Из чего состоит велосипед

Переключатели скоростей на велосипеде: устройство и как работают

На большинстве современных велосипедах установлены системы переключения передач ( дерайлеры). Принцип переключения основан на перекидывании цепи с одной шестерёнки на другую.

На первый взгляд конструкция переключателей скоростей кажется сложной, но в действительности всё очень просто, и основано по большей части на физическом усилии. Особенно это относится к переднему переключателю.

Передний переключатель скоростей состоит из стальной рамки, которая перемещается в поперечной плоскости. Раньше, в старых переключателях рамку двигал специальный поршневой механизм. В современных конструкциях для уменьшения трения используется параллелограмм.

Процесс переключения основан на боковом смещении цепи. Рамка толкает цепь в бок, в результате чего она начинает двигаться под углом к ведущей звезде. В тот момент, когда угол становится чрезмерно острым, цепь больше не может удерживаться на шестерёнке и соскакивает вниз на соседнюю меньшую звезду.

Когда требуется переключение с меньшей звезды на большую, процесс проистекает немного иначе. Цепь прижимается рамкой к соседней звезде и возникает трение. Затем цепь подхватывается зубцом большей звезды и переходит на неё окончательно.

Современные ведущие звёзды оборудованы специальными штырьками, скосами и бортиками по бокам, чтобы подхват цепи происходил заметно быстрее при переключении на большие шестерёнки.

Зачастую большинство проблем с переключателями основаны на повышенном трении тросов, которыми они управляются. Обычно это ведёт к более замедленной реакции переключателя при переходе на маленькие звёзды.

Наиболее проблемной частью троса является петля, идущая от верхнего пера к заднему переключателю скоростей. Место, где трос выходит из рубашки часто загрязняется. Образующаяся коррозия сильно затрудняет плавность хода троса и как следствие ухудшает чёткость переключения. Петля троса также должна быть достаточно плавной. Слишком короткая петля заставляет трос идти по меньшей дуге и тем самым увеличивает трение.

Другая область, где трос также подвержен чрезмерному воздействию влаги и грязи — нижняя часть каретки, где трос проходит наверх к переднему переключателю скоростей. Повышенный коэффициент трения здесь вызывает хаотичное перключение ведущих шестерёнок под нагрузкой.

Для дискретных переключателей используется специальный бескомпрессионный кабель с несколькими гладкими слоями между тросом и внешней пластиковой оболочкой. У кабеля для тормозов рубашка содержит в своей основе металлическую спираль. В связи с этим, для работы с тросом переключателя требуются специальные кусачки.

Когда отрезается рубашка троса, пластиковый слой внутри сжимается. В связи с этим лучше всего воспользоваться шилом, чтобы сделать отверстие для троса ровным.

При отрезании рубашки троса, которая впоследствии будет ощутимо изгибаться — например, отрезок кабеля, подходящего к заднему переключателю, — рекомендуется сначала согнуть рубашку до нужной формы и только после этого резать. Внутри рубашки располагается множество мелких металлических волосков. Если резать прямую рубашку, все внутренние мелкие проводки окажутся одной длины. В итоге при сильном изгибе внутренняя часть проводков окажется короче внешней, и концевая часть рубашки искривится. Также, необходимо наличие металлических обжимных колец для рубашки троса, которые позволяют более плотно прилегать рубашке к упору.

Применение в современных тросах бескомпрессионных рубашек избавляет от необходимости смазывать трос по всей длине. Вязкость консистентной смазки вызывает лишь дополнительное сопротивление. Тем не менее, рекомендуется применить масло средней вязкости на концевых участках рубашек и где трос имеет сильный изгиб.

Существуют разные модели тросов, отличающиеся по качеству. Лучше всего использовать только высококачественные кабели.

Замена троса

Чтобы поменять трос переключателя скоростей, для начала нужно максимально его ослабить, то есть перевести цепь на самые маленькие ведущие и ведомые звёзды. Если трос порван, нужно некоторое время покрутить педали — цепь сама займёт нужную позицию. В этом случае для перевода рычага переключения в крайнее положение, потребуется потянуть за трос.

Ослабив анекрный болт крепления троса и освободив трос, можно легко снять рубашку. Напрессованный конец троса должен быть виден в отверстии рычага переключения ( если не забыть перевести трос в крайнее положение).

Рычаги переключения, встроенные в ручки руля — такие, как « грипшифты» ( GripShift) компании SRAM, — являются наиболее сложными для замены троса, и как правило требуют разбора.

После замены троса обычно не требуется настройка ограничительных винтов на самом переключателе скоростей, но подстроить натяжение троса придётся. Для этого следует закрутить регулировочный барабан на рычаге переключения до упора и открутить на один оборот назад.

Замена троса переднего переключателя

Следует протянуть трос от рычага переключения через все рубашки. Перед этим стоит проверить состояние рубашек, особенно в концевых точках. Далее нужно потянуть за трос и поставить рычаг переключателя в крайнее положение. Это соответствует положению цепи на самой маленькой звезде.

Далее трос вставляется в крепление на переключателе и закрепляется анкерным болтом. В том случае, если установлены 3 ведущие звезды, потребуется более тонкая настройка натяжения троса для чёткого переключения на среднюю звезду. Для этого используется регулировочный барабан.

