Что находится в колесе велосипеда
Как устроено колесо велосипеда: полезно знать каждому гонщику
Главная » Устройство велосипеда » Как устроено колесо велосипеда: полезно знать каждому гонщику
Для того, чтобы механизм работал без перебоев, важна каждая его деталь. Но есть среди них те, на которые приходятся самые большие нагрузки при эксплуатации. Из всех составных частей велосипеда больше всего достается, разумеется, колесам – им приходится принимать на себя и основную часть веса велосипедиста, и ударные воздействия, без которых не обойтись на неровной дороге.
Какие бывают колеса?
Прежде чем узнать, что включает в себя стандартная схема колеса велосипеда, стоит ознакомиться с общей информацией об этой важнейшей детали.
Колеса различаются по диаметру:
Устройство велосипедного колеса: о каждой детали в подробностях
Велосипедные прогулки, особенно по бездорожью, сопряжены с опасностью поломки. Поэтому для того, чтобы разобраться с причиной неисправности, не лишним будет знать, из чего состоит велосипедное колесо. Оно включает в себя не слишком много деталей, перечень которых легко запомнит даже новичок: втулка, обод, спицы и шина. В этой статье вы сможете найти развернутое описание каждой детали колеса велосипеда.
Втулка – небольшая составная часть, выполняющая очень важную миссию. Крепеж колеса велосипеда к раме выполняется именно с ее помощью. Втулка состоит из оси и пары подшипников, соединяется с ободом благодаря спицам.
Втулки бывают самые разнообразные в зависимости от положения, крепления, материала, из которого они изготовлены и особенностей строения самого велосипеда.
Устройство колеса велосипеда не обходится без такой важной детали, как обод.
Именно его форма определяет то, как выглядит колесо в целом. Обод – это наружная часть колеса, защищенная с внешней стороны шиной.
Ободы делают из стали, алюминия, магния. Самый предпочтительный вариант – обод из алюминия: этот материал легкий, прочный и устойчивый к коррозии. Сталь более ей подвержена, а магний не такой прочный.
В зависимости от того, какие тормоза предусматривает конструкция велосипедного колеса, на ободе может наличествовать или отсутствовать плоскость для прижима тормозных колодок. Она нужна в том случае, если используется тормозная система V-brake.
Высокий обод лучше защищен от искривления наружу или внутрь от центра (такая неисправность называется “яйцо”), а широкий – от искривления вправо или влево от направления движения (неполадка с названием “восьмерка”).
По прочности обод может быть одинарный, двойной, тройной, усиленный. Если позволяет бюджет – выбирайте как минимум двойной обод!
Для того, чтобы при ударе спица не воткнулась в камеру, существует специальная защита – ободная лента. Деталь стоимостью всего двести-триста рублей поможет избежать более существенных затрат на ремонт.
Спицы – важный элемент механизма как заднего, так и переднего колеса велосипеда. Они выполняют сразу несколько функций: обеспечивают крепление втулки на ободе, центрируют колесо, равномерно распределяя нагрузки, и влияют на амортизацию. Спицы бывают стальные, алюминиевые, бронзовые, титановые.
По разновидностям делятся на катаные, тянутые и плоские. Первый вариант – самый простой и дешевый, оптимальный для новичков, второй обойдется дороже по причине превосходства в легкости, а третий – самый дорогой благодаря отличным аэродинамическим характеристикам.
Устройство переднего колеса велосипеда, так же, как и заднего, обязательно включает в себя шину. Она состоит из камеры и покрышки.
Камера необходима для того, чтобы мелкие неровности на дороге стали незаметны. Она состоит из резиновой трубки в форме кольца и ниппеля, через который ее наполняют воздухом.
Покрышка нужна для защиты камеры от острых предметов, которые могут встретиться на дороге, и сцепления колеса с ее поверхностью.
Выбирая рисунок протектора покрышки, ориентируйтесь на условия, в которых предстоит кататься: для грязи, песка, снега подходит “зубастый” протектор, для ровной дороги предпочтительнее гладкий.
втулка, обод, ободная лента, спицы, шина
Вот основные детали, наличие которых предусматривает схема заднего и переднего колес велосипеда. Хоть в целом она одинакова для каждого из них, различия между колесами все-таки существуют. Какие же?
Как устроено заднее колесо скоростного велосипеда: сравниваем с передним
Переднее велосипедное колесо и заднее отличаются друг от друга не только особенностями конструкции, но и нагрузкой, которую каждое из них принимает. Большая часть – свыше половины веса велосипедиста – приходится на заднее колесо. Поэтому конструкция заднего колеса велосипеда предусматривает все эти нюансы: например, втулка, которая крепит его к раме, намного прочнее своей напарницы спереди.
Функции у этих одинаковых, на первый взгляд, деталей тоже разные: устойчивость обеспечивается благодаря переднему колесу, а тяга – заднему.
