Накат велосипеда это

Геометрия велосипеда: на что влияют параметры?

Наверное, каждый велосипедист, независимо от стажа катания, слышал фразы “эта рама слишком мягкая” или “эта рама очень быстрая”. Если еще не слышали подобное, то теперь начнете. Информация точная и проверенная.
Вполне вероятно, что в начале своего велосипедного пути вы не будете ничего понимать в геометрии и ее влиянии на ездовые характеристики. Однако со временем, начнете что—то подозревать.
Велосипед друга здесь не поможет. Потому, что он просто другой.
Лучше всего ощущается разница между рамами и их геометриями , если всё (или почти всё) оборудование перекочевывает с одной рамы на другую. Вот тогда открывается возможность узнать между ними разницу, а потом сравнить свои ощущения с цифрами на бумаге. Будьте уверены, интуитивно вы все почувствуете правильно. Поменяется управляемость, набор скорости, проходимость, посадка, удобство агрессивного вкручивания педалей. Список ощущений невероятен по своим объемам.
Если же вы можете оценить параметры рамы абсолютно любого велосипеда и не на своем оборудовании, то непонятно зачем вы читаете эту статью) тут для вас ничего нового не будет)

Многие слышали, что раму подбирают по росту и параметру ЕТТ.
Ростовка рамы (длина подседельной трубы) определяется длинной прямой, выходящей из центра кареточного узла и идущей до верхнего края подседельной трубы. Метод этот обладает большими погрешностями, так как некоторые велосипеды имеют встроенный подседельный штырь или разный угол наклона подседельной трубы. Подавляющее большинство производителей велосипедов, особенно в среднем и бюджетном сегментах, указывают размерность рамы исходя именно из длины подседельной трубы.
Параметр ЕТТ чаще используется продвинутыми пользователями, он характеризует эффективную длину верхней трубы. Для вычисления параметра ЕТТ раму велосипеда необходимо установить в положение, в котором она и будет ездить. Далее, от диаметрального центра верхней части рулевого стакана ведем горизонтальную линию до диаметрального центра подседела. Вы всегда будете упираться именно в подседел, а не в подседельную трубу. Конечно, так будет, если все измерения проводятся верно.
Важно понимать, что ЕТТ у разных производителей в одной ростовке может отличаться на величину от 0,5 до 5-6 см. Это очень много. На одной раме вы будете сидеть прямо, а на другой вытягиваться. Разумеется, можно играться с длинной выноса, чтобы компенсировать посадку, но ездить такие рамы будут все равно совершенно по—разному.
Изменение эффективной длины верхней трубы влечет за собой изменение колесной базы, что делает велосипед мягче на неровностях и быстрее, но тогда в жертву приносится его управляемость, например. В мире еще более продвинутых велосипедистов ростовка рамы и ЕТТ практически не учитываются, за основу берутся совсем другие величины.

Да, вот с этого самого момента мы и начинаем говорить о самой геометрии.

Stack и Reach

Два этих параметра в среде продвинутых велосипедистов пользуются сейчас широкой популярностью.

Stack — это длина вертикальной прямой идущей из диаметрального центра верхней части рулевого стакана вниз, до воображаемой горизонтальной линии, идущей из центра кареточного узла.

Reach — это длина горизонтальной прямой выходящей из диаметрального центра верхней части рулевого стакана, идущей до воображаемой вертикальной линии, выходящей из кареточного узла.

Да, по сути, не имеет большого значения, как вы будете производить замеры, отталкиваясь от кареточного узла или рулевого стакана. В любом случае вы получите одни и те же параметры.
Они позволяют быстро оценить свою посадку на велосипеде без углубленного изучения его параметров. Размерность рамы и ЕТТ такого представления не дают, они просто характеризуют высоту подседельной и длину верхней труб.
Конечно, можно спорить, мол посадка поддается регулировке с помощью высоты подседела с офсетом и без него, с помощью угла и длины выноса, ширины руля, наличия или отсутствия подъема руля. Параметров много можно изменить, чтобы подобраться к “своей” посадке, однако Stack и Reach являются определяющими основу, так как эти величины не поддаются корректировке и выбираются всего один раз.

При фиксированном Reach увеличение Stack приводит вас в более вертикальное положение, спина выпрямляется.
При фиксированном Stack увеличение Reach приводит вас в более вытянутое положение, руки выдвигаются вперед.

То есть, если вы собрались покупать новую раму и обнаруживаете свою посадку слишком вытянутой и/или агрессивной, то есть смысл задуматься о более высоком Stack и коротком Reach.
Если посадка слишком прямая, то Reach подбирается длиннее, а Stack пониже.

В качестве примера предлагаем рассмотреть Specialized Tarmac , где в 56-й ростовке Stack составляет 565 мм, а Reach 395 мм. Пока непонятно, знаю. Теперь обратим внимание на Specialized Roubaix в той же 56-й ростовке, у него Stack 605 мм, а Reach 384 мм.

Вот теперь становится видно, что ростовка, к которой так много пользователей апеллируют играет не такую уже и большую роль, если говорить о посадке. Из цифр мы видим, что Tarmac с меньшим Stack обладает более агрессивной и вытянутой посадкой. Roubaix, напротив, предлагает высокую посадку, что и не удивительно, ведь он позиционируется, как endurance велосипед. То есть, такой велосипед предназначен для длительных заездов, где агрессивная посадка будет отнимать лишнюю энергию, здесь важно удобство и длительность вкручиваний, а не их агрессивность. На первый план выходит не скорость, а комфорт.

Разумеется, все эти утверждения справедливы в случае использования одинаковых выносов, рулей и подседелов. С их же помощью посадку на любом велосипеде можно будет сделать, как более вытянутой, так и более прямой.

Появляется вполне закономерный вопрос — зачем отталкиваться от Stack и Reach, если посадку все равно можно поменять?
Дело тут в том, что задумывая велосипед с определенными характеристиками инженеры закладывают в него определенные параметры жесткости в разных узлах.

Получается, что вы взяли жесткий Tarmac, но в конечном итоге сделали посадку повыше. Ездить станет, безусловно, комфортнее, но рама по—прежнему останется очень жесткой, ездить будет больно. Ситуация с Roubaix похожа, его рама мягче в некоторых узлах, чтобы обеспечить больше комфорта. Вытягивание посадки на нем сделает вас быстрее, но часть энергии агрессивного вкручивания теперь будет растрачиваться на деформацию “гибких” элементов рамы, которых нет в Tarmac. К тому же, длина выноса неизбежно вырастет, что отразится, как на внешнем виде велосипеда, так и на его весе. Пусть и не значительно, но все же.

Управляемость тоже в стороне не останется, она будет становиться хуже. В зависимости от заложенных производителем параметров она станет либо более вялой, либо более нервной.

Stack+ и Reach+

Приставка + используется компанией Canyon и позволяет получить, в общем—то, те же параметры, только теперь не от верхнего края рулевого стакана, а от верхних точек самого руля. Если на голой раме Reach и Stack неизменны, то Stack+ и Reach+ могут изменяться в зависимости от установленного руля, его высоты благодаря проставочным кольцам под выносом, и углу наклона выноса.

Угол подседельной трубы

Наклон подседельной трубы измеряется с помощью горизонтальной линии, проходящей от центра кареточного узла и линии, проходящей вдоль подседельной трубы. Подседельный штырь, который вставляется в подседельную трубу, при измерении не учитывается, так как он разнится в своей конструкции от модели к модели. Кроме того, штыри бывают с офсетом и без него.

Офсет подседельного штыря — это величина отклонения места установки седла от горизонтали подседельной трубы. Если вы посмотрите на свой велосипед, то скорее всего подседел имеет некоторый изгиб около самого седла, это и есть его офсет. Существует также нулевой офсет, тогда точка крепления седла не отклоняется от горизонтали подседельной трубы. Подседельная труба обычно располагается с углом наклона примерно в 73—74 градуса. Уменьшение этого параметра приводит к смещению седла ближе к заднему колесу располагая вас “за кареткой”. Увеличение градуса подвигает седло ближе к рулю, что позволяет принять более аэродинамическую посадку, так как вы уже будете “перед кареткой”.