Замена троса заднего переключателя

Сначала трос протягивается от рычага переключения через все существующие рубашки. Важно также проверить состояние рубашек и при необходимости их заменить. Затем следует потянуть за трос и перевести рычаг переключателя в крайнее положение. Это соответствует положению цепи на самой маленькой звезде.

Способ 1:

Сильно натянуть трос при помощи плоскогубцев и затянуть анкерный болт. Затем настроить чёткость переключения регулировочным барабаном.

Способ 2:

Данный метод работает только в том случае, если используется стойка для велосипеда, в противном случае для работы понадобится помощник.

Правой рукой нужно покрутить педали вперёд, при этом левой отодвинуть задний переключатель вперёд к раме. После того, как цепь окажется на третей по счёту маленькой звезде, останавливаем педали и отпускаем переключатель. Под воздействием силы пружины, он отодвинется в своё исходное положение, но цепь останется в нужном месте.

Затем, взявшись за конец троса, нужно натянуть его таким образом, чтобы вновь выровнять цепь. Далее закрепляется анкерный болт и проверяется чёткость переключения. Данный способ позволяет обходиться практически без тонкой настройки переключения.

Самопроизвольное переключение

Иногда случается так, что при силовом педалировании педали проскакивают вперёд. Чаще всего это происходит, когда велосипедист крутит педали стоя. В принципе, это можно назвать ещё одной причиной, по которой стоит лишний раз переключиться на низкую передачу, оставшись в седле, чем прыгать на педалях, оставаясь на высокой передаче.

Тем не менее, прокручивание педалей, проскакивание цепи мимо нужной звезды или самопроизвольное переключение передач крайне редко являются следствием поломки непосредственно самого переключателя скоростей.

Для диагностики и последующего решения проблемы сначала нужно точно понять, проскакивает ли цепь мимо звезды или передачи переключаются сами по себе:

• Проскакивание подразумевает перепрыгивание цепи на соседнюю звезду под нагрузкой. После перескакивания цепь обычно возвращается на первоначальную звезду. Это явление, как правило, говорит о том, что сильно изношена цепь или шестерёнки. Проскакивание цепи обычно наблюдается на более мелких звёздах сзади, совместно с использованием маленькой ведущей звёзды спереди.
  Проскакивание цепи также может быть вызвано заевшими звеньями цепи.
• Самопроизвольное переключение скоростей по ощущениям похоже на проскакивание, за исключением того, что цепь в этом случае не возвращается на исходную звезду. Это явление может быть следствием гибкой рамы и повышенным коэффициентом трения троса.

Нужно ли покупать новый переключатель?

На качество переключения влияет множество факторов, и для того, чтобы переключатель скоростей работал корректно, должна быть хорошо настроена вся система в комплексе. То есть покупка нового дорогого переключателя не решит проблему переключеня передач.

Покупка нового переключателя действительно может быть оправданной, если речь идёт о замене переднего фрикционного дерайлера старого типа. Но здесь может скрываться ряд проблем, связанных с совместимостью: старые переключатели скоростей были приспособлены для работы с большим диапазоном шестерёнок. Новые индексные переключатели, как правило, совместимы лишь с определёнными размерами, и может возникнуть необходимость замены всей шатунной системы.

Из чего состоит велосипед

Даже в наш век нанотехнологий и многокомпонентных композитов велосипед продолжают по традиции называть «железным конем». Насколько консервативны или, наоборот, насколько современны в отношении применяемых материалов двухколесные машины сегодняшнего дня? Полезны и доступны ли для велолюбителя современные достижения материаловедения? Рассмотрим, из чего все-таки сделаны велосипеды и как применяемый материал влияет на ощущения от езды.

1. Сталь.

История велостроения (как и машиностроения вообще) началась именно с нее, и долгое время сталь оставалась основным материалом как для рам, так и для отдельных узлов. Причиной тому является невысокая стоимость как самого сырья, так и основных процессов обработки, а также подходящие для большинства применений прочностные характеристики. Закончился ли «железный век» в велоиндустрии? Отнюдь! И сегодня в общемировом масштабе доля стальных велосипедов остается подавляющей. При этом, технологические изыски затронули и этот традиционный материал, и в настоящее время применяется несколько его разновидностей, весьма отличающиеся по свойствам.

Нi-ten steel – стандартный стальной прокат, «водопроводные трубы», применяется в прогулочных, детских велосипедах, а также в самых бюджетных горных и БМХ. Велосипед из такой стали проще всего изготовить, равно как и отремонтировать в случае необходимости, а его прочность достаточна для неспортивного использования в течение многих лет. Недостатком является высокий удельный вес и толщина стенок труб, а также невысокие показатели упругости, что делает велосипеды относительно тяжелыми, «вялыми» в езде, а некоторым компонентам не обеспечивает должной долговечности. В основном из обычной стали делают рамы и передние вилки и для этих целей она вполне подходит, если хочется сэкономить на покупке и не предполагается спортивное и экстремальное использование. Стальные компоненты, такие как шатуны, втулки колес, подседельные штыри и рули получаются очень тяжелыми и однозначно указывают на общую дешевизну и невысокий технологический уровень велосипеда. Особенно следует избегать стальных ободов колес, т.к. они очень легко деформируются.