А отличается ли устройство заднего колеса скоростного велосипеда (дорожного, горного, детского, Стелс) от обычного? Основные детали (шина, спицы, втулка и обод) в наличии у любой из этих разновидностей нашего железного друга, поэтому общая схема заднего колеса скоростного велосипеда ничем не отличается от остальных. А вот каждый конкретный узел уже может иметь какие-то различия в зависимости от выбранного вида.
Вариантов всех этих деталей существует множество, и рассказать о каждом из них в одной статье невозможно. Поэтому, приобретая те или иные запасные детали заднего колеса велосипеда, ориентируйтесь на его модель и характеристики.
Из чего состоит велосипед. Устройство велосипеда
Как называются основные части современного велосипеда по-русски и по-английски
Конструкция велосипеда кажется простой: рама, руль, седло и два колеса, педали и цепь — ничего сложного. Но это только на первый взгляд. Мы собрали в единый список детали и элементы, которые можно встретить в большинстве современных моделей, и перечень получился довольно большой.
Запчасти на А-Г
Mеханическое или гидравлическое устройство, в конструкции велосипеда предназначенное для смягчения ударов колес о грунт. Может находиться в передней вилке и/или в задней части рамы под сиденьем.
Деталь из гибкого материала (кожи, резины, пластика), расположенная на конце щитка для дополнительной защиты велосипедиста от летящих из-под колеса брызг воды или грязи.
Парная деталь, часть рамы велосипеда; труба небольшого диаметра, соединяющая подседельную трубу с местом крепления втулки заднего колеса. В конструкцию рамы велосипеда входят два верхних пера, идущих вдоль правой и левой сторон заднего колеса.
Часть рамы велосипеда; труба, соединяющая подседельную трубу с рулевой трубой. Может иметь различный наклон и форму, определяя геометрию рамы и назначение велосипеда.
Деталь, к верхней части которой крепится вынос руля, к нижней — переднее колесо. Может изготавливаться из различных материалов, иметь различную форму и дополняться амортизаторами.
Центральная деталь велосипедного колеса; состоит из оси, подшипников и корпуса, к которому крепятся спицы. Втулка заднего колеса, в отличие от втулки переднего колеса, имеет посадочное место для задних звезд.
Деталь, которая крепит руль к верхнему концу вилки.
Парная деталь руля велосипеда, представляющая собой ручки или наконечники на концах руля. Могут быть сделаны из резины, мягкого пластика, кожи или других материалов, которые делают захват руля рукой комфортным и эргономичным.
Запчасти на Д-И
Другое название — «петух». Съемная деталь, которая устанавливается между концом нижнего пера рамы, и задним переключателем скоростей для того, чтобы принимать на себя энергию удара и деформироваться в случае падения велосипеда или удара по заднему переключателю. Деталь также носит названия «сменный крюк» или «серьга на раму».
Место установки колеса, особая форма открытой крепежной петли. «Дропаут» означает, что колесо буквально выпадет из места крепления, если не будет закреплено, например, эксцентриком.
Механизм, обычно с троссовым приводом, который перемещает цепь по задним звездам для переключения передач велосипеда. В некоторых современных моделях велосипедов используется электронная система переключения передач с электрическими кабелями вместо тросов.
Устройство для остановки или замедления велосипеда, как правило, расположенное на задней части рамы или во втулке заднего колеса. Может управляться тормозными ручками, закрепленными на руле. Может быть различной конструкции или отсутствовать в моделях велосипедов с одной передачей, в которых остановка происходит движением ног назад.
Cпециальный кожух, который устанавливается над цепью и передней звездой для того, чтобы исключить попадание одежды велосипедиста между звездой и звеньями цепи.
Колесо с зубьями, которое сцепляется с цепью; одна из деталей кассеты или системы звезд.
Запчасти на К-О
Часть велосипедной трансмиссии; состоит из оси и подшипников, устанавливается в кареточный стакан для крепления шатунов на раме велосипеда. Благодаря подшипникам, позволяет шатунам вращаться свободно.
Место соединения подседельной трубы, нижней трубы и нижних перьев велосипеда, также место установки каретки.
Деталь велосипедной трансмиссии, состоящая из нескольких звезд различного диаметра от большего к меньшему, которая крепится ко втулке заднего колеса велосипеда. По звездам кассеты с помощью заднего переключателя перемещается цепь, меняя передачи велосипеда.
Колесо в традиционном понимании. В велосипедной конструкции колесо состоит из центральной втулки, обода, спиц, внутренней камеры с ниппелем для подачи и откачки воздуха, покрышки. Набор колес по-английски называется wheelset или wheel set.
Парная деталь, часть рамы велосипеда; труба, соединяющая стакан каретки с местом крепления втулки заднего колеса. В конструкцию рамы велосипеда входят два нижних пера, идущих вдоль правой и левой сторон заднего колеса.
Часть рамы велосипеда; труба, соединяющая кареточный стакан с рулевой трубой.