Большие углы наклона подседельной трубы, около 80 градусов, встречаются на велосипедах для раздельных стартов и триатлона. Они позволяют максимально выровнять спину, чтобы обеспечить минимальное лобовое сопротивление, такая посадка очень агрессивная и способствует эффективному вкручиванию. Правда, долго ехать на таком велосипеде без определенной подготовки среднему велосипедисту будет очень тяжело.

Угол наклона рулевого стакана

Измеряется угол рулевого стакана с помощью горизонтали, проходящей через ось колеса и прямой линии, проходящей через центр рулевого стакана.

На горных велосипедах угол наклона рулевого стакана колеблется в пределах 62—73 градуса, шоссейные велосипеды чаще располагаются на отметке более 70 градусов.
Уменьшение этого угла приводит к увеличению колесной базы и смягчению управляемости, она становится более ленивой и расслабленной. Для горного велосипеда самое то.
Впрочем, для сохранения колесной базы на определенном уровне некоторые производители укорачивают верхнюю трубу велосипеда.

При настройке посадки стоит учитывать фактор наклона рулевого стакана. Представим, что он составляет 73 градуса и вы добавляете 25 мм колец под выносом. Конечная высота руля изменится примерно на 24 мм, однако при этом он сместится примерно на 7 мм ближе к седлу.

Trail

Параметр Trail измеряется между осевой линией рулевого стакана, идущей до самой земли и прямой, опущенной вертикально вниз из оси колеса. Trail зависит от угла наклона рулевого стакана, офсета вилки и размера колеса. Офсет вилки — это величина, на которую ось колеса смещена относительно оси рулевого стакана.

Увеличение угла наклона рулевого стакана, уменьшение офсета вилки и размера колеса приводит к уменьшению параметра Trail, что делает велосипед намного острее в управлении. Меньший Trail встречается чаще на шоссейных велосипедах. Увеличенный Trail применяется на горных велосипедах и увеличивается по мере роста агрессивности дисциплины. Он делает велосипед более стабильным в управлении и прощает большое количество ошибок на бездорожье.

В качестве примера рассмотрим шоссейник Trek Madone в 56 размере рамы. Угол наклона рулевой трубы у него составляет 73,5 градуса, а офсет вилки 40 мм, что приводит Trail к величине в 58 мм.

Циклокроссовый Trek Boone имеет всего 72 градуса в рулевой трубе и 45—ти миллиметровый офсет вилки, что обеспечивает ему офсет 67 мм. Разница почти в 11 мм резко сказывается на управляемости. Шоссейнику требуется больше маневренности, а циклокросс должен уметь оставаться стабильным и предсказуемым в условиях отсутствия дорог, потому у него Trail больше.

Trek Domane, например, является endurance шоссейным велосипедом и такой остроты управления, как у Madone ему не требуется, поэтому офсет вилки составляет уже 48 мм, а Trail 61 мм.

Передний центр

Front Center измеряется от центра кареточного узла до центра передней оси. Стоит учитывать, что на велосипедах с разными углами рулевых труб и с разными офсетами вилок этот параметр может вовсе не отличаться. С его помощью становится понятно, будет ли ваша нога цепляться за переднее колесо или нет. Разумеется, это актуально для зубастых покрышек и владельцев большого размера обуви.

Длина цепных перьев

Измеряется длина цепных перьев от центра каретки до центра заднего колеса. Чем они короче, тем более производительным велосипед считается с точки зрения эффективности педалирования. Это обусловленно большей жесткостью конструкции.

На шоссейных велосипедах цепные перья всегда короче, чем на горных. Хотя и в среде шоссейных велосипедов короткие цепные перья не всегда нужны и величины эти колеблются в зависимости от дисциплины. Наиболее агрессивные из них имеют настолько короткие перья, что подседельную трубу инженерам приходится делать с углублением под колесо. Разумеется, в таких условиях размер покрышки весьма сильно ограничен.

С МТБ велосипедами все несколько проще, по длине перья вместят огромные покрышки, но теперь уже не будет хватать расстояния между перьями.

Колесная база

Измеряется база между осями велосипеда. От нее зависит управляемость и мягкость хода. Рама при этом может оставаться такой же жесткой. Просто увеличивается плавность преодоления препятствий. Чем колесная база короче, тем более шустрым велосипед становится. Чем база длиннее, тем больше стабильности в ходу.

Если для сравнения взять шоссейник и гравийник, то последний будет обладать большей колесной базой, так как ему нужна стабильность управления.

Высота каретки относительно земли

Она измеряется от земли до центра кареточного узла и характеризует геометрическую проходимость велосипеда. То есть, от её высоты зависит высота препятствия, которое вы сможете преодолеть без отрыва колеса, не цепляясь при этом звездами шатунов.
Кроме того, высота кареточного угла характеризует смещение высоты центра тяжести. Чем он ниже, тем более устойчивым велосипед является.
Ну, и разумеется, чем каретка выше, тем больший наклон в повороте можно осуществить, не переставая при этом вращать педали, что очень важно для шоссейных велосипедов.
Следует учитывать, что изменение диаметра покрышек приводит к изменению высоты каретки.

Высота каретки относительно осей колес

Да, некоторые производители пользуются измерением высоты центра каретки относительно осей колес. Сути это никак не меняет. Чем каретка выше от земли, тем она ближе к осевой линии колес, тем выше поднимается центр тяжести и тем больший зазор для педалей образуется.
В общем, всё то же самое, только точка отсчета теперь находится сверху, а не с низу.

Увлеченный велосипедист с 2014-го года. Терпеть не мог, когда велосипед в ходу издавал посторонние звуки, что заставляло его многократно все перебирать, перемазывать и обновлять. Любит вникать в тонкости, посему многочисленные переборки своего велосипеда вылились в дальнейшем в работу веломехаником. Прошёл тернистый путь от Shimano Acera на Comance Tomahawk через SLX до XTR на Specialized S Works, а потом просто пересел на бюджетный шоссейник на оборудовании Campagnolo Xenon 10. За плечами веломарафон (МТБ) Куяльник 2019-года, где на маршруте Light занял 5-е место. В настоящее время остается активным пользователем велосипеда и продолжает углублять свои знания в этой сфере.

Основные части современного байка

Прежде всего давайте вспомним, что и как называется в велосипеде. На рисунке 1 изображен двухподвесный маунтинбайк с дисковыми тормозами.

Основные части байка
1 — Рама. 2 — Крышка рулевой колонки. 3 — Вынос руля. 4 — Руль с ручками. 5 — Манетки и тормозные ручки или моноблоки, б — Тросики (и гидролинии) управления переключателями передач и тормозами. 7 — Рулевая колонка. 8 — Амортизационная вилка. 9 — Шина (покрышка). 10 — Обод. 11 — Спицы. 12 — Втулка. 13 — Ротор (тормозной диск). 14 — Калипер (тормозной суппорт). 15 — Ведущие звезды. 16 — Педаль. 17 — Шатун (шатуны +-ведущие звезды называются системой). 18 — Каретка (картридж каретки). 19 — Цепь. 20- Задний переключатель передач. 21 — «Петух» — крепление заднего переключателя к раме. 22 — Кассета или трещотка (блок задних звезд). 23 — Маятник задней подвески двухподвесочного велосипеда. 24 — Передний переключатель передач. 25 — Задний амортизатор. 26 — Подседельный штырь. 27 — Седло. 28 — Эксцентриковый зажим регулировки седла по высоте.

• низкосортной стали;
• легированной стали;
• алюминиевых сплавов;
• титана;
• композитных сплавов;
• экзотических материалов.

Железные рамы

Конечно, это не железо в чистом виде, а низкоуглеродистая сталь. Из этого материала делают велосипеды для прогулок или подделки под горные велосипеды. Их отличительная черта — вес. Если вы едва можете приподнять велосипед, это верный знак того, что он сделан из такого низкопробного материала. Конечно, уважающий себя производитель не использует «кроватное» железо, поэтому на раме вы увидите неизвестное имя фирмы. Очень любят производить такую технику малоизвестные в мире индийские фирмы. Впрочем, «железо» быстро уступило место легированной стали, которая и сегодня является достойным материалом для изготовления остова велосипедов.