Сr-Mo steel (хромомолибденовые сплавы) – специальные легированные стали, отличающиеся высокой упругостью и умеренным удельным весом. Рамы из таких сплавов (наиболее престижные марки изготовителей проката – Reynolds, Tange, Sanko, Colombus) получаются чуть тяжелее алюминиевых (2,2 – 2,7 кг), но за счет сложной обработки имеют очень комфортную жесткость: велосипед и педалируется эффективно, и неплохо гасит вибрации. Кроме того, упругие свойства продвинутых стальных рам и вилок, делают их более устойчивыми (относительно алюминиевых) к боковым и вертикальным нагрузкам, что ценят поклонники фристайла и экстремального катания. Немаловажным фактором является и эстетика: высококачественная сталь позволяет сделать трубы тонкими и изящными, придать велосипеду чистоту линий и своеобразный ретро-шарм, что нравится продвинутым любителям горного велосипеда, БМХ, велотуризма и городского катания. Из-за небольших объемов производства стоят Cr-Mo рамы и велосипеды дороже алюминиевых собратьев. Помимо рам и вилок, из Сr-Mo делают такие компоненты для МТБ-фристайла и БМХ, как рули и шатуны, отличающиеся колоссальной живучестью.

Ворвавшись в индустрию около 30 лет назад, алюминий быстро стал стандартным решением для велосипедов средней ценовой категории. Подавляющее большинство горных велосипедов и шоссейных велосипедов сегодня делаются из алюминиевых сплавов. Умеренная стоимость, низкий удельный вес и пригодность к любым видам механической обработки, позволяющая производить детали практически любой формы – залог успеха алюминиевых велосипедов.

Применяемые в изготовлении рам сплавы имеют маркировку 7005 и 6061 – в зависимости от легирующих добавок (цинк, кремний, магний и т.п.).

Помимо различных сортов алюминиевых сплавов, для придания оптимальных прочностных характеристик, производители применяют различные температурные обработки готовых рам. Изделия, прошедшие дополнительную термообработку, как правило, имеют соответствующие индексы с буквой Т, например, 7005 Т6.

Рамы из сплава 7005 считаются более жесткими, зато из сплава 6061 более пригодны для сложной механической обработки.

На способах обработки алюминия следует остановиться отдельно.

Баттинг – основной технологический метод, состоящий в вытягивании готовой трубы, в результате чего ее отдельные участки обладают более тонкой стенкой, чем другие. Это позволяет сэкономить материал (а значит и вес) в ненагруженных местах рамы, и усилить нагруженные. Баттинг может применяться к нескольким участкам трубы (двойной или тройной баттинг – маркировка double butted, triple butted).

Гидроформинг (hydroforming) – придание трубе формы с помощью жидкости (масла), подаваемой под большим давлением. Такой способ позволяет вытягивать металл равномерно, без образования дефектов кристаллической решетки. Поэтому современные рамы могут иметь очень сложные изгибы, оставаясь при этом прочными, а их вес может составлять всего 1,5 кг или менее.

Ковка (маркировка — forged) – применяется там, где металлу нужно придать бОльшую прочность и жесткость: дропауты рамы (места крепления оси заднего колеса), а также такие компоненты, как шатуны, рули и выносы рулей.

Относительными недостатками алюминия, как материала для рам, является его высокая, относительно других металлов, жесткость, что плохо сказывается на способности поглощать вибрации от неровностей дороги. Это явление призваны минимизировать S-образная форма перьев и использование заднего амортизатора. Жесткость алюминия проявляется и при пиковых нагрузках: если стальная рама гнется при неудачном прыжке или падении, то в алюминиевой, скорее всего, образуются трещины или разломы. Ремонт алюминиевых рам возможен только путем сварки в газовой среде (аргон) с последующим отпуском.

Фрезерная обработка (маркировка CNC) – механическая обработка фрезами для максимальной точности изготовления элементов или деталей.

3. Титан.

Данный металл назван в честь могучих мифических существ совершенно не напрасно: его усталостная прочность очень высока при почти вдвое меньшем удельном весе, чем у железа. Благодаря этим уникальным характеристикам титан применяется в самых технологичных сферах: космической индустрии, авиастроении, создании медицинских имплантов и т.п. Немалую популярность титан снискал и в велоспорте: рамы и компоненты из него получаются практически вечными (если речь не идет об узлах, подверженных трению). По упругости титан сродни высококачественной Сr-Mo стали: отлично гасит вибрации, но при этом меньше весит. Это свойство ограничивает его применение в соревновательном велоспорте, где нужна максимальная жесткость и реактивность рамы, но делает его отличным выбором для негоночного МТБ, туризма, фристайла.

Основной проблемой титана является сложность его механической обработки (даже просто распилить титановую деталь очень непросто), вследствие чего производство рам и компонентов очень дорого: рамы российского производства, такие как «Рапид», делаются, как правило, на заказ и их стоимость начинается от 700 долларов. Американские титановые или европейские рамы могут стоить и 2000-2500 долларов. Поэтому титановые рамы остаются уделом избранных энтузиастов, и не подвергаются покраске, дабы «благородный металл» был хорошо виден окружающим.

Среди велокомпонентов титан нашел применение в таких узлах, как жесткие передние вилки, пружины амортизаторов, рамки седел, оси педалей, втулок. Щепетильно относящиеся к весу велосипеда гонщики применяют даже титановые болты во всех узлах велосипеда.

4. Карбон (углеволокно).