Деталь колеса велосипеда; представляет собой клапан, который открывается для впуска газа в камеру (например, воздуха для накачивания шины), а затем автоматически закрывается и остается герметичным, благодаря давлению в камере и/или пружине, чтобы предотвратить выход газа.
Часть колеса, к наружной части которой прикреплена покрышка чаще с камерой внутри, а ко внутренней — спицы, идущие ко втулке колеса. Может являться частью тормозной системы велосипеда. Ободы колес, предназначенные для использования с ободными тормозами, имеют гладкие параллельные боковые поверхности, к которым прижимаются тормозные колодки для обеспечения торможения. Ободы колес с дисковыми или барабанными (расположенными внутри втулки) тормозами могут не иметь таких поверхностей.
Приспособление, с помощью которого колесо крепится в дропаутах. В современных велосипедах часто используются эксцентрики — оси с зажимным крепежным механизмом, который позволяет быстро снимать и устанавливать колесо.
Запчасти на П-У
Деталь, которую велосипедист толкает ногой, чтобы привести велосипед в движение. Состоит из оси с подшипником, прикрепленной к шатуну, и платформы, на которую ставится стопа ездока. Платформа может быть плоской или иметь специальное крепление к обуви велосипедиста.
Часть трансмиссионной системы велосипеда; деталь, обычно с троссовым приводом, которая перемещает цепь от одной передней звезды к другой, тем самым переключая передачи. В некоторых современных моделях велосипедов используется электронная система переключения передач с электрическими кабелями вместо тросов.
Устройство для остановки или замедления велосипеда, расположенное на вилке велосипеда. Управляется тормозными ручками, установленными на руле. Может быть различной конструкции или отсутствовать в моделях велосипедов с одной передачей, в которых остановка происходит движением ног назад.
Другое название — «планетарная коробка передач». Это втулка заднего колеса велосипеда, внутри которой расположена система переключения передач. Шестерни и механизм изменения передаточного отношения находятся в смазке в закрытой защитной оболочке.
Часть рамы велосипеда; относительно вертикальная труба, идущая от сиденья к кареточному стакану. В подседельную трубу вставляется подседельный штырь с сиденьем.
Штырь (узкая труба), к верхней части которого крепится сиденье, а нижняя часть вставляется в подседельную трубу рамы и используется для регулировки высоты посадки велосипедиста в зависимости от того, как глубоко штырь вставлен в трубу.
Резиновая покрышка в традиционном понимании. Трубчатая шина, размещаемая поверх камеры на ободе колеса. Большинство шин используются с внутренними надувными камерами, но также встречаются бескамерные шины и обода. Может иметь различный рисунок протектора для использования велосипеда в различных условиях.
Основная деталь велосипеда, состоящая из нескольких труб, соединенных в форме многоугольника. Обеспечивает места для крепления колес, руля, сидения и других компонентов, которые составляют велосипед. Может иметь различную геометрию и изготавливаться из различных материалов, в зависимости от назначения велосипеда.
Современная и наиболее распространенная конструкция рамы велосипеда состоит из двух треугольников: основного треугольника (нижняя труба, верхняя труба, рулевая труба, подседельная труба) и двойного заднего треугольника (подседельная труба, пара задних верхних и пара задних нижних перьев). Такая конструкция рамы известна как «алмазная» рама. В расширенный набор или фреймсет (frameset), поставляемый производителями рам, дополнительно могут включаться вилка, рулевая колонка и/или подседельный штырь.
Зубчатый ремень из углепластика/карбона для передачи усилия от передней звезды (или звезд) к задней звезде (или звездам). Используется в качестве альтернативы металлической цепи.
Съемный кожух (оплетка, покрытие), в котором движется трос. Обычно представляет собой композитную конструкцию, состоящую из гладкой или смазанной лубрикантом внутренней оболочки, продольно несжимаемого слоя, такого как спиральная обмотка или пучок проволоки, и защитного наружного покрытия.
Набор элементов, предназначенный для обеспечения вращения вилки в рулевой трубе рамы. Состоит из верхней и нижней чашек, подшипников и нескольких упорных колец.
Другое название — «рулевой стакан». Часть рамы велосипеда, находящаяся на стыке верхней и нижней труб рамы. В рулевую трубу устанавливается рулевая колонка и вилка.
Колесо и его части
Велосипедное колесо — это часть велосипеда, состоящая в общем случае из втулки, спиц, обода, камеры и покрышки.
Современный велосипед имеет два колеса, как правило, одинакового диаметра, рулевое переднее колесо и ведущее заднее колесо, связанное с педалями передачей.
Детские и специализированные велосипеды могут иметь колеса разного диаметра. На детских двухколёсных велосипедах можно устанавливать вспомогательные колёса для облегчения обучения езде на велосипеде.
Колеса могут иметь разный диаметр в зависимости от типа велосипеда. Этот размер указывается в дюймах: 16″, … 26″, 27,5″, 28″, 29″, 36″.
