más rápido (en las puntas) con una llanta sólida de forma aerodinámica.

Un trispoke o rueda de disco es el siguiente paso lógico. Son mucho más caros de fabricar, y los discos son especialmente problemáticos en vientos cruzados. También tienden a ser pesados, lo que los hace inapropiados para algunos tipos de carreras, pero no tanto para los triatlones, que son un esfuerzo constante.

Los radios con cuchillas son marginalmente más aerodinámicos que los radios redondos. En el extremo más alto, hay algunas ruedas que usan tiras de fibra de carbono parecidas a fettucini en lugar de radios de acero, que pueden costar tanto como una bicicleta muy bonita.