Наиболее современный из применяемых в велостроении материалов, без преувеличения, открыл в нем новую эпоху. В отличие от металлов, имеющих однородную структуру, карбон является композитным (составным материалом): полотно карбонового волокна, состоящие в свою очередь из карбоновых нитей, скрепляются между собой эпоксидной смолой. Варьируя толщину и взаиморасположение полотен, можно в очень широких пределах изменять свойства материала, придавая в нужных местах высокую жесткость для эффективной передачи усилия, а в других обеспечивать упругость для гашения вибраций.

Сами волокна при этом могут иметь различный модуль упругости – самый жесткий и дорогой т.н. «высокомодульный» карбон.

Кроме того, разумеется, карбон легче любого из металлов: лучшие гоночные рамы уже преодолели рубеж в 700 граммов. При этом, карбон проник уже во все ниши велоспорта, вплоть до даунхилла, и его пресловутая «хрупкость» и низкая ремонтопригодность уже никого не останавливает. Первые карбоновые велосипеды стоили баснословных денег, но процесс производства постепенно удешевляется, и сегодня простая по конструкции рама китайского производства уже может быть куплена за 300-400 долларов. Среди велокомпонентов карбон также находит все более и более широкое применение: рули, подседельные штыри, выносы, шатуны и даже обода и втулки колес! С уверенностью можно сказать, что за этим материалом будущее велоспорта.

Велосипедные рамы

Велосипедная рама — основная часть велосипеда, к которой крепятся велосипедные компоненты.

В конструкции заднего треугольника рам классических конструкций могут быть предусмотрены шарниры и разъёмы для устройства амортизатора.

Существуют рамы без верхней трубы или с верхней трубой, идущей рядом с нижней. Этот вариант рамы традиционно называется женским. На такой велосипед можно сесть в юбке, не нарушая приличий, что было немаловажно в начале XX века.

Также, можно выделить рамы специального назначения и для экспериментальных велосипедов (например, для лигерадов, которые используются для передвижения в положении лёжа), а также рамы детских велосипедов.

Из чего состоит рама велосипеда?

Велосипедная рама, как правило, сварена из профилей, образующих два так называемых треугольника — передний и задний.

Составляющие рамы велосипеда

Передний треугольник образован «подседельной трубой», соединяющей седло и каретку; «нижней трубой», соединяющей каретку с «рулевой трубой» («стаканом»); и «верхней трубой», соединяющей «рулевую трубу» с «подседельной трубой».

Задний треугольник образован двумя парами труб. Верхняя пара идёт от «подседельной трубы» к кронштейнам крепления втулки заднего колеса («дропауты» от англ. dropout; drop — выпадать, out — наружу). Нижняя пара идёт от каретки. Чаще эти пары называют «перьями».

Рулевая труба

Существует несколько стандартных диаметров рулевых труб, но самые популярные 1 дюйм — для дорожных велосипедов, 1 и 1/8 дюйма для горных велосипедов. На некоторых горных и шоссейных велосипедах используют коническую рулевую трубу с переходным диаметром: 1.1/2″ в нижней части и 1.1/8″ в верхней. Такие трубы обладают большей торсионной жесткостью.

Кареточный узел

Каретка — совокупность оси и подшипников для установки системы ведущих звёзд. Трубы для установки кареток могут быть разных размеров и конструкций:

• Английская каретка с резьбой BSA, диаметр 32 мм
• PressFit — каретка без резьбы, диаметр 34 мм
• BB30, диаметр 42 мм
• Эксцентриковый кареточный узел (англ. eccentric bottom bracket) позволяет натягивать цепь (ремень) на односкоростных велосипедах («синглспидах») и велосипедах с планетарными втулками.

Тип тормозной системы

Рама может поддерживать как один стандарт тормозной системы, так несколько одновременно. Например, часто можно встретить рамы с креплением для дискового тормоза и для тормоза типа V-brake.

«Дропауты»

Кронштейны крепления втулки заднего колеса («дропауты» от англ. dropout) бывают следующих типов:

• вертикальные
• горизонтальные (наклонные)
• подвижные (вертикальные регулируемые).

Вертикальные кронштейны обеспечивают точную и быструю посадку колеса, используются совместно с задними переключателями-натяжителями.

Горизонтальные кронштейны позволяют натянуть цепь на односкоростных велосипедах и на велосипедах с планетарными втулками. Недостатком является то, что при достаточно сильном усилии ось колеса может сместиться. Поэтому вместе с горизонтальными кронштейнами. как правило, используют фиксаторы оси (англ. Chain Tugs).

Регулируемые кронштейны могут поставляться с отверстием для установки заднего переключателя или без него. В любом случае кронштейны можно заменить на аналогичные с креплением переключателя. Ключевые особенности регулируемых кронштейнов крепления заднего колеса:

• возможность сделать односкоростной велосипед («синглспид»)
• возможность заменять «дропауты»
• возможность изменять базу велосипеда в небольшом диапазоне.

Подседельный хомут

Подседельный хомут — хомут, зажимающий подседельный штырь в подседельной трубе. Рама может комплектоваться подседельным хомутом при продаже. Разрез в раме для подседельного хомута, в последнее время, делают спереди. Это уменьшает его загрязняемость, но при этом нет возможности поставить хомут для крепления замка, прикрепить к хомуту крепления для груза на багажнике или задний фонарь. Поэтому если планируется установка «крыльев» колеса (англ. mudguards), то рама с задним разрезом расширит выбор подседельного хомута.

