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Rayonnage

2023-05-24

Une roue est un système complexe où la jante est liée au moyeu via un ensemble de rayons sous tension.

De nombreuses forces garantissent l'équilibre structurel et, au cours d'une révolution, les rayons sont tour à tour soumis à des variations de charge – de l'ordre de 450 fois par kilomètre.

Tension physique

En physique, la tension est la force opposée à la compression. Elle s'exprime en Newton (J.m⁻¹) ou en kgf (1 kgF = 9,8 N), et peut se mesurer à l'aide d'un dynamomètre.

Dans un cas idéal, chaque rayon exerce une même tension distribuant ainsi la compression radiale sur l'ensemble de la roue, tout en générant une résistance latérale, et garde la jante sous une forme de cercle parfait[1].

Dans un cas réel, il existe de nombreux facteurs de variations dont la présence d'un système de transmission sur la roue arrière (Selon l'asymétrie, on peut calculer un ratio de tensions gauche-droite généralement de 0,5).

Incertitude

En général, en s'accorde des tolérances sur les valeurs à savoir[2][3] :

± [10-20] % de tension ;
± [0,5-1] mm radial ;
± [0,25-1] mm latéral ;
± 0,25 mm de déviation pour la transmission.

Tension de rayon

Trop élevée et la roue devient plus sensible aux déformations – Indépendamment de la rigidité[4] –, trop faible et les rayons seront plus souples et fragiles.

La tension maximale est généralement dictée par la jante plutôt que les rayons, une inscription peut-être présente sur celle-ci à ce sujet (variant de 60 à 200 kgf, généralement 100[3]).

Note sur tension de rayons et fréquences

La tension est mesurée à l'aide d'un dynamomètre, elle peut cependant être calculée ou estimée à l'oreille[5].

Avant la généralisation du dynamomètre ainsi que pour les personnes expérimentées il serait possible d'estimer la tension des rayons à l'oreille. À défaut, cela peut servir à comparer la tension entre plusieurs rayons.

Pour les moins mélomanes, ne pas hésiter à utiliser son portable pour mesurer les fréquences.

La formule exacte entre tension et fréquence est la suivante :

f = 1 / (2L) × √(T/u)

Où L est la longueur du rayon (m), T la tension en Newtons et u la densité linéaire du rayon (kg.m⁻¹)

Références

[1] Spoke tension, Trenta 2019

[2] Bicycle wheel building basics, Novović 2022

[3] Big Blue Book of Bicycle Repair, Jones 2009

[4] Wheel Stiffness Test, Rinard 2001

[5] Check Spoke Tension by Ear, Allen 1997