Железо стало широко применяться в промышленности в незапамятные времена. Уже древние люди умели с ним обращаться и делали железные мечи и наконечники стрел. Видно, поэтому человечество накопило опыт по обработке железа куда больше, чем алюминия или других современных материалов. Бесшовные железные рамы появились на велосипедах еще в веке XIX. Трубы переменного сечения (где исповедуется принцип «чем больше нагрузки, тем толще стенка») стали применяться в 1935 году, сейчас это называют «баттинг». То есть наши дедушки уже ездили на велосипедах, где трубы были сделаны по технологии, не устаревшей и по сей день. С тех пор изменились, в основном, геометрия рам и собственно материал.

• Технология обработки стали хорошо освоена человеком. Из стали можно сделать практически любую необходимую форму труб, обеспечить их качественную сварку (или пайку). Вот почему на многие стальные рамы производителем дается гарантия «пожизненно». На алюминиевые рамы все еще часто можно встретить гарантию на 5 лет.
• Раз мы заговорили о сроке службы металла, отметим, что сталь обладает высокой усталостной прочностью,то есть способностью выдерживать миллионы циклов нагрузки. В то же время сталь, как правило, как бы предупреждает «хозяина» о том, что собирается разрушиться. Вначале появляются трещины, которые растут, растут и, наконец, приводят к разрушению рамы. Алюминивые трубы, к примеру, лопаются внезапно, накапливая где-то внутри усталостные напряжения!
• Для всех видов стали характерен высокий модуль упругости. Он в три раза больше, чему алюминия, и в два раза больше по сравнению ститаном. Большой модуль упругости плюс высокая прочность материала позволяют проектировать и создавать тонкие и, в то же время, жесткие конструкции. По ощущениям от езды хорошая хромомолибденовая рама имеет высокий накат и хорошую быстроту разгона велосипеда (приемистость).
• Сталь хорошо гасит вибрации. Можно сказать, что отчасти «эра вилок и амортизаторов» обязана своим расцветом массовому переходу в производстве рам со стали на алюминий. На стальном велосипеде вибрации не так сильно ощущаются, что, несомненно, приятно. Алюминиевые рамы чувствительны к ошибкам в их проектировании. Известно их свойство «козлить» — сильно подкидывать велосипедиста вперед при наезде задним колесом даже на небольшой камешек. Стальные рамы «прощают» такие небрежности вождения.

Трубы стальных рам могут быть сварены между собой, а могут быть спаяны. Оба метода хорошо отлажены, и покупателю не стоит обращать на это внимание при выборе рамы Можно потратить свое внимание на изучение имени производителя труб. Хорошо ласкают слух байкера слова Remolds, Columbus.

Завершая разговор о стали, суммируем: кому все-таки надо «свернуть горы» и достать стальную раму? Сталь — самый разумный выбор для «дальнобойщиков». Надежность, прочность и ремонтопригодность делают стальные рамы незаменимыми в сложных дальних многодневных путешествиях.

Посмотрим, какие же хорошие стальные рамы присутствуют на нашем рынке в сегменте велосипедов «для народа» — скажем, в ценовом диапазоне от 500 до 1 000 долларов. Вы видите их в магазинах? Их попросту нет. У многих производителей есть хромомолибденовые велосипеды начального уровня. При этом в продаже имеются в наличии алюминиевые модели на любой вкус и цвет. А в чем, собственно, причина такой популярности алюминия? Этот металл настолько лучше? Алюминий действительно имеет ряд достоинств, о которых мы поговорим ниже, но все-таки главная причина кроется в цене.

Алюминий

Алюминий, а вернее его сплавы, на сегодня является самым распространенным материалом для изготовления рам. Неудивительно: на выходе с тайваньского завода простые алюминиевые рамы могут стоить 25 долларов. Не прикупить ли нам на «черный день» десяток-другой?

Если посмотреть на характеристики алюминия и его сплавов, то мы видим, что большинство из тех, что интересны нам, много хуже, чем у стали. Отчего тогда самолеты и космические корабли делают из сплавов алюминия? Вес — главный козырь «крылатого» металла (так иногда называют алюминий). У «солидной» стали удельный вес 7,85 грамм на один кубический сантиметр, а у алюминия — всего 2,7 грамма. Поэтому отношение его свойств к весу дает заметно лучшие результаты, чем у стали.

Если мы вспомним физику, то обнаружим такую зависимость: при увеличении диаметра трубы в два раза жесткость ее повышается в 8 раз (кубическая зависимость). При увеличении толщины стенки в два раза или при применении материала с большим коэффициентом упругости жесткость конструкции увеличивается линейно, то есть в два раза. Вот тут алюминий и выигрывает у стали: чем больше диаметр трубы, тем тоньше стенка — справедливо для обоих материалов. Но толщину стенки нельзя уменьшать беспредельно: нельзя же допустить, чтобы стенки рамы прогибалась от сжатия, скажем, пальцами. Минимальная толщина стенок для стали 0,4 мм, для алюминия — 0,8 мм. Сталь в этом случае остается существенно тяжелее. Вот если бы велосипеды делать надо было только из тонких труб.

• высокая жесткость;
• позволят увеличить КПД велосипедиста;
• на алюминиевых рамах легче разгоняться, и они лучше «всхожи» на горки;
• несколько меньший, чем у стальных, вес рам;
• более низкая цена.

• рама хорошо передает тряску на велосипедиста;
• рамы накапливают усталость и разрушаются «без предупреждения»;
• алюминиевые рамы «не любят» легких седоков;
• срок жизни у этих рам меньше, чем у стальных.

Сегодня, пожалуй, в среднем ценовом диапазоне именно алюминиевые рамы являются наиболее разумным выбором для начинающего байкера.

Об алюминии ходят слухи, что он не подвержен коррозии. Это не вполне так. Алюминий окисляется и покрывается тонкой пленкой окисла. Кстати, если эту пленку регулярно снимать, скажем, наждачной бумагой, то можно алюминиевую трубу протереть до дыр. Также «не любит» алюминий и соль, которой обильно посыпают наши дороги. Поэтому трубы и детали из алюминиевых сплавов должны иметь наружное защитное покрытие. Для этого лучше всего подходят лаковые краски. Но более элегантно выглядит защитное покрытие, получаемое в результате анодирования поверхности алюминия.

Формы алюминиевых труб бывают самыми разными. Отчасти это связано с тем, что производитель стремится сделать красивую конструкцию, и тем, чтобы компенсировать негативные свойства жесткости алюминия, не уменьшая её прочности, и максимально снизить вес. Так как в поперечном направлении жесткость, как известно, благо. А в вертикальном излишняя жесткость — некоторый вред. Так появляются трубы, которые «выше и уже»: овальные или прямоугольные в сечении. Кроме того, часто применяются S-образные, если смотреть сверху, задние перья. Они несколько снижают вертикальную жесткость и увеличивают грязевой зазор.

Последнее достижение алюминиевого рамостроения — гидроформованные трубы. Эта технология, которая базируется на свойствах несжимаемой жидкости, позволяет сделать в раме различные выступы самой экзотической, чаще даже полезной формы. Раньше, чтобы увеличить сечение трубы, скажем, в самом напряженном месте соединения с другими трубами, использовали сварку — к трубе просто приваривали еще кусок для прочности. Сегодня гидроформованием можно получить единую конструкцию необходимой формы. Это заметно повышает надежность (нет сварных швов) рам и технологичность их производства.

Титан

Титан сочетает в себе достоинства алюминия и стали — твердость и легкость. Титановые рамы весят примерно на 40% меньше, чем стальные. Кроме того, этот материал абсолютно устойчив против коррозии. Однако в производстве рам большое значение имеет не прочность, а жесткость, а у титана она составляет всего половину от жесткости стали. Следовательно, титановая труба с теми же размерами, что и стальная, будет легче ее на 40%, но зато при одинаковой нагрузке она будет прогибаться в два раза больше. Чтобы придать титановой раме достаточную жесткость, сделать ее устойчивой, надо увеличивать размеры труб. Примерно так же, как и при использовании алюминия, хороших результатов можно добиться только при увеличении диаметра труб с одновременным уменьшением толщины стенок. При этом все равно рама из титана будет легче рамы стальной почти на 20% . Существуют два основных «велосипедных» сплава, отличающихся процентным содержанием алюминия и ванадия: 3A1/2,5V и 6A1/4V. Последний несколько легче и прочнее, но и дороже. К плюсам можно отнести практически полное отсутствие коррозии, высокую прочность, относительную мягкость при езде.