Подвеска

Рамы с жёсткой задней подвеской (англ. hardtail) являются одним из самых распространённых типов рам. Они относительно просты в конструкции и изготовлении, что обуславливает их невысокую стоимость и распространение.

Рамы с упругой задней подвеской более сложные, тяжёлые и дорогие по сравнению с жёсткими рамами. Дешёвые велосипеды с задней подвеской, как правило, имеют очень низкое качество компонентов подвески.

Упругим элементом подвески может быть пружина, или пневматическая система, гасящим — эластомер, масляный картридж и другое.

Крепления для багажника и «крыльев»

В идеале над «дропаутами» должно быть по два отверстия. Одно для крепления багажника, второе для крепления заднего «крыла». Для крепления багажника также должны быть отверстия на «верхних перьях» заднего треугольника. Багажник и «крылья» можно прикрутить к одной паре отверстий, используя специальные кронштейны или хомуты.

Другие конструктивные особенности

Одним из важных параметров рам, является максимальный размер покрышки, который можно установить в раму. Велосипеды с рамами которые позволяют устанавливать покрышки шириной более трёх дюймов, называются англ. «fat bikes».

Для установки ременного привода у рамы должна быть предусмотрена возможность раскрывать задний треугольник.

Геометрия рамы

Особенно сильно на поведение велосипеда влияет геометрия рамы. Основные элементы, определяющие реакцию рамы на внешние воздействия:

• Эффективная длина верхней трубы. Расстояние между центрами рулевой колонки и подседельного штыря (на рисунке — A). Длинная верхняя труба дает большую «стабильность» и меньшую маневренность велосипеда.
• Рулевой угол. Угол между рулевой колонкой и линией, параллельной земле (на рисунке — M). Большой угол (близкий к вертикали) обеспечивает лучшую маневренность велосипеда.
• Подседельный угол. Угол между подседельной трубой и линией, параллельной земле (на рисунке — L). При малых углах (большой наклон трубы назад) вес велосипедиста смещается назад — обеспечивая лучшее сцепление с поверхностью, при более вертикальных углах — вес гонщика перемещается вперёд, обеспечивает лучшую посадку для силового педалирования.
• Колесная база. Расстояние между передней и задней осями колёс, горизонтальная линия. Увеличенная база дает большую стабильность и меньшую маневренность велосипеда.
• Длина задних перьев. Расстояние между кареткой и осью задней втулки, горизонтальная линия. Меньшие задние перья рамы обеспечивают лучшее сцепление заднего колеса с поверхностью почвы и большую маневренность велосипеда. Обычно длина задних перьев минимальна, насколько это возможно — для увеличения жёсткости и прочности рамы.
• Высота каретки (зазор, дорожный просвет). Расстояние между кареткой велосипеда и поверхностью почвы. Увеличение зазора — уменьшает стабильность велосипеда, но при этом увеличивается проходимость и наоборот. У шоссейных велосипедов каретка находится ниже чем у горных.
• Длина выноса. Расстояние от центра рулевой колонки до руля, горизонтальная линия. Длина выноса оказывает существенное влияние на маневренность велосипеда и посадку велосипедиста.

Размеры велосипедных рам

Хотя наиболее характерным параметром рамы является актуальная (эффективная) длина верхней трубы, которая определяет расстояние от седла до руля, принято определять размер рамы по длине подседельной трубы (жарг. ростовка). Всё же, важно понимать, что геометрия рамы может быть произвольной и у рам с одинаковой актуальной (эффективной) длиной могут быть разные размеры. Для быстрого определения длины рамы нужно упереть локоть в «нос» седла, а руку положить на вынос руля. Пальцы должны лечь на крышку выноса руля.

Размер рамы зависит от роста человека, люди маленького роста нуждаются в меньших рамах. Размер рамы измеряется двумя способами — С-С, от оси каретки (педалей) до осевой линии верхней трубы (только для рам классической конструкции); и С-Т, от оси каретки до верхнего среза подседельной трубы. Традиционно, размер рамы шоссейных велосипедов измеряется в сантиметрах или миллиметрах, а размер гибридных и горных велосипедов — в дюймах.

При выборе велосипеда для экстремальных дисциплин (стрит, даунхилл и др.) обычно берутся рамы меньшего размера, что позволяет увеличить манёвренность велосипеда при прыжках и исполнении различных трюков. От общей длины рамы и угла рулевого стакана зависит база велосипеда.

Материалы для изготовления велосипедных рам

Трубы для изготовления рам могут быть как круглого, так и иного сечения. Наиболее дорогие рамы изготавливают из труб с переменной толщиной стенок (такая технология имеет название «баттинг»)

Материалом для изготовления велосипедных рам служат легированные стали (чаще хромомолибден — CrMo), различные алюминиевые, титановые сплавы, а также углепластик («карбон») и материалов.

Сталь

Легированная сталь характеризуется высоким запасом прочности и сопротивлением к усталостным нагрузкам, но большим весом. В настоящее время наиболее широко используются хром-молибденовые стали (в частности сплав CrMo 4130, он же 30ХМА по отечественной маркировке).

Преимущества хромомолибденовых рам:

• высокая прочность;
• высокая надёжность;
• более высокая упругость;
• более ремонтопригодны, по сравнению с другими типами рам;
• обладают хорошими усталостными характеристиками, следовательно очень долговечны;
• Низкий порог хладноломкости.