Из чего состоит велосипедное колесо
Велосипедные покрышки
Велосипедные покрышки влияют на поведение велосипеда на дороге больше, чем любая другая его деталь. От качества вело покрышек зависит не только комфорт езды, но и безопасность передвижения, особенно на мокрой дороге. Чем выше качество резины, тем дороже стоит покрышка.
От сликов до внедорожных
Рисунок и высота протектора определяют к какому типу относится покрышка для велосипеда. Чем глубже протектор, тем выше сцепление с любым дорожным покрытием. Шины с глубоким негативным протектором испытывают высокое сопротивление качению.
Обод велосипедного колеса
Обод велосипедного колеса — наружная часть колеса в виде круга, которая крепится к ступице колеса (втулке) на натянутых спицах. На обод монтируется велосипедная шина.
Обод велосипедного колеса
Для изготовления колёсных ободьев велосипеда используют алюминиевые сплавы, сталь, углепластик. Во многих ободьях, предназначенных для езды по пересечённой местности, для придания колесу большей жёсткости внутри обода коробчатого сечения добавляется дополнительное ребро жесткости. Такие ободья называются двойными.
Обод крепится к ступице колеса (втулке) на натянутых спицах, число которых может быть от 12 до 48.
Велосипедная спица
Велосипедная спица — конструктивный элемент колеса, представляет собой стержень, соединяющий центр колеса (ступицу) и его обод. Использование спиц позволяет значительно облегчить конструкцию колеса, при этом не снижая его прочности.
Спицы для сборки колеса
Спицы производят из стали, алюминия и титана. Спицы из стали хромируются или никелируются. Спица соединяет втулку колеса с ободом при помощи ниппеля, в который она вкручивается (со стороны обода). Ниппель изготавливают из стали, латуни, алюминия.
Для натяжки спиц используется спицной ключ, установка и натяжка производятся путём закручивания ниппеля. Спицы должны быть натянуты с одинаковой силой, чтобы равномерно распределять нагрузку.
Втулки на колесе велосипеда
Втулка велосипедного колеса — центральная деталь колеса, которая вращается вокруг неподвижной оси на подшипниках. Различают два вида: передняя и задняя втулки.
Передняя втулка по конструкции предельно простая, потому что всё, что от неё требуется — вращение колеса. На некоторых втулках с левой стороны может иметься крепление для тормозного диска.
Передняя и задняя втулки
Задняя втулка (англ. freehub) имеет более сложную конструкцию, поскольку является частью трансмиссии. Если с правой стороны имеется резьба, то такая втулка предназначена для установки трещотки — системы задних звёзд с обгонной муфтой.
Втулка под установку кассеты имеет прикреплённую полым болтом трещотку в виде шлицевого барабана, на который надеваются задние звёзды. Такая система гораздо надёжнее, чем трещотка, хотя и дороже. С левой стороны у некоторых моделей может иметься крепление для тормозного диска.
Также задние втулки могут иметь встроенный планетарный механизм переключения передач.
Камера велосипеда 
Велосипедная камера – это элемент велосипеда, который поддерживает давление в колесе и придает форму покрышке. Конечно, существуют и бескамерные колеса, но у них есть свои минусы и они подходят не во всех случаях. Кроме того бортировка бескамерки сложнее, чем обычной покрышке, что очень важно в полевых условиях.
Камера должна соответствовать размеру велосипедной покрышки. Нужно соотнести размеры камеры с размерами покрышки. На покрышках размеры обычно выбиты на резине с боку, на камерах нанесены несмываемой краской.
Велосипедная втулка от а до я
Задние втулки – разновидности и принципиальные отличия
Как мы говорили выше, осевой механизм заднего колеса сложнее тех, что спереди. Веловтулки имеют трещотку, тормозные диски и вставки под кассеты. Модели с планетарными переключателями скоростей имеют достаточно сложную шестеренную систему. Но, как и двадцать лет назад, так и сейчас они имеют тормоза.
Устройство веловтулки, что располагается сзади, разделяется на такие типы:
Классическая узкая втулка имеет сходство с передней. Они монтируются на скоростные байки, где установлен механизм свободного хода. Идет прямая передача нагрузки от педалей на ось. Служит для передачи вращения от оси к втулке лишь при направлении кручения педалей вперед. Используется как обгонная муфта, которая автоматически сцепляет или расцепляет собачки с пазами на внутренней стороне корпуса втулки в зависимости от направления их кручения.
Планетарная втулка одна из востребованных, имеет защиту от влаги, грязи и т.д. Система планетарного вращения имеет 3 скорости:
У высокоскоростных трансмиссий установлено – 5, 7 или 8 скоростей. Используются, как правило, для прогулочных городских байков.
Разница между червячным и барабанным тормозным механизмом основана на том, что у червячного внутренняя стенка корпуса соприкасается к резьбовому шнеку, в то время когда звезда крутится.