Титан, как и сталь, отлично гасит вибрации; хорошо сделанная титановая рама может служить долго и верно. Проблема как раз заключается в словах «хорошо сделанная». Не будем утруждать вас рассказами о трудностях обработки титана, но отметим: трудности значительные. Требуются хорошо отлаженные (и точно соблюдаемые) технологии, которые позволят сделать раму, скажем так, с заданными свойствами.

При обработке многие достоинства металла можно потерять. Интересно, что многие известные фирмы производят свои титановые шедевры на территории нашей страны.

Наша книга, в основном, написана для новичков в нелегком велосипедном деле. Можно сказать, что выбор титанового байка новичкам не показан. Во-первых, хорошие титановые рамы весьма дороги, во-вторых, титан раскроет свои свойства в основном для «продвинутого» пользователя. Необходимо «почувствовать разницу», а это невозможно, не имея предварительного опыта езды на велосипедах с другими рамами.

Углепластиковые рамы

Все больше и больше появляется на прилавках наших магазинов велосипедов на карбоновых (углепластиковых) рамах Попадаются экземпляры на составных рамах: часть элементов — карбоновая, а часть — алюминиевая.

Углепластик обладает чрезвычайно высокими механическими свойствами. При удельном весе всего в 1,76 г/см 3 он в пять раз легче стали и даже заметно легче алюминия (2,7 г/см 3 ). Кроме того, различные виды углепластика достигают жесткости, превосходящей жесткость стали в три раза, а прочности — в семь раз. И все это в сочетании с очень высокими показателями вибростойкости.

Рамы на самом деле делают из армированного углепластика. Волокна, которые располагаются в направлении действия будущих нагрузок, обволакивают пластиком, а всю конструкцию обрабатывают термически до получения детали. Интересно, что углепластик плохо воспринимает нагрузки во всех направлениях, кроме тех, которые совпадают с направлением его волокон. Грубо говоря, если кто-нибудь при велосипедной драке хватит вас карбоновой рамой по шлему плашмя, то такая нагрузка для рамы противопоказана. В этом случае лучше использовать раму из другого материала. А вот в плане разгона — тут как раз карбон покажет себя как надо.

Карбоновые рамы менее долговечны, чем стальные, алюминиевые или титановые, но область их применения постепенно расширяется.

Как же разобраться в многообразии материалов рам? Предлагаем такой алгоритм: купите себе для начала обычный велосипед с самой распространенной на сегодня алюминиевой рамой. А далее делайте выводы, исходя из результатов его эксплуатации и наличия дополнительных средств в кармане. Ведь существуют еще «экзотические» рамы: скандиевые, алюминиевые, бериллиевые. Кто знает, может быть они в будущем станут такими же стандартными, как сегодня алюминий? Тогда, быть может, на них и падет ваш выбор? Но для этого новые сплавы должны не только демонстрировать отличные технические характеристики (прочность, жесткость, вес, вибростойкость), но и быть конкурентными по цене. А до этого пока еще далеко.

Нагрузки иа раму велосипеда

Классическая рама «Диамант» (алмаз), составленная из двух треугольников, сконструирована более 100 лет назад. В практически неизменном виде она существует и сейчас. Посмотрим, как она противостоит нагрузкам.

Когда шины ровно гудят по гладкому асфальту, когда шатуны стоят в одном положении, а велосипед катится по дороге по инерции, нагрузка на него является статической и минимальной. Вес велосипедиста распределен по трем контактным точкам рамы: основная нагрузка приходится на седло, ноги грузят педали, а остальное принимает на себя руль. Вес байкера и байка распределяется на оба колеса. Поскольку центр тяжести седока смещен назад от центра велосипеда, заднее колесо нагружено сильнее, и несет обычно от 55 до 60% общей нагрузки.

Когда колеса наезжают на выбоины, в действие вступают весьма серьезные силы, могущие разрушить даже весьма прочную конструкцию. Итак, переднее колесо на скорости встречается с небольшой колдобиной, и происходит следующее: шина наталкивается на препятствие, деформируется и существенно смягчает удар. Пневматические шины амортизируют весьма эффективно. Недаром «Первая Великая Технологическая революция велосипеда» началась в 90-х годах XIX века, сразу после внедрения пневматических шин. Затем наступает черед других деталей, находящихся между шиной и велосипедистом. Обода, спицевой набор, вилка. Даже жесткая изогнутая вилка, упруго деформируясь на несколько миллиметров, неплохо ослабляет удары и толчки. Затем поочередно вносят свой небольшой вклад в амортизацию рулевая колонка, вынос, руль с мягкими грипсами, подседельный штырь и седло. В конечном итоге, если всей этой амортизирующей цепочки будет недостаточно, центр тяжести седока и байка немного подскочит вверх. Упругая деформация участвующих в амортизации частей и узлов велосипеда сокращает нагрузку на несущие детали велосипеда. Но бывает, что результатом такого наезда становится изогнутая ось задней втулки, сложенное колесо, порванные спицы.

Для того, чтобы деформировать несущую ось велосипеда, необходимо усилие более чем в полтонны. Поэтому инерционной массы велосипедиста при ударе о предмет достаточно, чтобы испортить байк. Какой из этого следует сделать вывод? Велосипедисту не надо сидеть прямо, «как пень» в седле, а следует активно вмешиваться в ход событий, амортизируя удары руками и ногами в позиции Basik Attak. Но даже если остаться сидеть в седле, то возникающие вертикальные нагрузки не в состоянии исчерпать резервы рамы «диамант». Эти нагрузки перераспределяются конструкцией рамы в основном на усилия растяжения и сжатия, а им трубы противостоят просто играючи. Даже несколько тонн не поставят раму «на колени». Тонкостенная верхняя труба выдерживает на разрыв более четырех тонн. Если байк имеет и заднюю подвеску, то ситуация значительно облегчается, и на мелких неровностях можно даже не вставать с седла.

Но все меняется, если велосипедист активно вмешивается в события. Его нажимы на педаль воздействуют на самое слабое место рамы, а именно -усилия прикладываются сбоку. Как только байкер отрывается от седла, чтобы передать вес своего тела на педаль, то порядка 20 % этой силы воздействует на раму сбоку в зоне каретки. Эти нагрузки еще возрастают, когда велосипед начинают качать из стороны в сторону, когда педалируют способом «танцовщица». При этом руль используется как рычаг, для более сильного нажатия на педаль, и рама скручивается еще больше, а цепь дополнительно нагружает задний треугольник и подседельную трубу с правой стороны. Если учесть, что нагрузка на педаль может достигать 200 кг, то раму гнет вбок сила 40-60 кг. Упругая деформация рамы оказывает значительное влияние как на эффективность передачи усилий, так и на безопасность самой езды. Иногда, при больших нагрузках в горных условиях, из-за большой поперечной эластичности рамы может возникнуть флаттер (биение) руля, которое влияет на боковую и курсовую устойчивость и может привести к заносу и падению. Объяснение, почему рама так себя ведет при разных условиях нагружения, очень простое. Строительная высота рамы «диамант» весьма велика, от каретки до верхней трубы — 40-60см. И даже большие вертикальные нагрузки не создают проблем. А вот поперечный размер, строительная «ширина», весьма мала. У переднего треугольника это диаметр наклонной трубы, а у заднего чуть больше — это расстояние между перьями. Делать это расстояние еще больше и ставить более толстые перья сложно — снаружи вращаются шатуны, и двигаются ноги байкера, а внутри крутится колесо с достаточно широкой шиной. Несколько противостоять «подвижности» рамы в поперечном направлении без значительного увеличения веса можно за счет увеличения размера труб и применения новых материалов.

Еще одним видом пиковых нагрузок является полное торможение передним тормозом. При этом очень сильно нагружаются вилка и передняя часть рамы. При экстренном торможении, когда полностью разгружается заднее колесо, и байкер «стоит» на переднем колесе, всю нагрузку на себя принимают передняя вилка и рулевая труба рамы. При этом сальники вилки не всегда выдерживают, и она начинает люфтить, а в редких случаях может далее погнуться.

Если вилка длинноходная, то на неудачно подвернувшейся кочке и большой скорости рулевую трубу у кросс-кантрийного байка запросто может оторвать.

