Grønn sykkel lent mot et gjerde
Fotocredit: Sagene MDG

Hjulbyggervisdom

Idag, 3. juni, er Verdens Sykkeldag. Gratulerer! Her kan du lese om kunsten å lage et sterkt og rett sykkelhjul, krydret med litt banal livsfilosofi og kleine paralleller til politikk og samfunn.

3. juni 2021

Ostehøvel, såpe og mikrobølgeovn er vel og bra, men det mest geniale vi mennesker har funnet opp er sykkelen! Den er den mest energieffektive transportformen vi har, mer effektiv enn å gå, til og med. Den er enkel å vedlikeholde, og billig nok til å være tilgjengelig i hele verden, også for fattige. Den er utslippsfri i bruk, og bra for helsa. Samtidig er den allsidig nok til å fungere i nesten alle slags terreng og klima, selv i Antarktis.

Tre sentrale deloppfinnelser måtte til før sykkelen fikk en slik eventyrlig suksess: Kjedet gjorde det mulig å ha tannhjul med forskjellig utveksling, så man kunne holde en grei fart uten å ha gigantiske, farlige hjul som veltepetteren hadde. Luftfylte gummidekk demper risting og sørger for trygg bakkekontakt, takket være skottene Thomson og Dunlop. (Dekk, slanger og ventiler, inkludert såkalt Schrader «bilventil», ble oppfunnet for bruk på sykler. Bilismen kom seinere.)

Den tredje oppfinnelsen, sykkelhjulet, gjør det mulig å bygge solide, stive hjul med lav vekt. Så hvorfor måtte hjulet bokstavelig talt finnes opp på nytt for å oppnå dette? Gammeldagse hjul i massivt tre eller med tre-eiker er basert på kompresjon. Den delen av hjulet som er under navet bærer all vekten. De må bygges tilsvarende tunge og sterke, og eikene må være tjukke nok til at de ikke kan bøye seg sidelengs.

Sykkelhjul derimot er basert på strekk. En eike i strekk vil aldri bøye seg, derfor kan den lages veldig tynn og lett. Under 2 millimeter er vanlig. Det gir i tillegg lav luftmotstand når hjulet spinner rundt. Men stål er fantastisk sterkt. En enkelt slik eike kan lett holde over 100 kg. Og hjulet har gjerne 32 eller 36 av dem. Det betyr at eikene prøver å trekke navet i fra hverandre med krefter som kan være over 3 tonn! Så nav må lages sterke i solid metall, men de er små, så det betyr ikke så mye for vekten.

Når man ser på en sykkel kan man tenke at vekten bæres av de eikene som er over navet, dvs. at navet «henger» etter disse. Men sånn er det ikke. Alle eikene bærer vekten samtidig. Se på den delen av hjulet som er nederst på bakken. Vekten vil prøve å presse felgen inn her. Men for at det skal kunne skje, må resten av felgen utvide seg litegrann. Og 3 tonn med eikestrekk sørger for at det ikke kan skje! Folk har testet dette ved å sette strekkmålere på alle eikene og så belaste hjulet. Det viste seg at eikene nærmest bakken da får litt lavere strekk (men de blir ikke slakke). Alle de andre eikene får omtrent lik strekkøkning. Litt forenklet kan vi si at sykkelhjulet er en Tensegrity-struktur som består av deler som enten er i strekk eller i kompresjon, uten bøyings- og vridningskrefter. Genialt!

Så hvor blir det av filosofien og politikken jeg lovet? Vel. Jo flere eiker et hjul har, jo sterkere er det. Men små hjul er sterkere enn store hjul (fordi eikevinklene sidelengs er større, og det gir bedre triangulerte krefter). Dermed har vi en inngang til begge sider av by/distrikt-debatten. Hjulet har som kjent både et sentrum (nav) og en utkant (felg). By og land, hand i hand!

Hjuloppretting gjøres med et veldig enkelt verktøy og prinsippet er enkelt også: Sørg for at alle eikene har rett spenning sånn at hjulet er beint i alle retninger. Men som med de fleste ting, hvis du synes det høres enkelt ut så har du nok ikke forstått det helt. Det hele er tredimensjonalt. Hjulet skal være så sirkelrundt som mulig, det skal ikke ha kast side til side når du snurrer på det, og heller ikke opp og ned. Spenningen skal være så jevn som mulig. Men hver gang du strammer eller slakker på en eike, så endres spenningen på alle de andre eikene. Det er et komplekst samspill hvor alt påvirker alt.