Плюсы колодок торможения:
Flip-flop — это механизм, который дает возможность повернуть колесо на 180 градусов. С обеих сторон установлены звездочки различных размеров, и исходя из условий езды, колесо будет повернуто большой звездой или звездочкой поменьше. Двухзвездочная втулка не оборудована тормозным механизмом и системой свободного хода, а та, что находится сзади, распределяет усилия на обе стороны.
Педаль => Колесо => Педаль
с амортизационными качествами вышли на рынок совсем недавно и мало кто ими пользуется. Устанавливается на оси переднего колеса для уменьшения ненужной вибрации. Для амортизации снаружи установлены эластичные вставки.
Виды и стандарты кареточных узлов
Виды подшипников:
Насыпная резьбовая каретка (euro):
Насыпная безрезьбовая каретка (american):
2. Промы (промышленные подшипники). Имеются закрытые радиальные/радиально-упорные промышленные подшипники качения. Просты в использовании и неприхотливы. Широко используются при производстве современных моделей велобайков.
Размеры шатунов
В зависимости от ростовки рам, шатуны выпускают разной длины. Высоким велосипедистам удобнее крутить длинные рычаги педалей, людям меньшего роста они требуются более короткими. Слишком длинные рычаги на низкорослой раме могут привести к неудобству при езде по бездорожью, даже в городе ими можно ударить по рельсу на переезде или бордюру.
Короткие рычаги трудно раскрутить, но зато потом ими легче поддерживать высокую скорость. Это можно объяснить таким показателем, как каденция — количество оборотов педалей за единицу времени. Каденция возрастает, если приходится крутить педали с короткими рычагами, а в случае с длинными всё происходит с точностью наоборот.
Длина шатунов может варьироваться в пределах от 150 до 185 мм. Для взрослого велосипеда нужно выбирать рычаги в пределах от 165 до 185 мм. На детском и подростковом байке удобны будут шатуны длиной от 150 до 177,5 мм.
Окончательно точку при выборе по длине ставит каждый велосипедист сам, учитывая свои предпочтения в стиле катания. Укороченные шатуны предпочитают трековые гонщики. На горных велосипедах предпочтительна сниженная каденция для дополнительного подхвата при спуске. В частности, фанаты даунхилла ставят рычаги как можно большей длины.
Как разобрать, смазать и собрать заднюю и переднюю втулку велосипеда
Со временем все ломается или повреждается, этого ожидает каждый владелец велосипеда. В случае повреждения осевой системы колес можно справиться самостоятельно. Но как определить поломку или повреждение втулки?
Чтобы избавиться от трещины нужно разобрать колесо, все остальные проблемы можно решить и без этого. Не каждый велосипедист может с этим справиться, поэтому во избежание неприятностей, лучше доверить это дело специалисту. Демонтаж спиц осуществляется на раз-два, а вот установить обратно не факт что получится. Для уверенных в своих силах велосипедистов мы предоставили алгоритм действий для самостоятельной разборки велосипедной втулки:
Смазка и сборка каретки
При помощи отвертки обрабатываются стенки стакана. Наносить средство следует ровным тонким слоем. Не нужно класть внутрь горы смазки. Это ни к чему. Затем смазка наносится на подшипник, который вставляется со стороны звезд. Плоская рамка должна смотреть наружу. Затем необходимо смазать вал каретки и вставить его так, чтобы длинный конец был со стороны трансмиссии. В общем, сборка каретки происходит в обратном порядке.
Подшипник с другой стороны вставляется наоборот, рамкой в стакан. Чашечки смазываются изнутри, а потом одеваются. Закручивать необходимо до полного устранения осевого люфта. При этом вращение вала должно быть немного стеснено. Как только будут монтированы крепящие кольца, чашечка слегка отодвинется, и ось будет крутиться свободно.
Осталось собрать шатуны. Здесь самое главное — это надеть их так, чтобы при педалировании они, не дай бог, не отвалились. Процедура эффективной сборки шатунов:
Велосипед — крайне неустойчивый агрегат, поэтому при проведении любых ремонтных работ его необходимо тщательно зафиксировать. Рама не будет болтаться туда-сюда, что исключит риск падения велосипеда на ноги или руки.
Каретка собрана и пригодна к эксплуатации. В целом, процедура несложная даже для первого раза, а уж в дальнейшем разобрать и установить механизм вообще не составит труда.
Виды велосипедных втулок и их различия
Фирмы производители изготавливают их литыми, точеными и штампованными. В отличии от штампованных и точеных, литые не такие прочные, а еще они легче по весу.
Но при бережном использовании, такой корпус тоже может прослужить длительное время.
Литыми и точеные корпуса делают из алюминия;
Штампованные, как правило, стальные;
Для изготовления оси используют алюминий, металл и в редких случаях титан.
Практически на все втулки устанавливаются конусные подшипники, с радиальным упором. Рассмотрим, как происходит установка:
За счет высокого уровня эксплуатации и возможности заменить, данные подшипники стали самыми распространенными.