Выводы. Конструкция типа «диамант» дает возможность, применяя трубы разного диаметра, производить сравнительно легкие и при том стабильные и долговечные рамы. Проблемы возникают, когда легкость достигается за счет ослабления поперечной жесткости и устойчивости. Недостаточная поперечная жесткость — генетический недостаток рам «диамант». За сто лет идей и экспериментов было множество, но сейчас в ограниченных количествах делают рамы типа «монококк». А «диамант», несмотря на очевидные недостатки, остается лучшим вариантом конструкции.

Накат велосипеда

Максимальная скорость и быстрота разгона велосипеда зависят, с одной стороны, от усилий, приложенных к педалям, и мощности, развиваемой байкером, а с другой стороны — от различных видов потерь (сопротивление воздуха и дороги, упругость рамы, наличие подвески, качество шин и т.д.). И тут рама играет одну из важных ролей. От ее конструкции, геометрии, материалов и технологии изготовления во многом зависят накат и приемистость (динамика разгона) велосипеда. Накат (иногда употребляется термин «накатистость») показывает, как быстро велосипед замедляет ход после разгона, когда байкер перестает крутить педали.

При качении велосипеда рама испытывает различные внешние толчки, удары и вибрации. Они возбуждают в раме собственные колебания, которые постепенно затухают и переходят в тепло. Таким образом, при движении велосипеда происходит постоянная «перекачка» энергии в раму с последующим рассеиванием и переходом в другую форму энергии — тепловую. Откуда берется эта энергия? Есть только один главный источник — велосипедист, энергично вращающий педали. Его движению противостоят множество вторичных факторов: неровности, колдобины, камни на дороге и элементы протектора на «зубастых» шинах. Если частоты собственных колебаний элементов рамы близки к частотам внешних воздействий, то возникает резонанс, и потери возрастают в десятки и сотни раз. Как результат: для поддержания постоянной скорости велосипедисту требуется затрачивать больше энергии, накат ухудшается, и велосипед быстро замедляется — как говорится, рама «тупит».

Плохой накат часто встречался у рам «раннего алюминиевого века» -это вторая половина 1980-х и самое начало 1990-х годов. В дальнейшем, за счет более тщательной отработки технологии, изменений в конструкции и жесткого контроля качества, — эту проблему во многом удалось решить. При этом остаются различия в накате как между дешевыми и дорогими рамами, так и между разными производителями. Задача конструкторов — уменьшить внутреннее трение (потери) в раме. Существуют разные методы определения внутреннего трения и потерь в раме. Например, измерение амплитудно-частотных характеристик в разных точках рамы. Чем кучнее расположены эти точки, и ближе их характеристики друг к другу, тем более узок спектр частот, при которых в раме может возникнуть резонанс, и тем меньше энергетические потери и, соответственно, лучше накат. Этим методом можно также определить качество изготовления рамы, скрытые дефекты, отклонение геометрических размеров, усталостные явления в металле и т. д.

Кроме качества металла и геометрии рамы, на накат велосипеда влияют многие вещи: подвеска, габариты шин, их протектор и внутреннее давление, потери в спицевом наборе и втулках, аэродинамика и т. п. Если не вдаваться в сложные теории и эксперименты, то накат своего родного байка можно оценить путем сравнительно простого теста. Для этого достаточно понаблюдать с помощью велокомпьютера, как движется велосипед на длинных пологих прямых асфальтовых спусках — разумеется, с учетом влияния ветра. Пять, десять тестов (при разной начальной скорости, поджатой подвеске и качественных шинах — лучше всего надевать хорошие слики или полуслики и крепко их накачивать) позволят сделать достаточно уверенные выводы о том, как ускоряется байк, сохраняет ли он постоянную скорость, или вам приходится подкручивать педали, дабы не остановиться совсем.

Интересно проводить сравнительные тесты на пологом спуске вместе с группой велосипедистов. Для сравнения стоит выбирать байк аналогичного или более высокого уровня с велосипедистом, близким к вам по комплекции и весу, и отслеживать, кто от кого и на сколько метров отстанет (без вращения педалей). Не вредно проводить тесты и с заведомо более скоростными велосипедами — шоссейниками, гибридами и турингами. Приличного уровня байк на качественной резине с хорошо работающей подвеской, ободами без «восьмерок» и с правильно смазанными втулками не должен сильно отставать от гибрида.

Динамика разгона велосипеда

Быстро разгоняться приятно и полезно. Однако плохой велосипед быстро не разгонишь. Те, кто пересаживался с современного горного, гибрида или шоссейника на дорожный велосипед или «Турист», разницу поймут. Рама — как резиновая, и тяжелая, пока наберешь скорость — «сто лет пройдет». Кроме того, хорошая приемистость приносит несомненную пользу байкеру — меньше тратится сил на разгон и подъем в гору, возрастает средняя скорость, безопаснее стартовать в потоке машин, отрываться от четвероногих «друзей человека» и т. д. Приемистость зависит, главным образом, от веса, длины задних перьев и боковой жесткости рамы. С весом все понятно: чем тяжелее, тем труднее разогнать, и надо затратить больше сил. Но, с другой стороны, слишком легкая рама, это «не есть хорошо». Уменьшается боковая (поперечная) жесткость рамы, а значит, ухудшается и динамика. При вращении педалей рама деформируется — кареточный узел начинает ходить вправо и влево, гнутся и скручиваются трубы и перья рамы, на что уходит немало сил и энергии велосипедиста. Эти деформации, правда, упругие — рама «пружинит» и восстанавливает форму, но толку от этого мало, так как смещение каретки и вращение педалей происходит в разных плоскостях. То есть часть сил тратится попросту зря. Само собой, двухподвес имеет менее жесткую раму, чем хардтейл, что сказывается и на динамике, и на прохождении поворотов.

Жесткость заднего треугольника, вертикальная и поперечная, так же важна для приемистости байка. Гоночные велосипеды — МТВ и шоссейники — делают с жестким и «поджатым» задним треугольником. У шоссейных велосипедов задний треугольник рамы максимально укорочен. На некоторые модели нельзя поставить резину толще, чем 622×28. Благодаря этому велосипед можно легко и быстро разогнать. Но иногда жесткости не хватает. Во время мощных спуртов или подъемов в гору задний треугольник скручивается — колесо едет не по прямой линии, а по синусоиде. И сопротивление качению заметно возрастает. Чтобы увеличить жесткость и не проиграть в весе, конструкцию заднего треугольника делают композитной: алюминий — карбон, титан — карбон. Узел, соединяющий нижние перья с кареточной трубой, усиливают накладками, внутренними вставками или фрезеруют из цельного, прошедшего холодную ковку куска алюминиевого сплава.

Trail, выкат, или что почем?

Слегка разобравшись с устойчивостью, помыслим теперь и об управляемости. Положим, что байкер до руля не дотрагивается, катит себе «без рук». Устроим маленький эксперимент: поставим правильный велосипед вертикально на оба колеса и, держа его за раму, наклоним чуть в сторону. Мы увидим, что руль сам повернется в ту же сторону. Именно поэтому байкер, едучи без рук, успешно сохраняет равновесие и может поворачивать. Причина проста — она в конструкции передней вилки и рулевой колонки.

Есть две очень важные точки, от положения которых зависит характер байка: будет он управляем и устойчив или наоборот. Итак, это точка «А» -место контакта переднего колеса с дорогой и точка «В» — пересечение оси рулевой колонки с той же дорогой. Взаимное положение этих точек определяет, куда повернется руль при наклоне велосипеда, а так же курсовую устойчивость байка, его управляемость, стабильность на виражах и многое другое. Все велосипеды можно разделить на два типа: ВА и АВ (см. рис. ).

Тип « АВ», у которого точка «А» контакта переднего колеса с дорогой расположена впереди точки «В» — оси вращения колеса (рис. а). Так как точка «А» служит местом приложения силы трения и лежит впереди оси вращения колеса «В», то велосипед при качении «без рук» будет мгновенно складываться пополам как ширма и с грохотом сыпаться на землю. Но и руками управлять велосипедом типа «АВ» тяжело — на вираже руль будет стремиться вывернуться наружу. Поэтому велосипедов типа «АВ» в магазинах не сыскать ни за какие деньги.