Недостатки хромомолибденовых рам:

• относительно большой вес;
• подвержена коррозии.

Из-за высокой упругости, надёжности и ремонтопригодности хроммолибденовые рамы часто используют для туристических велосипедов.

Титан

Титановые сплавы используются в дорогих рамах.

К достоинствам титановых рам можно отнести:

• титан имеет высокую удельную прочность (в 3 раза выше чем у стали и в 2 раза выше чем у алюминия), позволяя конструировать очень лёгкие рамы (менее 1,4 кг для шоссейных велосипедов);
• стоек к коррозии;
• очень высокая упругость (титановые рамы очень комфортны)
• Высокие диапазоны эксплуатационных температур;
• Хорошие усталостные характеристики.

• высокая цена;
• низкая технологичность и высокие требования к технологии производства.

Алюминий

С 1980-х годов популярность приобретают рамы из свариваемых алюминиевых сплавов. Они дешёвы в изготовлении, лёгки, имеют хорошую коррозионную стойкость, технологичны. Алюминиевые рамы имеют приблизительно такой же вес, что и титановые, но обладают большей жёсткостью. Однако, применяемые сплавы имеют неудовлетворительные усталостные характеристики. Тем не менее, в настоящее время алюминий является наиболее популярным материалом для рам среднего ценового диапазона. Основные марки алюминиевых сплавов 7075, 7005, 6061.

Иногда алюминиевые рамы легируют небольшими добавками скандия, который значительно повышает прочностные характеристики и позволяет снизить вес рамы.

Углепластик

Углепластик, или «карбон», представляет собой композитный материал. Обладает достаточной прочностью, но при этом хрупок, дорог и труднотехнологичен. Боится точечных ударов. В качестве компромисса, иногда изготавливаются «гибридные» рамы, с отдельными элементами из углепластика и основой из металлических сплавов.

Полностью углепластиковые рамы могут быть как классической конструкции, так и монококовой. Большинство современных велосипедных рам выше среднего уровня имеют карбоновые рамы. Углепластиковые рамы обладают наименьшим весом по сравнению с рамами из других материалов.

Виды велосипедных рам по стилю катания

До этого мы в большей мере говорили только о материале рам, но ведь есть еще и их геометрия, рассчитанная под каждый тип велосипеда. Какие конструктивные отличия? Давайте-ка узнаем.

Внедорожные

• Хардтейл – типичная рама горного велосипеда без заднего амортизатора. На нее чаще всего уже можно установить дисковый тормоз, багажник, колесо с широкой покрышкой, есть крепления под фляги. Рекомендация: как выбрать горный велосипед.
• Софтлейн – необычная рама для езды по бездорожью. Амортизация происходит за счет упругих задних перьев. Она не подходит для прыжков, но с неровностями дороги справляется.
• Двухподвес – на раме установлен задний амортизатор. Есть множество его конструкций – начиная от двухподвесов для МТБ и заканчивая даунхиллом. Багажник установить нельзя, креплений для фляги мало.
• Горный тандем – в отличии от классического дорожного рама рассчитана под установку передней амортизационной вилки и широкой резины.

Дорожные

• Городской велосипед – рама рассчитана на высокую посадку, имеет крепления для заднего багажника и корзины на руль, но не рассчитана под дисковые тормоза за редким исключением.
• Шоссейный велосипед – геометрия спланирована под низкую посадку для хороших аэродинамических свойств. Подобная рама обладает хорошим накатом, двумя или тремя креплениями под велофлягу. Багажник зачастую установить нельзя.
• Циклокросс – просветы в перьях рассчитаны под более широкую резину, посадка – для маневренной езды. Обычно есть крепления под багажник и, разумеется, фляги. По этой причине их частенько используют для туризма.
• Туринг – турингом считается классический велосипед для дальнобойных путешествий. Наверное, 9 из 10 кругосветных велопутешествий было совершено на турингах. Идеальное соотношение обтекаемости и удобства посадки для спины и рук, возможность установки любых колес, переднего и заднего багажника, множества фляг и разных других плюшек.
• Тандем – ну здесь всё ясно, все видели велосипеды для езды вдвоем, а то и втроем.

Кроме этих вариантов, есть еще рамы для экстремальных дисциплин, например, триала и BMX. А также разные круизеры, рекумбенты, у которых посадка лежа, педали находятся на уровне головы.

Колесо и его части

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.

Типы и виды велосипедов, полный список

Вы можете встретить другие его названия: MTB, ATB, mountain-bike, хардтейл, сикстер, найнер, По назначению этот тип можно разделить на велосипеды для даунхилла, фрирайда, дёрта, стрита, кросс-кантри.

Это самый популярный и распространенный вид велосипеда. Предназначен для езды по бездорожью. Но современные велосипедисты используют горные велосипеды для езды повсюду, от убитых грунтов до идеально ровного шоссе.

Внешне такой байк легко идентифицировать. Ему свойственна массивная прочная рама, колёса с широкими покрышками и зубастым протектором, амортизационная вилка, большое количество передач, тормоза ободные или дисковые.

Под конкретные задачи горный велосипед комплектуется совершенно по-разному, все зависит от того, хотите вы кататься по проселочным дорогам или участвовать в соревнованиях, преодолевая сложные препятствия. Цены на велосипеды стартуют от 200$ и могут достигаться нескольких тысяч.