Разборка червячного узла заднего колеса
Когда вы перебираете детали для чистки и смазки, в первую очередь смазывается корпус, а все разобранное нужно будет собрать в обратном порядке
Перебираются детали очень быстро и легко, не потратите и тридцати минут, но важно знать, что втулки лучше смазывать специальной смазкой
Бывают случаи, когда беда не приходит одна, и приходится заменять не одну деталь, а несколько, например: ось, шайбу или же втулку целиком. Для этого лучше обратиться к мастерам своего дела, чтобы они заменили спицы колес. Ну а что касается оставшихся деталей, самому их будет достаточно легко поменять. Итак, начинаем с:
Подшипники нужно подобрать по размеру, на одну сторону они устанавливаются внешней, а на вторую внутренней стороной, нужно не перепутать;
Важно сложить детали так, как их сняли, чтобы потом не было проблем со сборкой;
Начинать смазывать нужно с внутренней стороны втулки, далее идет ось, и в конце смазываем подшипники;
После смазки собираем все детали обратно;
Когда сборка закончена, крепятся колеса к велосипеду и проверяется работа втулок, качество торможения, люфт, вытекает смазка или нет. Если что-то из вышеперечисленного, неправильно работает, значит, перебрали втулку неправильно.. Осевые гайки должны быть затянуты так, чтобы не препятствовать вращению
Как видите, в разборе передней втулки нет ничего сложного, задняя втулка усложняется кассетами, которые нужно снять и тормозными дисками. Усложняет конструкцию так же встроенный механизм свободного хода. Поэтому к сборке и разборке нужно относиться с особой внимательностью
Осевые гайки должны быть затянуты так, чтобы не препятствовать вращению. Как видите, в разборе передней втулки нет ничего сложного, задняя втулка усложняется кассетами, которые нужно снять и тормозными дисками. Усложняет конструкцию так же встроенный механизм свободного хода. Поэтому к сборке и разборке нужно относиться с особой внимательностью.
Из чего состоит и как работает планетарная втулка
Устройство планетарных втулок достаточно сложное и напоминает механизм автомобильной коробки передач. Для наглядности покажем стандартную схему для всей планетарной передачи:
Компоненты шестерного отсека скоростной втулки: 1 – солнечная шестерня, 2 – сателлиты, 3 – водило, 4 – эпицикл
Желтым цветом изображена солнечная шестерня. «Солнышко» жестко закреплено на оси заднего колеса велосипеда. Именно с ней зацепляются обозначенные синим цветом планетарные шестеренки. Для их фиксации используется «водило» (зеленый цвет). Эта деталь не позволяет сателлитам – так иначе можно называть планетарные шестерни – разъезжаться и сцепляться друг с другом, а также определяет их направление движения.
Довершает механизм эпициклическая шестерня, которая вращается за счет педалирования. На рисунке она показана красным цветом.
Звездочка сопрягается с механизмом втулки с помощью шлицевого привода, исполнительного механизма втулки. При изменении передачи он изменяет скорость вращения водила относительно кольцевой шестерни, благодаря чему и достигается подстройка велосипеда под угол направления дороги и регулируется его скорость.
Интересная особенность такого типа механизма – это работа в качестве редуктора. Солнечная шестерня играет роль неподвижного элемента, эпицикл – ведомого элемента цепи, водило замыкается на корпус втулки. Для примера рассмотрим, как работает механизм планетарной передачи на простой трехскоростной планетарке:
Как устроена велосипедная втулка
Впервые веловтулка была испробована на велосипеде. Его работа состояла в обеспечении кручения колес, а его основой были шариковые подшипники. Самыми популярными стали:
Втулка, которая устанавливается спереди это самый простой механизм. Она состоит из корпуса, оси, которая крепится к дропаутам, крепления и подшипников, имеет вставки для защиты, еще их называют пыльниками.
На всех байках этот механизм одинаков. Может отличаться только материал, из которого изготавливают детали, их вес, прочность, уровень защиты и тип подшипников качения.
Веловтулки переднего колеса легче задних и не такие сложные в понимании. А всё потому, что спереди нагрузка меньше, чем сзади, а передние детали легче снимать и монтировать самостоятельно. Сложность конструкции заднего колеса связана со свободным ходом.
Q — фактор
На велосипеде для повышения эффективности педалирования нужно учитывать расстояние между плоскостями, в которых вращаются концы шатунов, то есть Q-фактор. Проверено на стенде, что при правильно выбранном Q-факторе человек развивает на 4% больше мощности, чем при поставленных с наклоном ногах.
Так устроено природой, что коленные суставы человека не могут нести длительные нагрузки, если ноги не находятся близко друг к другу. Наибольшее давление ногой можно сделать, когда вектор прикладываемой силы находится точно под углом 90 градусов к поверхности.