У типа «ВА» все наоборот: точка «А» лежит позади точки «В» (рис. б), и сила трения стабилизирует переднее колесо в верном положении. При наклоне байка переднее колесо будет поворачиваться в сторону наклона само, без всяких рук. Велосипед типа «ВА» будет «въезжать» под уплывший в сторону центр тяжести и автоматически возвращаться в вертикальное положение, даже при отсутствии «руководящей и: направляющей роли» человека и велосипедиста. А на вираже байку надо только немного помочь, направить его в нужном направлении, и все будет хорошо!

Теперь пару слов о форме передней вилки. Варианты, изображенные на рис. а и б, дают нам слишком большое расстояние между точками «В» и «А», что приводит к курсовой «сверхустойчивости» велосипеда, а управляемость будет «ниже плинтуса».

На байке с такой вилкой можно прекрасно катить по прямой, но вписаться в поворот на узкой лесной дорожке будет весьма затруднительно. Поэтому для уменьшения расстояния между этими точками вилку на велосипедах изгибают вперед (рис. в). Но если вилка прямая, то меняют ее наклон относительно оси рулевой колонки или смещают вперед «петухи» (дропауты), в которых крепится ось переднего колеса (рис. б, в). Расстояние между осью рулевой колонки и осью втулки переднего колеса называют по-разному: и Rake, и Fork Offset или, в вольном переводе, наклон, смещение вилки. Величина смещения вилки обычно находится в пределах от 30 до 50 мм. Зная смещение вилки, угол наклона оси рулевой колонки и реальный диаметр колеса, легко можно подсчитать расстояние между точками «А» и «В». Это весьма важное расстояние называется Trail (след). У нас обычно переводят как «выкат» или «вылет» переднего колеса. В научной литературе иногда встречается термин «плечо устойчивости передней вилки» — очень точно, но немного длинно.

Иногда значение Trail можно найти в каталогах. Возникает вопрос, а зачем его считать? Разумный вопрос. Зная Trail, можно оценить устойчивость и управляемость велосипеда, выразить его числом, что иногда гораздо яснее и понятней, чем размахивание руками в попытке выразить свои впечатления на словах. Итак, для двухколесных велосипедов существует коэффициент курсовой устойчивости (Ку). У нормальных велосипедов Ку лежит в диапазоне 7,5-4,8%, а минимальное значение Ку

5% — у гоночных шоссейников. Большая строгость в управлении в сочетании с пониженной курсовой устойчивостью позволяет на максимальной скорости проходить по немыслимым траекториям и выигрывать доли секунды на каждом вираже (как, например, у современных истребителей, которые для лучшей маневренности делают принципиально неустойчивыми — без компьютера они летать не могут). При этом гонщик вынужден управлять велосипедом с большой точностью, дабы не ехать по крутой синусоиде, и не увеличивать и без того длинную дистанцию. У байков из одной линейки с увеличением ростовки (размер «А» на схеме — расстояние от каретки до середины горизонтальной трубы) возрастает и база, а чем больше база, тем хуже управляемость. Поэтому для улучшения управляемости и маневренности у байков с длинной базой Ку делают поменьше. Но это правило соблюдается не всегда, недорогие байки могут сильно различаться по управляемости. На малом будет трудно проехать по прямой, он все норовит вильнуть в сторону, а на большом — и вовсе не повернешь. У кросс-кантрийных хардтейлов обычно длина колесной базы 100-107 см, большой Ку

7%, длинный вынос и узкий руль. Курсовая устойчивость велика, и пройти крутой поворот непросто, зато байк уверенно катит прямо по неровному грунту, и меньше надо тратить сил на управление. У двухподвесов для DH и фрирайда база обычно длинная, 110-117 см, что весьма полезно на крутых склонах, короткий вынос, широкий руль и несколько меньший Ку

6,8-6,3% при пологой, в 64-65 градусов вилке. Там, где катят такие байки, бывает трудно пройти пешком. Широкий руль и пологая вилка уменьшают строгость управления и облегчают пилотаж на техничных участках с мощными камнями, корнями и колдобинами. Уменьшение Ку компенсирует удлинение колесной базы и улучшает управляемость.

Колесо как датчик скольжения

Итак, переднее колесо во время движения постоянно поворачивает то в одну, то в другую сторону. Это сразу видно: прямой след от заднего колеса на дороге все время пересекается извилистым следом переднего. Это хорошо видно на схеме III рис. «Принципы баланса велосипеда». Переднее колесо (III, вид сверху) постоянно поворачивается на мгновение из стороны в сторону на определенный угол, называемый углом скольжения, и на него начинает действовать боковая сила. Эта сила зависит от габаритов шины, сцепления с дорогой и вылета переднего колеса (Trail). Причем вылет можно рассматривать как рычаг, к которому приложена боковая сила. Сила, умноженная на длину рычага, дает нам момент, который иногда называют корректирующим или восстанавливающим. Байкер, держась за руль, чувствует сцепление переднего колеса с дорогой. На скользких или мокрых дорогах восстанавливающий момент уменьшается (иногда до полного обнуления). В результате байк с малым вылетом будет сигнализировать, что дорога очень скользкая. А с большим вылетом — порождать чрезмерную уверенность, что сцепление хорошее. Кстати, опытные велосипедисты, даже если не видят поверхность дороги, как в темноте, могут почувствовать разницу в дорожном покрытии по поведению руля, за который держатся.

Задний вылет — стабилизатор движения

Переднее колесо, постоянно поворачиваясь то в одну, то в другую сторону, выполняет полезные функции, например, устойчивости и руления. Но и заднее колесо нужно совсем не для мебели. Его важнейшая задача, кроме поддержки всей конструкции на ходу, — стабилизировать движение велосипеда, усиливать его курсовую устойчивость (см. схему IV рис. («Принципы баланса велосипеда»)).

Из схемы сразу становится видно, что задний вылет — плечо устойчивости задней вилки — рычаг длиной более метра. На конце его установлено колесо с действующей на него боковой силой. Даже если эта сила мала, восстанавливающий момент получается огромным. Поэтому велосипедист в первую очередь отслеживает переднее колесо велосипеда. Даже переезжая разные препятствия (корни, бордюры, стальные рельсы, рытвины) под острым углом, достаточно зафиксировать за ними переднее колесо и разгрузить заднее, приблизив корпус к рулю, и все пойдет как по маслу. Роль заднего колеса аналогична роли заднего стабилизатора аэроплана: длинный рычаг, маленькие стабилизирующие поверхности и гигантский восстанавливающий момент.

На большой скорости гироскопический момент заднего колеса вносит свой вклад в устойчивость велосипеда.

• при наклоне велосипеда вбок, например, на левую сторону, заднее колесо стремится повернуться налево из-за гироскопической прецессии, но, будучи закрепленным между задними перьями, передает свой момент на раму;
• если велосипед вошел в левый установившийся поворот, заднее колесо стремится наклониться вправо, гироскопическая прецессия пытается выровнять велосипед, тем самым направив его по большему радиусу или даже по прямой;
• прямолинейное качение и торможение: протектор пневматической шины всегда постоянно проскальзывает при качении колеса. Соответственно, реальное сцепление шины с дорогой отличается от сцепления (трения) покоя.

При торможении степень проскальзывания меняется от сравнительно небольшой величины до 100% юза при блокировке колеса. Но, кроме сцепления с дорогой и силы торможения, имеются и другие воздействия, влияющие на поведение велосипеда. Это инерция и случайные боковые силы. Если сила инерции равна силе торможения, велосипед равномерно затормаживается по прямой, так как заднее колесо продолжает работать как стабилизатор, если не мешают случайные боковые силы. Если сцепление с дорогой мало, и/или колесо заблокировано и пошло юзом, тогда сила инерции может стать больше, чем сила торможения. При этом рама начинается разворачиваться в сторону, как калитка после удара, и возможны два варианта развития событий. Первый: боковая сила уравновесит силу инерции, и велосипед стабилизируется на новой траектории движения. Второй (если дорога скользкая и сцепление мало): разовьется уже мало управляемый занос с последующим быстрым падением. Случайная боковая сила (порыв ветра или скатывающая сила при боковом уклоне дороги) в этих случаях может сыграть свою решающую роль в каждом варианте. А стабилизирующий гироскопический момент значительно уменьшается или даже обнуляется при окончательной блокировке заднего колеса.

