Tại sao nan hoa xe đạp không bao giờ đi qua tâm ?

Từ khi phát minh ra chiếc xe đạp thể thao tới nay việc phát minh ra nan hoa cho xe đãtrở thành một di sản của nhân loại , trải qua rất nhiều những trải nghiệm thựctế qua hàng thế kỷ và còn tận tới ngày hôm nay được ứng dụng trong hầu hết côngnghệ sản xuất xe đạp và xe máy . Chắc chắn rằng sẽ có rất nhiều người đặt racâu hỏi là “ Tại sao những chiếc nan hoa này không bao giờ đi qua tâm ?” Để trảlời được câu hỏi hóc búa này , sau đây chúng ta hãy cùng đi tìm hiểu nhé.

Nan hoa của xe đạp vàxe máy có 2 tác dụng , đó là chống méo vành xe và đồng thời truyền momen củalực xoắn từ trục bánh xe ra vành bánh xe giúp cho xe chuyển động. Nhưng với vaitrò chống méo dường như không hề đáng kể , vì riêng bản than của chiếc vành khiđược chế tạo các nhà sản xuất đã được căn chỉnh lúc chế tạo để làm sao đủ độcứng và bền vững . Hơn nữa chiếc nan hoa có tiết diện vô cùng nhỏ bé sẽ dễ dàngbị cong vênh nếu chịu phải lực nén dọc trục. Vì vậy mà tác dụng chính của nhữngchiếc nan hoa này đó là chịu lực kéo chứ không phải lực nén từ vành .

Do vậy mà vai trò chủyếu của nan hoa với bánh xe là truyền lực momen xoắn .Nếu trong trường hợp lắpráp những chiếc nan hoa này đi qua tâm thì khi momen xoắn truyền tới trục bánhxe, thì lực truyền lên các nan hoa sẽ là lực cắt vuông góc với trục của nan hoachứ không phải lực kéo, sẽ làm cong vênh hoặc làm đứt nan hoa bánh xe.

Khi lắp các nanhoakhông xuyên tâm mà lắp nó tiếp tuyến với một đường tròn đồng tâm với tâm bánhxe, thì lực moment truyền từ trục bánh xe sẽ là lực kéo truyền qua mỗi thanhnan hoa chuyển thành mômen xoay may-ơ của bánh xe, chính mômen này sauđó chuyển đều lực kéo lên tất cả các nan hoa khác, bất kể theophương nào. Kết quả là bánh xe không bị biến dạng, khả năng chịu lựctốt hơn nhiều so với cách đan đi qua tâm.

Về bản chất vai tròcủa nan hoa là truyền lực từ vành đến ổ trục và ngược lại . Nếu từng chiếc nanhoa riêng lẻ kết nối vành và ổ trục mà lại đi qua tâm thì kết cấu này sẽ khônghề bền vững . Khi bánh xe xoay lực sẽ được truyền từ phía trong ổ trục ra và từvành vào làm cho những chiếc nan hoa bị xoay về một hướng theo nguồn của lựctruyền do lực cẩn khi căng không đủ lớn nên dễ dàng bị cong , vênh thậm chí gãyvành . Cũng chính vì lẽ đó mà người ta thường đan chéo na hoa một chiếc chéoqua , 1 chiếc chéo lại khiến cho 2 lực tác dụng bị triệt tiêu lẫn nhau , khibánh xe quay không xảy ra những trường hợp khiến ổ trục và vành bị lệch.

Không những nan hoađược bố trí sắp xếp không đi qua tâm mà các nhà sản xuất còn cố tình bố trí saocho càng không qua tâm càng tốt . Vì vậy mà ta thường thấy hai chiếc nan hoathường đối xứng với nhau tại thành hình tam giác cân với đáy của tam giác làkhoảng cách giũa 2 chân căm đi qua trục của xe. Kết cấu vững chắc này đảm bảocho việc truyền momeny quay từ trục ra vành xe và ngược lại khi x e thắng .