Hjuloppretteren må ha flere tanker i hodet samtidig, som en hver god politiker. Vi kan gjøre mye med enkle virkemidler, men hvis vi bare fikser et problem uten å tenke på helheten, så er sjansen stor for at vi gjør andre ting verre. Strammer du en eike for å rette en horisontal skjevhet, må du slakke eikene på motsatt side, ellers får du en vertikal skjevhet. Og så videre, for hver eneste lille justering.

Overraskende nok kan det være en fordel for en hjulbygger å være musikalsk, fordi den enkleste måten å teste eikespenningen på er å klimpre på hjulet som en harpe. Alle eikene på en side av hjulet skal ha så lik tone som mulig, men ikke nødvendigvis den samme tonen som på motsatt side. Mange hjul skal være skeive, såkalt «dish». Skivebremser og store kassetter med mange tannhjul tar mye plass, og det betyr at navet må lages skeivt. Det vil si at midtlinja på navet ikke går midt imellom de to stedene hvor eikene festes i navet. Det må hjulbyggeren ta hensyn til. Eikene på den sida som er nærmest midten av navet må strammes mer enn de andre, for at felgen skal bli riktig sentrert. Da har vi balanse, selv om spenningen er forskjellig. Tilsvarende bør politikken prøve å rette opp skjevheter i samfunnet, men «oppretting» av skeive folk er skadelig!

Det finnes hjulbygger-roboter som gjør en utmerket jobb, men det er bare i de seinere åra at de har kommet i nærheten av og kanskje blitt bedre enn menneskelige hjulbyggere. Og uansett vil det alltid være noen som foretrekker det håndlagde, ikke minst hjulbyggerne selv. Det er en egen fornøyelse ved å bruke ting man har laget selv, og det er raskere og billigere å rette opp hjulet selv enn å sende det til et verksted. Men verkstedet er selvfølgelig mer miljøvennlig enn å kaste hjulet og kjøpe et nytt, selv om det nye hjulet faktisk kan være billigere. Bl.a. takket være robotene, og global frakt som er kunstig billig fordi den ikke betaler for skadene den gjør på klima og miljø. Støtt ditt lokale sykkelverksted! MDG vil fjerne moms på reparasjon.

Hjulet bruker forskjellige materialer. Felg og nav er gjerne i aluminium fordi det er stivt, lett, og enkelt å ekstrudere og støpe. Eikene er oftest i stål, fordi det er fleksibelt, og tåler varierende strekk-krefter fint. Eikeniplene er i bronse, fordi det er hardt og holder godt på gjengene. Dekk og slange er i gummi, for elastisitet og god bakkekontakt. Moral: Vi trenger mange slags forskjellige folk for å skape et velfungerende samfunn.

Se på eikene der de er festet i navet, se hvordan de trekker i forskjellig retning. Noen forover, noen bakover. Dette er nødvendig for å overføre krefter mellom nav og felg uten å overbelaste eikene. Pedaltråkk trekker forover, og bremsekraft bakover. I politikken trekkes det definitivt i forskjellige retninger, likevel fungerer det hele ganske bra. Både konservative og progressive krefter har sine nyttige funksjoner, innad i hvert parti og i hele politikken.

Se på eikene og navet igjen. Det er et mønster i hvordan eikene krysser over og under hverandre, og hvordan de går annenhver vei inn og ut av hullene i navet. Dette kan gjøres på forskjellige måter, men alle fungerer stort sett like bra. Det er ikke alltid måten vi gjør ting på betyr noe. Det er gjerne best å la folk finne sin egen vei.

Det er viktig at eikene er skikkelig stramme. Det er de slakke eikene som ryker først, ikke de stramme, fordi slakke eiker beveger seg mer og det gir tretthetsbrudd. Det er som kjent viktig å være fleksibel når vi mennesker skal samarbeide, men likevel ikke bøye oss for mye for andre. Vi har en tålegrense vi også, og vi må kunne si nei når det trengs. Ellers risikerer vi å (unnskyld) gå på felgen.

Om du nå synes alt dette er fryktelig komplisert, så betyr det at du har begynt å skjønne det. Vi skal ha respekt for kunnskap og ekspertise, men ikke frykt. Det går an å lære seg det utroligste. Jeg lærte hjulbygging ved å lese en bok og så sette igang, og har siden det syklet tusenvis av km på mine egne hjul. Jeg lærte grønn politikk ved å bli med på medlemsmøter og lytte, og er nå… fortsatt amatør, men lærer stadig. Politikken består av folk som er med selv om de ikke kan alt. Så ikke vær redd for å trå til! 💚🚲