С появлением внедорожных велосипедов, чтобы вставить широкую покрышку, пришлось раздвигать перья заднего треугольника рамы. С уменьшением свободного зазора понадобилось сделать шатун для педали изогнутым, иначе он бы бил по раме. Поэтому на всех горных велосипедах Q-фактор завышен.
От природы или по другим причинам ноги у людей разные: искривленные в коленях или прямые, суженные у таза или выгнутые в стороны. Например, у женщин кости таза от рождения шире, чем у мужчин. Учесть анатомическую неповторимость каждого при массовом производстве велосипедов невозможно, а для профессиональных спортсменов подобрать индивидуально Q-фактор вполне реально.
Материал шатунов
Рычаги педалей могут изготавливать из разных материалов:
На какие только ухищрения не идут производители шатунов, чтобы снизить вес: изготавливают их сложной замысловатой формы, делают канавку снаружи, оставляют пустоту внутри. Более легкие шатуны, кроме того что снижают общий вес велосипеда, так ещё легче раскручиваются. Чем меньшую массу нужно раскрутить, тем быстрее можно ускориться.
Хотя шатуны и являются одними из самых нагруженных деталей велосипеда, их можно сделать пустотелыми. Как в случае с рамой велосипеда, точно так же полый рычаг педали сохраняет свою прочность и жесткость при намного меньшем весе. Наличие пустоты внутри детали значительно на показатели прочности не влияет.
Стальные шатуны могут быть цельными и трубчатыми. Для отечественных велосипедов и шоссейных их делают цельными. Очень часто на горные велосипеды и спорт байки BMX ставят облегченные полые рычаги педалей.
Все прочные, у которых низка вероятность поломки, алюминиевые детали изготавливают горячей или холодной ковкой. Велосипедные шатуны прессуют по металлической вставке, а затем её удаляют, после чего получается готовая деталь с фигурной канавкой. Полые рычаги из алюминия делают только методом холодной ковки Hollowtech, впервые внедрённым фирмой Shimano. Такие изделия применяются вместе с полым валом каретки, закреплённые на его 8-ми шлицевых торцах увеличенного диаметра.
Для редких спортивных велосипедов изготавливают шатуны из титана или карбона. Карбоновые изделия могут быть как однородными, так и с алюминиевой или титановой основой внутри. Ясное дело, что чем сложнее технология изготовления, тем дороже готовое изделие.
Ремонт велосипеда
Велосипеды
Устройство велосипеда
Велосипед состоит из следующих основных узлов: рамы, передней вилки, руля, седла, колес и механизма силовой передачи.
§ 1. Рама
§ 2. Передняя вилка и руль
§ 3. Седло
§ 4. Колеса
§ 5. Силовая передачаКлассификация и ассортимент велосипедов
Ассортимент велосипедов, выпускаемых нашей промышленностью, разнообразен. По назначению велосипеды подразделяются на несколько групп: дорожные, легкодорожные, спортивные. Внутри каждой группы велосипеды, в свою очередь, делятся по назначению и технической характеристике: базе, высоте рамы, длине шатунов, количеству передач, размеру шин, конструкции, типу втулки заднего колеса, форме руля и седла, конструкции обода колес, тормозов, внешней отделке, весу и др.
§ 1 Дорожные велосипеды
§ 2. Легкодорожные велосипеды
§ 3. Спортивные велосипедыХарактеристика запасных частей, инструментов и принадлежностей для велосипедовТребования к качеству велосипедовМаркировка, упаковка, транспортирование и хранение велосипедовПостроение прейскуранта на мотоциклы, мотороллеры, мопеды, мотовелосипеды, велосипеды и запасные части к нимПодготовка велосипеда к эксплуатации
Вопросы для повторения
1. Из каких основных узлов состоит велосипед?
2. Для чего предназначены передняя вилка и руль и какова их взаимосвязь?
3. В чем различие мужского и женского велосипедов?
4. Для чего предназначена и каково устройство втулки переднего колеса?
5. Какие функции выполняют втулки заднего колеса различных типов?
6. Какие размеры имеют шины различных типов велосипедов?
7. Каковы назначение механизма силовой передачи и принцип его действия?
8. Что такое передача велосипеда и как она влияет на его скорость?
9. Как делятся велосипеды по назначению?
10. Чем отличаются спортивные велосипеды от дорожных?
11. В чем особенность конструкции спортивно-шоссейного велосипеда?
12. Какие запасные части по узлам для велосипедов поступают в продажу?
13. Из чего складывается заводской номер на запасные части?
14. Какие принадлежности называют основными и какие дополнительными и почему?
15. Какие основные требования предъявляются к качеству велосипедов?
16. Как построен прейскурант на мотоциклы, мотороллеры, мотовелосипеды и велосипеды?
17. Из чего складывается окончательная цена на велосипед?