Велосипед с задним рулевым колесом

Более 150 лет изобретатели пытались сконструировать велосипед с задним рулевым колесом (ВЗРК), но «воз еще на месте». Все опытные конструкции или решительно отказываются ездить и рулить, или ведут себя крайне неустойчиво, особенно на поворотах. Именно поэтому серийного производства ВЗРК не было, и быть не могло.

Если сравнить обычный велосипед и велосипед с задним рулевым колесом, то легко увидеть, что все факторы, которые отвечают за устойчивость и руление обычного велосипеда, от гироскопического эффекта до устройства рулевой колонки, работают в плюс. То есть помогают сохранять равновесие или способствуют эффективному рулению. А у велосипеда с задним рулевым колесом все не так однозначно. Часть факторов помогает, а часть, наоборот, мешает сохранять равновесие и точно рулить.

• на повороте большая часть заднего колеса (часть колеса между линией оси рулевой колонки и точкой касания колесом земли) пытается опрокинуться вправо,увеличивая таким образом угол поворота;
• центробежная сила, действующая на велосипед, еще более увеличивает угол поворота заднего колеса;
• гироскопический эффект, созданный задним колесом, уменьшает угол поворота велосипеда вправо;
• из-за того, что велосипед обладает значительным задним трейлом (TraiL), центр тяжести системы велосипед-человек сильно смещается влево, в то время как совершается поворот направо. Это не только увеличивает тенденцию к увеличению угла поворота колеса, но часто приводит к падению влево. Кроме того, с практической точки зрения есть несколько причин, почему ВЗРК, даже если он способен (теоретически) к передвижению, будет неудобен в повседневной жизни: если ехать на ВЗРК по проезжей части, и впереди вдруг появляется препятствие, например, в виде открывшейся двери автомобиля, то неизбежно столкновение, поскольку заднее колесо поворачивается как раз в сторону, противоположную той, куда необходимо повернуть. Если ехать по тротуару и необходимо с него съехать, это будет очень трудно сделать именно в намеченном месте.

Выводы. Наблюдаются большие различия в поведении обычных велосипедов и ВЗРК. На практике это выражается в том, что поведение ВЗРК бывает очень трудно предсказать. ВЗРК, показанный на рисунке, крайне нестабилен на поворотах, и даже 25-сантиметровый трейл не в состоянии стабилизировать машину.

Вместе с тем, изобретатели пока не оставляют попыток создать совершенный велосипед с задним рулевым колесом.

Где катать девушку?

Благодаря передней и задней подвескам геометрия байка перестала быть раз и навсегда заданной величиной. При работе амортизационной вилки и заднего амортизатора геометрия байка меняется, а значит, меняется его устойчивость и управляемость. Более того, и вилки, и задние амортизаторы нередко можно настраивать, изменяя ход, жесткость и демпфирование, даже не слезая с байка. Широкое распространение дисковых и роллерных тормозов позволяет тасовать колеса, как карты в колоде. Хочешь поставить большие колеса или предпочтешь поменьше — никаких проблем! Таким образом, можно «затачивать» один и тот же байк под разные стили катания. Естественно, это меняет реальную геометрию байка и сказывается как на приемистости и скоростных возможностях, так и на маневренности и управляемости.

Дабы не вдаваться в тонкости и мелкие детали, посмотрим, что будет, если девушку посадить на раму. Нагрузка на переднее колесо заметно возрастет, вилка просядет, и байк «опустит нос», это понятно. Но одновременно слегка укоротится база, и (цифирь приводить не буду) заметно уменьшатся Trail и Ку. В результате байк станет более маневренным и управляемым, но и менее устойчивым, что спровоцирует совместное падение на узкой грунтовой дорожке. То же самое происходит в момент торможения, когда байк «клюет носом», при педалировании «танцовщицей», когда байкер приближает корпус к рулю, и при спуске со склона, особенно если переднее колесо притормаживается.

А что случится, если нагрузить симпатичной девушкой (тяжелым грузом) багажник или поставить более короткий амортизатор у двухподвесного байка? Ситуация поменяется на прямо противоположную. Trail увеличится, Ку возрастет, байк станет более устойчивым, но им будет труднее управлять.

А теперь отделим «мух от котлет» — изменения в геометрии от симпатичных девушек! Девушка кое-что весит, хотя и борется с этим недостатком многочисленными и мучительными диетами. Но не будем о грустном. Итак, сажаем девушку на багажник, подстелив кусок пенки для мягкости, и катим, куда глаза глядят. Сразу же станет понятно, что хорошо не будет. Произойдет дополнительное перераспределение нагрузки между колесами, заднее колесо будет нагружено очень сильно, а переднее — недогружено. Управляющее воздействие от переднего колеса уменьшится, и повернуть станет сложнее. Как будто под передней шиной не сухой, твердый грунт, а скользкий, «намыленный», мокрый суглинок. Пассивная (извините, девушки!), но высоко поднятая масса будет мешать байкеру сохранять равновесие, создавать большой опрокидывающий момент при случайном наклоне байка, который сложно компенсировать почти такой же активной массой самого байкера. Когда байкер управлялся только со своим весом и легким байком, все было гораздо проще. В этом-то и разница между активной и пассивной массой (сам байк и всякие грузы, багажи, пассажиры). Выгодно уменьшать пассивную массу, но это не всегда возможно, особенно в велотуризме. А ведь тут еще и переднее колесо рулит недостаточно эффективно, когда его надо энергично поворачивать на большой угол для быстрого «вкатывания» под убегающий центр тяжести по очень «кривой» траектории с малым радиусом. Это наверняка знакомо многим велосипедистам. С хорошо нагруженным багажником байк прет как танк, особенно если разогнаться. Но повернуть или проехать по извилистой тропинке — ой как нелегко. Теперь со всех сторон понятно, что ехать с большим грузом на багажнике некомфортно и опасно, особенно если грунт скользкий или присыпан песочком. Облегчить ситуацию может специальный велорюкзак на багажник типа «штаны». Он позволяет понизить центр тяжести груза и улучшить управление велосипедом. «Штаны» меньших габаритов можно повесить и на переднее колесо, нагрузив его дополнительным весом и усилив сцепление с дорогой. Разумеется, рассчитывать на хорошую работу амортизации в этом случае уже не приходится.

Ну, а девушка? Какие могут быть вопросы! Девушка должна ездить на своем велосипеде, это будет лучше и безопаснее!

Азы техники езды на велосипеде для новичков

Уметь ездить на велосипеде и делать это правильно – разные вещи. Зачастую новички об этом не догадываются, покрываясь шишками, ссадинами и синяками на протяжении долгих лет. Каково же их удивление, когда оказывается, что техника езды на велосипеде давно изучена и описана их предшественниками и коллегами.

Положение райдера и размеры рамы

При подборе рамы важен подбор руля по форме и положению. Для профессиональной шоссейной езды выбирают руль, изогнутый на подобии бараньих рогов. Предпочтение при спортивной езде отдается не столько скорости, сколько аэродинамике.

Для кросс-кантри, МТВ и пересеченной местности выбирают прямой руль, так как упор приходится и на ноги, и на руки. Вдобавок ко всему, байком легче управлять с помощью прямого руля. Особое внимание уделяют хвату – выбирают грипсы диаметра, позволяющего охватывать руль полностью. Слишком толстые грипсы не подойдут. Также руль выбирают по ширине. Рукам должно быть удобно. Неправильный выбор может спровоцировать туннельный синдром и быструю усталость.

Настройка седла

При настройки седла основное правило – это удобство. В спортивном варианте необходимо настраивать седло так, чтобы нога могла полностью распрямляться. Это делается для того, чтобы все мышцы принимали участие в педалировании.

Для прогулки подойдет высота седла, обеспечивающая неполное распрямление. Так райдер будет меньше уставать и комфортнее себя чувствовать при любой скорости езды. Он легко сможет сойти с велосипеда, если это потребуется. Идеально подходит для чопперов, прогулочных и других моделей, подразумевающих близкое расположение велосипеда к дороге.

Чтобы подобрать размер рамы и высоту седла, пользуются «правилом пятки»: при удобном расположении на седле, райдер должен упираться, не сгибая и не вытягивая ногу, пяткой в педаль.

Правильная настройка велосипеда

Значительная часть параметров байка требуют регулярной проверки. Перед тем, как поехать на велосипеде, рекомендуется измерить давление в колесах. Стоит менять давление, в зависимости от параметров трассы и дистанции, даже если велосипедист всегда использует одни и те же покрышки.

При езде по ровному асфальту колеса обычно накачиваются почти до максимума, без перекачки, чтобы избежать быстрого износа колес. Если ездить по пересеченной местности, лучше использовать среднюю накачку.

Регулярная настройка амортизаторов – еще одно важное правило. Спуск с гор требует жесткой настройки амортизирующих компонентов, чтобы не перевернуться. А вот вести байк по асфальту лучше с заблокированными амортизаторами, чтобы избежать перерасхода энергии.

Техника правильного педалирования

Эффект от езды и рекомендованные приемы зависят от того, с каким напором и каденсом придется вращать педали. Понятие «каденс» подразумевает частоту их вращения. Основы педалирования укладываются несколько правил:

1. Стабильность каденса – залог приятных ощущений и длительной езды.
2. Поймать идеальный каденс можно на практике примерно за десять поездок.
3. Снижать частоту вращения (например, если изменился наклон), а также ускоряться на спусках не рекомендуется.
4. Правильное педалирование – это вращение педалей. Некоторые новички выбирают «топать», но это неверный выбор, так как нагрузка должна быть равномерной во всех позициях, а не только на удобную четверть окружности.
5. Если велосипедист испытывает любые неприятные ощущения, рекомендуется сбросить скорость или остановиться, чтобы не повредить мышцы, суставы или сухожилия.

Существует механизм, который называется «контактные педали». Он позволяет обеспечить механическую фиксацию ног велосипедиста на педалях, благодаря специальной конструкции и обуви.

Полный контакт позволяет использовать усилия мышц максимально, но движение ступней блокируется, поэтому первые поездки с таким оборудованием опасны, особенно если велосипедист выберет дороги общего пользования в качестве поля для тренировок.

Базовые советы по технике езды на велосипеде

Любая дистанция требует соблюдения нескольких полезных рекомендаций:

• Некоторые препятствия можно не объезжать, лучше научиться использовать все возможности амортизаторов.
• Нужно научиться переключать скорости, в зависимости от ситуации;
• Велосипедист должен регулярно отслеживать состояние своего организма;
• Если научиться правильно падать и использовать шлем, травм будет гораздо меньше;
• Передвигаться по городу нужно внимательно и аккуратно, так как велосипедист – это полноценный участник дорожного движения, ошибки которого могут повлечь за собой опасность для других водителей и пешеходов.

Овладев навыками правильной езды, райдер не только обезопасит свой организм и байк от различных повреждений, но и сможет научиться делать трюки на велосипеде. Любая дистанция станет ему подвластна, а значит, и опыта для освоения новых возможностей, будет больше.

Велосипедные втулки: что нужно знать новичку для ремонта своими руками

Чтобы не собирать подшипники по всей квартире, чтобы у вас не было «лишних спиц», читайте, что вам стоит знать про велосипедные втулки.

• А вы не забыли подписаться на наш канал Telegram?

Втулка — центральная часть колеса, упирающаяся на неподвижную ось, которая в свою очередь крепится к дропаутам вилки и рамы велосипеда. Качественная втулка призвана обеспечить минимальное трение при вращении колеса, улучшая таким образом накат велосипеда. Кроме того, чем лучше втулка, тем дольше ее ресурс и меньше проблем возникает после эксплуатации велосипеда в мокрую погоду и в болоте. Велосипедные втулки обладают рядом отличительных характеристик, в перипетиях которых мы с вами будем разбираться.

Расположение

В первую очередь, втулки делятся на передние и задние. Передняя в своем устройстве несколько проще, ведь она ответственна только за крепление колеса и его вращение. Задняя же втулка, кроме данных функций, еще несет на себе трещотку или кассету. Здесь подробнее.

Трещотка и кассета — набор звездочек, необходимых для переключения передач. В первом случае они представляют между собой монолитную неразборную конструкцию, как правило, из 5-7 звездочек. Во втором случае отдельные звезды могут быть заменены при необходимости. Например, когда себя изнашивает более ходовая звезда. Кассеты состоят чаще всего из 8-12 звезд. Кассета является более предпочтительным вариантом для покупки. Втулка, рассчитанная под кассету, всегда будет надежнее трещоточной и выдержит больший вес ездока.

Отдельно отметим планетарные задние втулки. В их внутренности заключен механизм переключения передач (3-5). Переключаться можно даже стоя на месте.

Фиксация

Существует 2 способа фиксации втулки к велосипеду. Более простой и дешевый вариант — двумя гайками под ключ на 16. Более удобный и дорогой — эксцентриком. В данном случае для снятия колеса понадобится лишь отжать ручку эксцентрика. Этот процесс занимает считанные секунды. На всех качественных велосипедах в обязательном порядке будут установлены втулки под эксцентрик.

Эксцентрик — вещь, с которой снять колесо можно за считанные секунды

Тормоза

Кроме крепления колес, втулки еще ответственны и за тормоза. Таким образом, втулки делятся на те, которые работают лишь с тормозами типа V-brake, и которые рассчитаны также под дисковые тормоза. Следует понимать, что при этом любая втулка подойдет под V-brake. Есть также втулки под барабанные тормоза, но это в наше время редкость и встречаются такие лишь на редких городских велосипедах.

Материал изготовления

Здесь все просто. Стальные втулки — дешевые, но тяжелые и подвержены коррозии; алюминиевые — дороже, но легче и не ржавеют.

Размер

Есть разные стандарты осей втулок. Они отличаются по диаметру: чем он больше, тем надежнее втулка, но при этом и весит она будет также больше. Для обычного горного и кроссового велосипеда характерен диаметр 9-10 мм, более экстремального — 14-15 мм.

Оси втулки отличаются по длине. Передние, как правило, равны 108-110 мм, а задние более длинные — 135-146 мм.

Количество спиц

Два наиболее распространенных стандарта — втулки на 32 и на 36 спиц. Разумеется, чем меньше спиц, тем колесо легче, но при этом менее прочное, и наоборот. Важно, чтобы и втулка, и обод колеса были рассчитаны под одно количество спиц.

Втулка и обод колеса должны быть рассчитаны под одно количество спиц

Типы подшипников во втулке и что лучше

В современных втулках используются 2 типа подшипников: насыпные и картриджные (в народе их называют «пром, «промы», втулка «на промАх»).

1. Насыпные подшипники

Во втулках с насыпными подшипниками есть возможность их регулирования путем подтягивания / ослабления внешних чашек. Также они лучше выдерживают угловые нагрузки, возникающие при наклоне колеса при поворотах.

Однако насыпные подшипники требуют частой проверки и ухода. Если внутрь попадает песок или другой абразив, то он начинает интенсивно изнашивать шарики и чашки. И если сами шарики и внешние чашки можно заменить, то внутренние чашки подшипника, которые выточены внутри втулки, замене не подлежат. При сильном повреждении надо менять втулку или пробовать полировать чашки, но это помогает не всегда, да и делать это умеет далеко не каждый мастер.

• И еще одна деталь: некоторые производители используют конструкцию с сепараторами, некоторые же просто насыпают шарики между чашками.

Насыпные подшипники. Требуют частой проверки и ухода

2. «Промы»

Втулки «на промАх» менее прихотливы, имеют лучшую инерцию. При повреждении «прома» его выпрессовывают и вставляют новый. Но есть нюанс: цена. Качественные картриджи с такими подшипниками стоят ощутимо дороже переменных шариков для насыпных подшипников. А еще «промы» меньше рассчитаны на угловые нагрузки.

• Совет Bike&Me: на таких подшипниках экономить не стоит. Дешевые или уже с немалым пробегом, они могут заклинить.

«Промы». Менее прихотливы, имеют лучшую инерцию

• У нас есть YouTube-канал — подписывайтесь!

Желаете получать наши статьи в социальных сетях? Подписывайтесь на наши каналы в Twitter, Telegram и Facebook!

Источники:

https://velojournal.net/bicycle-geometry-reach-drop
https://tepka.ru/velosiped/6.html
https://tepka.ru/velosiped/32.html
https://zextrem.com/zemlya/velosport/texnika-ezdy-na-velosipede.html
https://bikeandme.com.ua/novickam/obsluzhivanie-velosipeda/1069325-velosipednye-vtulki-chto-nuzhno-znat-novichku-dlya-remonta-svoimi-rukami