Более подробно познакомиться с типами горных велосипедов и их навесным оборудованием вы можете в статье по этой ссылке.

Рассматривая современные велосипеды, классификация не может обойти стороной горные двухподвесы.

Велосипед двухподвес

По сути это тот же самый горный велосипед, но на таких байках амортизация присутствует как на переднем, так и на заднем колесе. Задняя амортизация гораздо сложнее передней (вилки). Каждый производитель стремится создать свою собственную уникальную разработку задней подвески.

Условно их можно разделить на два вида:

• четырёхрычажные подвески
• однорычажные подвески

Стоимость от 1000$ долларов.

Подробнее познакомиться с этим типом велосипедов и областью их применения можно в статье про двухподвесы.

Фэтбайк

Фэтбайк — это велосипед с толстыми покрышками. По части геометрии рамы и посадке схож с горным велосипедом. Отличается повышенной проходимостью. Способен с легкостью преодолевать такие сложные поверхности, как рыхлый песок, снег, грязь.

Ширина покрышек составляет 3,5-5 дюймов, а давление в них держится на уровне 0,2-2 атмосферы. Фэтбайки отлично подходят не только в качестве велосипеда для развлечений, но и для туризма по глухим местам. Прочтите статью про фэтбайки, чтобы узнать больше.

Спортивные велосипеды

Шоссейные велосипеды

Синонимы: шоссе, roadbike, роудбайк, гоночный велосипед. Этот байк относится к категории велосипедов, предназначенных для шоссейных велогонок. Для шоссейников характерны:

• легкий вес
• руль баран
• узкие покрышки (слики)

Все это обеспечивает аэродинамическую посадку, поэтому долгая езда с высокой средней скоростью это не проблема. Но дорожное покрытие должно быть очень хорошим. На такой велосипед не повесишь крылья и багажник, но это стоит того, чтобы прокатиться с ветерком пару сотен километров.

Стоимость от 700$ долларов.

Подробнее познакомиться с шоссейными велосипедами можно по ссылке.

Циклокроссовые велосипеды

Синонимы: велокроссовый, циклокроссер. Внешне похож на шоссер, но есть отличия. Этот тип велосипеда адаптирован для быстрой езды по бездорожью. Отличается более прочной рамой и слегка измененной посадкой, покрышки зубастые, тормоза кантилеверные или дисковые (встречаются чаще).

Хоть этот тип и предназначен для велокроссовых гонок по бездорожью, это не мешает велолюбителям использовать его в качестве универсального велосипеда для езды повсюду. Можно установить крылья или багажник. Фишкой циклокросса является то, что во время гонок велосипед часто приходится носить на плече, поэтому их делают максимально легкими.

Ценник стартует от 1000$

Подробнее познакомиться с ними и узнать их отличия от других видов велосипедов можно в нашей статье про циклокроссы.

Велосипед для триала и фристайла

Сюда мы отнесли велосипеды типа BMX и триал. Триальные модели легко узнать, у них длинные, низкие и легкие рамы, нет седла, вынос длинный, а руль широкий. Задняя покрышка зачастую толще передней. Все это позволяет отлично держать баланс на заднем колесе и выполнять сложные спортивные трюки.

Велосипед типа BMX тоже имеют низкую раму. Колеса 20 дюймов. На оси крепятся специальные трубки (пеги). На BMX можно вращать руль сколько душе угодно, тросы при этом на запутаются. Эта фишка обычно применяется в трюках.

Цены стартуют от 200$, но лучше выбирать модель подороже.

Трековый велосипед

Также известен как Track bicycle. Это специальный вид велосипеда, предназначенный для гонок на треке. На нем отсутствует трансмиссия и тормоза. Колесо связано с педалями, поэтому свободного хода нет. Крутятся педали — крутится и колесо. Руль баран — для достижения спортивной посадки.

Это самый легкий из всех велосипедов, но цены на профессиональные трековые велосипеды стартуют от нескольких тысяч долларов.

Разделочный велосипед

Это подвид шоссейного велосипеда, он применяется в гонках с раздельным стартом, а также популярен в триатлоне. Тут идет упор на аэродинамичность. Узкие колеса, руль с лежаком, геометрия рамы заточена на максимальную обтекаемость воздухом.

Цены на разделочные велосипеды начинаются от 3000$

Велосипеды для асфальта

Городской велосипед

Синонимы: citybike, ситибайк, дорожный велосипед. Классификация велосипедов городского типа довольно обширна. Если коротко, то это байки для поездок на работу и прогулок по парку, Свойства городского велосипеда:

• тяжелый
• комфортный
• есть багажник или корзинка
• передние и задние крылья
• защита цепи
• широкое седло
• одна скорость или планетарная втулка
• ригидная вилка
• вертикальная или почти вертикальная посадка
• подножка

Одним словом, этот вид оптимален для коротких поездок по городу в любую погоду и в любой одежде. Ситибайкам характерна неприхотливость в обслуживании. Данный тип очень распространен во многих странах Европы в качестве основного транспортного средства.

Цены стартуют от 200$

Подробный обзор в статье про городские велосипеды.

Велосипед гибрид

Синонимы: Hybrid, гибрид, кроссовый велосипед. Виды велосипедов настолько богаты своим разнообразием, что понадобилось создать отдельный тип, который перенял в себя свойства горного, шоссейного и городского велосипеда. Формально это упрощенный горный байк, более приспособленный для езды по асфальту.

Более легкие и высокие рамы, вилки с небольшим ходом, тормоза дисковые или V-brake. Колёса 28 дюймов, протектор умеренно агрессивный, чтобы сохранять устойчивость на грунте и хорошо катить по асфальту. Многие дополняют свой велосипед крыльями, багажником, рогами и другими аксессуарами. Кому подойдет такой велосипед? Тем, кто ищет универсальности.

Цены начинаются от 300$

Велосипед туринг

Синонимы: Touring, туристический велосипед. Эти типы велосипедов идеальны для туризма по асфальтовым дорогам. Внешне напоминает шоссейный тип за счет руля барана. Однако у туринга есть ряд своих отличий:

• материал рамы сталь, алюминий, хромоль или титан
• багажник с расчетом на большой вес (передний и задний)
• жесткая стальная вилка
• прочные и надежные колеса
• трансмиссия с внедорожным расчетом
• хорошая защита от грязи
• мощная светотехника

Поскольку этот тип велосипеда рассчитан на преодоление больших расстояний с багажом, то в нем надежность важнее веса.

Не так много производителей выпускает туринги, поэтому цены на них большие, начиная от 1000$ и выше.

Складной велосипед

Также извествен как Folding bike. Отличный вариант для передвижения по городу. За счет небольших колес велосипед легко складывается и его можно взять с собой в офис. Скорость, комфорт и управляемость держатся на среднем уровне из-за компактности.

Накат на таком велосипеде слабоват, но если ваша цель не десятки километров за подход, то это отличный выбор. Цены от 300$ и выше.

Другие велосипеды: классификация

Судя входит то, что не так часто встречается на наших дорогах, либо же требует отдельного пояснения.

Детский велосипед

Их бывает очень много. Двухколесные, трехколесные и даже четырехколесные (2 дополнительных боковых колеса). Чаще всего имеют одну скорость и ножной тормоз. Но некоторые производители комплектуют свои детские велосипеды многоскоростной трансмиссией и тормозами разного типа, делая их похожими на взрослые.

Цены стартуют от 120$

Женские велосипеды

Велосипеды для девушек отличаются своей конструкцией. Обычно различия проявляются в геометрии рамы. Также часто сокращено расстояние между седлом и рулем. Сидения учитывают особенности женской анатомии.

Существуют горные, шоссейные, городские и многие другие типы велосипедов, созданные специально для девушек. Однако, большинство из прекрасной половины человечества предпочитает кататься на традиционных велосипедах и не испытывает при этом дискомфорта.

Грузовые велосипеды и Велосипеды-прицепы

Не трудно догадаться, что это велосипеды для транспортировки грузов. Грузовые чаще всего сделаны как трехколесные и имеют сзади большую корзину. Такой велосипед станет отличным помощником в хозяйстве где-нибудь в селе. А еще они довольно популярны в некоторых азиатских странах.

Велосипеды прицепы представляют собой конструкцию, с помощью которой можно сделать тандем. Тот, кто сидит спереди отвечает за направление, а тот, кто крутит педали на прицепе, просто любуется красотой. Здорово, не правда ли?

Электровелосипед

Это тип велосипеда, который подразумевает наличие электродвигателя. Основная задача такого подхода помощь при кручении педалей, но некоторые ездят на таких велосипедах, как на мопедах.

Сделать электровелосипед можно почти из любого байка, установив на него мотор-колесо. Однако, многие производители выпускают свои собственные модели с самым разным дизайном и запасом хода. Это замечательный экологически чистый вид транспорта, позволяющий без проблем преодолевать расстояние в несколько десятков километров.

Велосипед тандем

Тандем — это велосипед, на котором могут ехать одновременно 2 человека. За переключение скоростей и рулевое управление отвечает сидящий спереди. Сидящий сзади крутит педали и любуется пейзажем.

Традиционное тандемы используются для езды по асфальту, но некоторые производители также выпускают внедорожные модели. Кататься на таком велосипеде очень весело.

Цены стартуют от 500$

Велосипед Лигерад

Также известен как лежачий велосипед. Глядя на фото можно понять, что спина ездока размещается на специальном лежаке. Лигерады обладают хорошей скоростью разгона, высокой маневренностью, на них можно ехать долго и совершенно не уставать. Единственной их слабостью являются подъемы.

Уницикл

Или моноцикл. Это велосипед с одним колесом, над которым собственно и сидит человек. Удивительно, но даже этот необычный вид можно классифицировать на несколько типов: трюковые унициклы, горные и дорожные.

Чопперы и круизеры

Это велосипеды для городских прогулок. От классических моделей они отличаются необычным дизайном и посадкой. Часто такие модели именуются «растабайками».

Для чего они подойдут? Для неспешной покатушки на пикник, на работу, в парк. На них можно ездить долго и не уставать, благодаря очень комфортной посадке и широкому седлу.

На этом мы заканчиваем нашу подборку типов велосипедов, надеемся, что данный материал был полезен для вас!

Источники:

https://velo-1.ru/pereklyuchateli-skorostej-na-velosipede-ustrojstvo-i-kak-rabotayut
https://pro-bike.ru/article/iz_chego_sdelan_sovremennyj_velosiped-7738.html
http://velomozg.com/velosipednye-ramy
http://velomozg.com/koleso-i-ego-chasti
http://velomozg.com/tipy-i-vidy-velosipedov-polnyj-spisok