Разборка велопедалей
Главная особенность разборки педалей заключается в том, что они имеют разную резьбу. Поэтому правая педаль откручивается против часовой стрелки, а левая – по часовой. Чтобы открутить педаль от шатуна потребуется ключ на 15, который сможет пролезть в щель между этими двумя деталями. Демонтировав педаль, отсоедините заглушку и торцевым ключом выкрутите контргайку. Затем извлеките шайбу и конус подшипника. Конус стоит выкручивать аккуратно, чтобы не растерять шарики. Вытащите все шарики подшипника и отложите их в сторону. Есть так же вариант педалей с пром-подшипниками где подшипник находится в корпусе и вытащить из педалей его достаточно сложно без специального инструмента
Важно не переворачивать педаль и придерживать ось, которая также может выпасть вместе с элементами второго подшипника. Шарики лучше пересчитать, чтобы точно знать количество элементов
После этого с противоположной стороны можно вытаскивать непосредственно ось. Поскольку к ней могут быть приклеены на старой смазке шарики второго подшипника, нужно быть аккуратным. Желательно производить операцию над какой-нибудь тряпкой, чтобы выпавшие шарики не укатились. Шарики первого и второго подшипника путать нельзя, поэтому уберите их в разные места, чтобы знать положение каждого отдельного элемента. Разобрав конструкцию, приступайте к очистке. Удалить старую смазку можно при помощи обычных тряпок и WD-40, способной размягчить прикипевшую смазку, не повредив детали.
Как устроено заднее колесо скоростного велосипеда: сравниваем с передним
Переднее велосипедное колесо и заднее отличаются друг от друга не только особенностями конструкции, но и нагрузкой, которую каждое из них принимает. Большая часть – свыше половины веса велосипедиста – приходится на заднее колесо. Поэтому конструкция заднего колеса велосипеда предусматривает все эти нюансы: например, втулка, которая крепит его к раме, намного прочнее своей напарницы спереди.
Функции у этих одинаковых, на первый взгляд, деталей тоже разные: устойчивость обеспечивается благодаря переднему колесу, а тяга – заднему.
А отличается ли устройство заднего колеса скоростного велосипеда (дорожного, горного, детского, Стелс) от обычного? Основные детали (шина, спицы, втулка и обод) в наличии у любой из этих разновидностей нашего железного друга, поэтому общая схема заднего колеса скоростного велосипеда ничем не отличается от остальных. А вот каждый конкретный узел уже может иметь какие-то различия в зависимости от выбранного вида.
Вариантов всех этих деталей существует множество, и рассказать о каждом из них в одной статье невозможно. Поэтому, приобретая те или иные запасные детали заднего колеса велосипеда, ориентируйтесь на его модель и характеристики.
4. Обслуживание педалей
Не зависимо от того, какие педали установлены на вашем велосипеде, недорогие или же они с надежной защитой, рекомендуется раз в сезон проверять состояние подшипников и менять их смазку. У педалей с плохой влаго и пылезащитой, менять смазку необходимо сразу же, как только в подшипнике появляется характерный хруст.
Во время обслуживания педалей, сперва нужно удалить остатки старой смазки и грязь, при помощи тряпки или бумажной салфетки. Очистить надо чашки внутри корпуса, ось и шарики. Если же это промышленный подшипник, то с него необходимо снять сначала пыльник и затем уже удалять старую смазку. После того, как старая смазка будет удалена, можно наносить новую. Для этого можно использовать литол или специальную смазку, которую продают в каждом веломагазине.
Для того, чтобы защитить отверстия под шипы (если вы их снимаете) от грязи, можно залить их воском. Периодически также рекомендуется проверять не ослабли ли гайки на оси, но слишком туго затягивать их тоже не стоит. Лучше всего для катаний на велосипеде иметь сменную обувь, дабы уменьшить вероятность загрязнения педалей.
Типы кареток и элементов
Существует огромное количество стандартов и видов кареток. В основном они подразделяются по таким параметрам:
История развития стандартов очень интересна, потому как в ней встречаются стандартизирующие организации, патентные споры и непрерывное совершенствование конструкции.
Есть разделение и по принципиальной конструкции.
По объединённости с системой
По кареточному стакану
С резьбовой посадкой, под различные размеры:
Кареточный стакан
Press-fit, иначе – стандарт BB30 – совсем новый, но очень перспективный. Подшипники запрессовываются в кареточный стакан, и в них продевается вал диаметром 30 мм, что увеличивает общую жесткость узла и его надёжность. Данный стандарт разбивается по размерам кареток:
Эксцентриковые устройства со смещённым креплением, которые позволяют быструю и удобную установку: велосипедная каретка проворачивается в стакане, затягивая цепь, а затем фиксируется гайкой или болтами. Такие устройства обычно используются на велосипедах с фиксированной передачей или планетарной втулкой, на серийных байках встречаются очень редко. Существует также несколько размеров:
Шлицевое соединение Howitzer для трюковых велосипедов
По креплению шатунов
Шлицевых соединения множество версий: