Планетарная втулка на велосипед как работает

Втулки планетарные представляют собой сложную конструкцию, служащую для переключения велосипедных скоростей. Они надежнее, эффективнее, долговечнее аналогов, однако не рассчитаны на максимальные нагрузки, не подходят для соревнований и экстремального катания. Планетарная втулка Shimano Nexus 3 обладает 3 рабочими режимами. Ее механизмы и звездочки находятся под защитным слоем.

Планетарная втулка — это система переключения скоростей для велосипеда.

Общее описание планетарных втулок Shimano

Рассматриваемый узел состоит из нескольких основных элементов:

Солнечной шестеренки, которая расположена в центре. Она является осью колеса.

Водила. Этот элемент в жесткой связке закрепляет оси нескольких сателлитов, размещенных друг за другом. Они имеют одинаковый размер, входят в зацепление с солнечной шестерней.

Кольцевого эпицикла. Это внешнее колесико, которое агрегирует через внутреннее зацепление с планетарными втулками, активируется посредством воздействия цепи.

Подробнее о планетарной втулке читайте в этой статье.

Технические характеристики

Планетарная трехскоростная втулка «Шимано» обладает следующими параметрами:

число передач — 3;

сопряженные соотношения — 0,73/1,0/1,36;

рабочий шаг — 36,4%;

разница по контргайкам (ширина) — 120 мм;

фланец в диаметре — 57,5 мм;

количество спицевых отверстий — 36 шт.;

примерный вес — 1,2 кг.

Велосипедная планетарная втулка работает по тому же принципу, что и классический переключатель.

На корпусной части имеется несколько фирменных надписей. Первая — Shimano Nexus — символизирует бренд, вторая — Inter 3 (три скорости), следующая — SG-3C41 Singapore (модель и место производства).

Со стороны звезды есть отверстие по торцу оси для вставки штока, переключающего передачи внутри втулки. Сбоку тормозного рычага предусмотрено отверстие для заливки масла, защищенное пыльником.

Преимущества и недостатки

Достоинства втулок «Шимано Нексус» 3R40 и аналогов:

Переключающий механизм полностью помещен внутри корпуса, надежно защищен от грязи. Качественные детали служат дольше.

Предусмотрена смена передач даже без движения велосипеда.

В конструкции применяются цепь и звезды (стандартные по ширине, с высокими профилями зубьев).

Эксплуатацию велосипеда упрощает механизм переключения со встроенным тормозом.

Размещение втулок в масляной ванне увеличивает эксплуатационный период.

Главным недостатком считают большую массу втулок Nexus 3C41. Они в 2-2,5 раза тяжелее стандартных аналогов. При этом отпадает необходимость в некоторых трансмиссионных элементах.

Сложная шестеренчатая конструкция обладает высокой силой трения, что снижает КПД. Планетарные втулки не предназначены для спортивных состязаний, экстремальной езды. В случае поломок они подлежат только профессиональному ремонту (в специализированном сервисном центре).

Из-за герметичности системы планетарная втулка требует меньше обслуживания.

Установка на примере Shimano Nexus 3

Рекомендации касаются велосипедов, имеющих колесо с планетарной втулкой и ножным тормозом в сборе. Сначала устанавливаются водонепроницаемый пыльник черного цвета, металлический элемент. На втулку надевают звездочку, стопорное кольцо, воспользовавшись 1 или 2 тонкими отвертками (второй вариант удобнее).

Подав назад звездочку, на нее помещают цепь, монтируют колесо так, чтобы ось совмещалась с рамными дропаутами. Накидывают желтую стопорную шайбу со стороны тормозного рычажка. Совмещают выступы с дропаутами, поворачивая ось до нужной позиции. Регулируют рычаг тормоза к нижнему рамному перу, надевая последний элемент на хомут. Вставляют болт, наживляют гайку, которую не затягивают, чтобы обеспечить подвижность хомута для дальнейших работ.

После этого действуют следующим образом:

Для натяжения цепи колесо перемещают в дропаутах, затягивают гайки. Чрезмерное усилие при завинчивании прикладывать не стоит, лучше использовать динамометрический ключ (усилие — 35-45 Нм). До окончательной фиксации гаек убеждаются, что желтый стопор не сместился, а выступы направлены внутрь дропаута.

Затягивают гайку на хомуте тормозного рычажка (с еще меньшим усилием, чем в предыдущем случае, до 2-3 Нм).

Надевают на руль шифтер, проворачивают его относительно оси, выставляют удобное положение, обратив внимание на передачу, включенную на момент регулировки. Немного подтягивают стяжной болт при помощи шестигранника. Надевают грипп, чтобы между ним и шифтером был небольшой зазор. Это облегчит дальнейшее переключение передач. Окончательно затягивают болт шестигранником с усилием 7-9 Нм.

На следующем этапе занимаются установкой троса. На шифтере выставляют первую скорость, снимают защитную крышку, открутив 2 винта. Трос пропускают через отверстие поворотника, упор оплетки, чтобы он лег в направляющую бороздку. Слегка потянув за элемент, убеждаются, что он плотно сел в углубление барабанчика. Ставят на место защитную крышку.

Установка втулки позволяет велосипедисту получить легкий в управлении велосипед.

Переходят к монтажу троса в механизм Bell Crank. С узла снимают крышку, открутив крепежный винт. Ослабляют гайку фиксации, трос пропускают через регулировочный болт между пластинкой и гайкой. Выставляют вторую скорость, натягивают трос, при этом линк должен быть между 2 белыми полосами.

Затягивают крепежную гайку, убедившись, что оплетка троса надежно вставлена в упор и регулировочный винт. После проведения указанных манипуляций излишки обрезают, удостоверившись, что линк находится между белыми линиями, оплетка плотно вставлена в упор и винт Bell Crank. Коленчатый вал надевают на ось, совместив шлицы с гранями гайки. Элемент напрессовывают до упора, не прилагая чрезмерных усилий. Затягивают крепежный винт с усилием 6-7 Нм.

На раме тросик фиксируют с помощью хомутов или резинок в нескольких местах. От первого зажима до дропаута должно быть 200-250 мм, во избежание изгиба элемента. Под кареточным блоком не стоит сильно закручивать трос: необходимо убедиться, что руль его не тянет и вращается свободно.

Настройка планетарной втулки Shimano Nexus начинается с включения второй передачи на шифтере. Вращая регулировочный винт, добиваются расположения желтой метки между 2 линиями аналогичного цвета в окне «Белл Кранк». Точная регулировка осуществляется с ориентиром на красный маркер штока. Он должен совпадать с концом оси втулки. После окончания настройки проверяют работу системы. Несколько раз переключают передачи на холостом ходу. Если во втулке перемещение присутствует, а красная метка осталась на месте, работа считается выполненной.

Как втулка проявляет себя во время эксплуатации

Во время езды по городу планетарная втулка Sl41 при переходе на низкую передачу частично работает за счет педалирования. Происходит точное и быстрое переключение без усилий. Во время эксплуатации рассматриваемого узла наблюдается плавное вращение колес с маленьким сопротивлением.

Более удобная работа системы обеспечивается за счет небольшого угла холостого хода. Особенность — исключение перекашивания цепи, по сравнению с другими аналогами, что продлевает срок службы элемента и сопряженных деталей. Благодаря улучшенному уплотнению пыльников, защищающих механизм от пыли и грязи, «Шимано» обладает длительным сроком эксплуатации.

Короткий обзор остальных моделей втулок Shimano

Среди популярных модификаций — Nexus 7. Версия на 7 скоростей лучше всего проявляет себя при частых, неагрессивных поездках (на работу или учебу). Переключение осуществляется путем поворотного механизма на правой стороне руля. Это можно делать, стоя на месте. При выборе другой передачи для корректной работы механизма нужно уменьшить нагрузку на педали.

Планетарная втулка Shimano Alfine 8 — модернизированный вариант проекта «Нексус 8». Она стала еще плавнее, надежнее, приобрела стильное оформление. Срок службы увеличился за счет хорошей защиты от внешних факторов и использования в конструкции усиленных материалов.

Модификация Alfine 11 имеет существенные отличия от 8-й версии. Ее преимущества — увеличенный диапазон передач, внутреннее устройство — без конических шестеренок, с геликоидальной системой, гарантирующей более легкое и плавное переключение.

Преимущества и недостатки планетарных втулок: все за и против

Велосипед – транспорт, который остается популярным в течение многих десятков лет. Но производители постепенно совершенствуют свои модели улучшая основные характеристики. За счет этого повышаются параметры, увеличивается комфортность поездки.

Многие производители сейчас устанавливают на свои велосипеды планетарную втулку. Она обеспечивает комфортную регулировку скоростей, позволяет сделать движение велика более равномерным. Но зачем она необходима на практике, какие преимущества или недостатки имеет? Об этом расскажем в подготовленной статье.

Из чего состоит планетарка

Знать все тонкости строения и работы «планетарки» необходимо или инженерам, которые проектируют такие механизмы, или специалистам, занимающимся их обслуживанием. Рядовому велосипедисту эта информация совершенно не нужна. Во-первых, обывателю сложно понять все нюансы и технические термины. Во-вторых, велолюбителю достаточно знать только принцип использования планетарки, тогда как информация о строении или функционировании ему никогда не пригодится.

Все-таки, рассмотрим, из чего состоит эта деталь. На рисунке ниже вы можете увидеть строение стандартного приспособления.

Обычно в «планетарку» входят следующие компоненты:

Солнечная шестеренка – желтая.
Водило – синее.
Кольцевая шестеренка – красная.

Основная задача планетарной втулки – регулировка скорости и обеспечение равномерности движения. Она может оснащаться тремя, пятью, семью передачами и т. д. Чем больше скоростей, тем точнее регулировка и сложнее строение механизма.

Особенности

Рассмотрим особенности планетарок:

Некоторые механизмы обладают не только передними, но и задней передачей. Она окажется особенно удобной для велосипедов с тремя колесами.
Вместе со втулками принято устанавливать корпус для защиты цепи. Он позволяет существенно увеличить срок службы механизма.
Сейчас в продаже представлены планетарки с различным количеством передач. Максимальный параметр – 14 скоростей. Но подобные модели редко можно найти в магазинах. Также их недостатком становится высокая стоимость, этот факт обуславливает низкий спрос на такой товар.
Можно применять втулки с фиксированной подачей. Особенно полезными они окажутся в зимнее время.

Кто занимается изготовлением планетарок

Изготовлением планетарных втулок занимаются многие компании. Но мы выделим основных производителей, которые достойны внимания.

Rohloff – топовый производитель. Компания смогла спроектировать самое сложное оборудование, а также лидирует на рынке. Планетарка от Rohloff могут иметь до 14 скоростей.

Shimano – вполне популярная компания. Она выпускает планетарки от 3 до 11 скоростей. Качество продукции данного производителя высокое, механизмы способны прослужить в течение длительного времени.

SRAM несколько уступает Rohloff по производству планетарок. Продукция этой фирмы имеет до 12 передач. Можете покупать изделия этой компании, если ищете идеальное сочетание цены и качества.

Фирма Sturmey-Archer сконцентрировалась на изготовлении втулок с гибридными кассетно-планетарными механизмами. В этом направлении компания смогла добиться значительных успехов и постоянно улучшает имеющиеся модели. Дополнительно организация выпускает и другие разновидности втулок на 3, 5 или 7 передач.

При покупке данных механизмов отдавайте предпочтение проверенным производителям. Конечно, велик соблазн сэкономить и купить деталь от какой-то ноунейм компании.

Но важно учитывать, что данные механизмы крайне сложны в изготовлении. Поэтому компания должна располагать передовым оборудованием, значительным опытом и лучшими специалистами. Только тогда удается добиться прекрасного функционирования планетарной втулки и долгого срока службы.

Область применения

Как правило, планетарные втулки устанавливаются на прогулочные и городские велосипеды. В подобных моделях они отлично справляются со своими задачами и обеспечивают правильную регулировку скоростей.

Но планетарные втулки обладают большим весом. Поэтому они не устанавливаются на спортивные велосипеды. Дополнительно подобные велики используются для поездок по пересеченной местности с большим количеством ухабов. При таких условиях эксплуатации планетарки создают больше неудобств для велосипедиста.

В итоге данные механизмы рекомендованы для городских великов. При поездках по ровным дорогам они окажутся действительно полезными и смогут обеспечить плавную регулировку скоростей.

Городские велики применяются для ежедневной езды. Для них лучше использовать механизм с 3, 8 или 11 передачами. Планетарные втулки дороже обычных, но они куда надежнее при активной эксплуатации и уменьшают износ цепи во время поездок.

Ремонт планетарных втулок

Планетарные втулки – надежные детали. При правильной эксплуатации они способны прослужить в течение продолжительного времени. Покупая эту деталь у проверенного производителя, вероятность последующего возникновения проблем с ней минимальная.

Надо понимать, что планетарная втулка обладает очень сложной конструкцией. Без опыта и знаний провести обслуживание или ремонт подобного механизма невозможно. Поэтому при возникновении проблем обращайтесь к специалистам. Не пытайтесь самостоятельно провести ремонтные работы, с большой вероятностью после неквалифицированного обслуживания, деталь полностью выйдет из строя, ее придется заменять.

Преимущества

Давайте перечислим достоинства подобного механизма:

Длинный срок службы и исключительная надежность. Качественная втулка может использоваться в течение многих лет. Все детали регулятора находятся внутри прочного корпуса и защищены от негативных воздействий. Дополнительно обеспечивается смазывание компонентов маслом, за счет чего исключается быстрый износ.
Большой набор чисел передаточных. Оно может достигать 520%. Но важно учитывать, что конкретные параметры зависят от используемой втулки и количества передач. Также подобные механизмы обеспечивают равномерное распределение нагрузок. Этот факт будет важен при наличии неровностей дорожного полотна.
Переключение скоростей происходит точно и быстро. Сам переключатель расположен на руле. Даже если вы стоите на месте, можно выполнить смену передачи.
Прочные и простые цепи. Они обеспечивают стабильное функционирование механизмов и отсутствие перекосов по звездам. Также за их счет увеличивается общая надежность.

Недостатки

Теперь пройдемся по недостаткам подобных механизмов:

«Планетарки» обладают большим трением качения. В результате их нельзя применять для установки в спортивные байки.
Значительный вес. Масса зависит от конкретной модели, в среднем она составляет 1.7 кг. За счет этого увеличивается общий вес транспортного средства.
Высокая стоимость. Цена зависит от модели, производителя, количества передач, сложности изготовления. Подобная деталь обойдется в крупную сумму, а экономить покупая дешевые решения нельзя, они не прослужат вам долго.
Невозможность самостоятельного обслуживания. При возникновении различных неисправностей приходится обращаться к специалистам. Без специальных знаний и опыта не стоит пытаться отремонтировать втулку, велик риск сломать ее полностью
При агрессивной езде увеличивается вероятность поломки шестеренок. Поэтому предпочтительно использовать велосипеды с такими втулками для поездок по ровным дорогам со средней скоростью.

При покупке этих механизмов необходимо учитывать особенности последующей эксплуатации. Учитывайте, что вам придется серьезно переплатить за «планетарку», а в случае поломки вы не сможете самостоятельно отремонтировать её. Ремонт подобных деталей довольно сложный и дорогой, стоимость восстановительных работ зависит от поломки.

Складные велики

Складные велики постепенно набирают популярность. Как правило, в подобной конструкции выпускаются городские и прогулочные велосипеды. Они оснащаются специальными шарнирными элементами для быстрого складывания, легко уменьшаются в размерах.

Велики данного типа комфортно транспортировать. Их можно положить в большой рюкзак или чемодан, закинуть в багажник, переносить в руках. Качественные шарниры выдерживают множество циклов складывания и раскладывания, а процесс трансформации транспортного средства занимает минимум времени.

Многие складные велосипеды оснащаются планетарными механизмами. Они обеспечивают равномерное распределение нагрузок во время поездки и комфортную регулировку скорости. Конечно, такая деталь увеличивают общий вес велика, но этот недостаток перекрывается многими преимуществами.

Некоторые популярные складные модели:

FORWARD Enigma 154.
Велики от Shulz.
Comanche Lago.
Volume Generator – горник, который приглянется многим покупателям.

Про переключение передач

Планетарная втулка довольно похожа на коробку передач авто. Общие принципы:

Переключение скоростей происходит без педалирования. После выбора передачи можно начать крутить педали через пару секунд. Этот факт важен для обеспечения долговечности механизмов.
Для достижения максимальной скорости необходимо выбирать повышенную передачу.
Для подъема в горку включается пониженная передача.

Если постоянно неправильно переключать скорости, то может произойти поломка данного механизма. Поэтому после покупки рекомендуется внимательно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации от производителя и соблюдать указанные правила.

Планетарная втулка на велосипед как работает

Планетарная втулка для велосипеда. Принцип работы, плюсы и минусы, обзоры моделей

Велоспорт это очень трудное занятие, которое требует сноровки и большого терпения. Однако этого не достаточно. Очень важно, чтобы комплектующие этого средства, отвечали всем последним требованиям техники.

В связи с этим многие производители, устанавливают на свои модели планетарную втулку, которая обеспечивает равномерное движение и регулирует скорость во время езды. Стоит отметить, что многие и понятия не имеют, что это за элемент и что он из себя представляет.

Из чего состоит и как работает планетарная втулка

Планетарная втулка является важным элементом приводной системы велосипедов. Устройство этого приспособления заключается в сложном шестерёнчатом механизме изменений передаточного отношения. Регулирование взаимных расположений и зацеплений шестеренки происходит за счет ручки переключения скорости, которая обычно расположена на руле велосипеда.

Работа этого приспособления происходит следующим образом:

При низкой передаче, зубчатое колесо при помощи задней звездочки начинает двигаться. Втулка за счет планетарной обоймы перемещается и понижает передачу. За счет этого, колесо совершает 3 вращения на каждые 4 вращения звездочки, во время этого происходит понижение передачи на 25 %;
При прямой передаче, звездочка заставляет двигаться зубчатое колесо, которое заставляет перемещаться втулку. За счет этого происходит прямая передача;
При высокой передаче звёздочка передает усилие на обойму, и оно в свою очередь заставляет двигаться зубчатое колесо. Далее зубчатое колесо заставляет двигаться втулку. За сет этого, на каждые три оборота звездочки колесо совершает 4 вращения, во время этого передача повышается на 33 %.

Также стоит обратить внимание на особенности планетарных втулок:

Современные приспособления могут иметь до 14 передач скоростей, правда такие втулки большая редкость и их стоимость достаточно высокая;
На некоторых приспособлениях есть задняя передача. Это очень удобно для трехколесных велосипедов;
Есть возможность использовать механизмы с фиксированной подачей. Это очень удобно для езды в зимнее время;
Вместе с втулкой дополнительно устанавливается корпус защиты цепи. Благодаря этому, на много повышается длительность использования этого приспособления.

Устройство планетарной втулки

Рабочий процесс планетарной втулки такой же, как и у коробки передач у автомобилей – регулирование скоростных режимов. Во время езды не возникает трудностей и непредвиденных проблем. С помощью этого приспособления происходит быстрое и своевременное переключение режимов скорости. На рисунке изображено полное устройство механизма этого приспособления.

Элементы входящие в состав устройства планетарной втулки:

Солнечная шестеренка (желтого цвета). Она располагается в центральной части этого приспособления, и выполняет функции оси заднего колеса;
Водило (синего цвета). Это группа из нескольких планетарных шестеренок или сателлитов, которые очень крепко закреплены на своих осях и находятся в прочной фиксации с солнечной шестеренкой;
Кольцевая шестеренка (красного цвета). Это наружная шестеренка или эпицикл. Она состоит из внутренней зубчатой передачи. Эта передача обеспечивает прочную сцепку с сателлитами.

Область применения планетарных втулок

Планетарные втулки используются в основном на городских и прогулочных велосипедах. В связи с тем, что они имеют достаточно большой вес, их очень неудобно использовать на спортивных велосипедах.

Поэтому ее лучше устанавливать на велосипеды для городской езды, потому что эти велосипеды не встречают сильных нагрузок и их используют в основном для ровных дорог.

Производители втулок

Можно выделить основные фирмы-производители этих приспособлений:

Фирма Rohloff занимает первое место по уровню сложности изготовленного устройства. Модели состоят из 14 планетарных составляющих.

Второе место по производству занимает фирма SRAM. Модели этого производителя имеют до 12 скоростных передач. Диапазон передач у них достигает до 420 %.

Shimano является популярным изготовителем запчастей и втулок для велосипедов. Ассортимент этого производителя имеет втулки от 3 до 11 скоростей передач.

Sturmey-Archer это производитель втулок с гибридными кассетно-планетарными механизмами. Кроме этого, эта фирма производит и другие типы втулок со скоростями 3, 5 и 7.

Преимущества использования планетарных втулок

В зависимости от свойств и функций планетарных втулок можно выделить основные преимущества этих приспособлений:

Высокая прочность и жизнестойкость. Механизм этого приспособления находится под защитным корпусом. Кроме этого, в нем обеспечивается полное смазывание всех элементов трансмиссионным маслом;
Быстрое и точное переключение передач скорости. В связи с тем, что переключатель расположен на руле велосипеда, можно переключать скорость, стоя на месте;
Высокий набор передаточных чисел. К примеру, если велосипед имеет набор звезд 42-32-32 и кассету 11-30, то передаточное число у него может достигать до 520 %. Также стоит отметить, что у втулок со семью скоростями передаточный диапазон может достигать до 303 %. Во время езды, идет равномерное распределение нагрузки, и поэтому велосипеды с этими втулками могут легко преодолевать различные кочки и ухабы;
Наличие простых и прочных цепей. Благодаря этим цепям, обеспечивается бесперебойная работа, не происходят перекосы и перемещений по звездам. Кроме того, эти элементы значительно повышают износ всей системы привода.

Недостатки планетарных втулок

Помимо достоинств, эти приспособления имеют некоторые недостатки:

Большой вес. В отличие от обычных втулок, эти элементы достаточно тяжелые, например средняя планетарная втулка с семискоростной передачей весит примерно 1,7 килограммов;
Невозможность использования на спортивных велосипедах. В связи с тем, что эти втулки имеют большое трение качения;
Сложная конструкция. При обнаружении, каких либо поломок и неисправностях не нужно устранять их самостоятельно, лучше всего обратиться к специалистам;
Высокая стоимость;
Во время сильной и агрессивной езды повышается риск поломки шестерен.

Складные велосипеды с планетарной втулкой

Многие производители складных велосипедов комплектуют планетарной втулкой. На этих очень удобно ездить, и есть возможность равномерного регулирования распределения нагрузки во время езды. Кроме этого, они имеют целый ряд преимуществ. В связи с этим, следует рассмотреть самые известные модели этих велосипедов.

Обзор и сравнение моделей

Складной велосипед FORWARD Enigma 154. Он очень удобный и легкий. Он адаптирован под любые дороги – его можно использовать для езды, как на городских дорогах, так и на дорогах за городом. Благодаря установленной на нем планетарной втулкой, можно очень переключать передачи скорости и подстраиваться под любые дороги, при равномерном распределении нагрузки он отлично преодолевает кочки, различные подъемы и спуски. Помимо этого, его удобно перевозить в метро и в общественном транспорте. Правда, для этого нужна специальная сумка чехол;
Складной велосипед Comanche Lago. Его очень удобно использовать в мегаполисах. Он отлично подстраивается под любые дороги. Кроме этого у него хорошая маневренность при поворотах и отличная скорость. Эти велосипеды комплектуются планетарной втулкой Shimano Nexus Inter-3 sg-3c41 с тремя скоростями. Помимо этого, они очень компактные и легко складываются в специальные сумки для велосипедов. Поэтому их можно с легкостью перевозить в метро и в общественном транспорте;
Складной велосипед Shulz. Эти модели предназначены для повседневного использования. Их можно использовать для езды на дрогах с асфальтовым, грунтовым покрытием. Также очень хорошо преодолевают ухабы, кочки, спуски, подъемы, поэтому хорошо адаптированы для горной местности. На этих транспортных средствах установлена трехскоростная планетарная втулка с задним приводом. Этой втулкой очень удобно пользоваться и она имеет очень долгий срок службы. Кроме этого эти модели велосипедов можно настраивать как для взрослых, так и для детей;
Горный складной велосипед Volume Generator. Этот велосипед изготовлен из односкоростного байка и МТВ. Его в основном используют для горной местности, поскольку он отлично преодолевает большие спуски и подъемы, кочки, большие ухабы. На нем установлена втулка Shimano Alfine SG-S700 и два дисковых тормоза. Благодаря этому, можно отлично регулировать передачи скорости и подстраиваться под любой рельеф местности.

Как правильно переключать передачи при движении на велосипеде с планетарной втулкой

Велосипедами с планетарной втулкой это очень удобно управлять, и езда с этими приспособлениями очень упрощается, поскольку не возникает проблем с переключением скоростей. Поскольку эти приспособления сами переключают скорость, когда это необходимо. Однако следует ознакомиться с определенными принципами и правилами переключения скоростей:

Лучше всего совершать переключение передачей, когда давление с цепи полностью снято, в противном случае можно просто не переключиться и сломать весь механизм и порвать цепь;
Передачу нужно повышать прямо перед горой, а не во время преодоления ее;
Не следует переключаться одновременно на несколько передач. Все нужно делать последовательно – сначала нужно переключать первую передачу и немного разогнаться, затем вторую по такому же принципу следует переходить на третью и так далее. Весь принцип работы такой же, как и у автомобильной коробки передач;
Необходимо избегать все возможных перекосов цепи.

Процесс переключения:

У всех современных велосипедах, в передней части расположены 2-3 звезды, а в задней 8-10 звезд;
Нумерация звезд от 1 до 3 происходит в сторону увеличения звезд, а нумерация задних звезд от 1 до 6, в сторону уменьшения звезд.

Для того чтобы этот процесс стал ясен, можно рассмотреть на примере велосипеда с приводом 3х8:

Большую переднюю звезду нужно использовать при движении на ровном асфальтовом покрытии. Совместно с этой звездой необходимо использовать задние звезды с номерами 8 до 4;
Среднюю переднюю звезду применяют при движении на грунтовой дороге, с плохим асфальтовым покрытием. С ней используются задние звезды с 6 по 2;
Маленькую переднюю звезду используют при езде на крутых подъемах и спусках, по ухабам и кочкам. С ней используют задние звезды с 5 по 1.

Ремонт и обслуживание планетарной втулки

Планетарные втулки очень редко ломаются. Они имеют очень долгий срок службы и очень износостойкие. Конечно, при не соблюдении правил использования, иногда у этих приспособлений может выйти из строя механизм, тогда лучше всего обратиться к специалистам для устранения неисправностей.

Заключение

Планетарные втулки это очень удобное приспособление. За счет него можно осуществлять движение на велосипеде, оно становится равномерным и не возникнет трудностей при езде на неровных дорогах. Для того чтобы правильно пользоваться этими втулками, следует знать весь механизм работы этих приспособлений и правила его работы.

Преимущества и недостатки планетарных втулок — все за и против

Давайте в этой статье рассмотрим все за и против касательно использования планетарных втулок, собрав отдельно все преимущества и недоставки в сравнении с классическими переключателями скоростей.

Преимущества планетарной втулки:

Из-за герметичности системы планетарная втулка требует меньше обслуживания. Для лучшего понимания этого вопроса давайте разделим всю трансмиссию на две главных части. К первой части отнесём саму планетарную втулку, а ко второй — привод, состоящий из цепи, передней звёздочки и задней звёздочки, установленной с правой стороны планетарной втулки. В планетарной втулке находятся шестерни, хорошо изолированные от воды и пыли. Изоляция достигается благодаря конструкции планетарного механизма и оболочки втулки. Вторую важную часть трансмиссии, привод, при желании можно обернуть защитой цепи (например, Hebie Chainglider), которая защитит от грязи цепь, заднюю и переднюю звёздочки. Защиту цепи невозможно установить на обычные переключатели скоростей из-за изменения лини цепи при переключении между передними и задними звёздочками.
Из-за прямой линии цепи, более широких и крепких цепи и звёздочках в сравнении с маленькими 7, 8, 9 или 10 скоростными цепями в отличии от обычной трансмиссии на поддержание планетарной требуется меньше обслуживания и затрат. Широкие и крепкие цепи планетарной трансмиссии созданы для передачи усилий, а не для обеспечения гибкости, такой важной на обычных переключателях скоростей. Другой значительной особенностью, влияющей на обслуживание и эффективность планетарной передачи, является путь прохождения цепи. На планетарной передаче у цепи только два изгиба: вокруг передней и задней звёздочек. На классическом переключателе скоростей цепь изгибается чаще, из-за наличия двух роликовых колёсиков переключателя передач. На этих маленьких колёсиках цепь изгибаться по маленькому радиусу, что создаёт значительное дополнительное трение в цепи, так как трение в цепи обратно пропорционально размеру звёздочки. Это означает, что чем меньше звёздочка, тем выше трение в цепи. С целью сведения технического обслуживания к минимуму трансмиссию можно сделать абсолютно закрытой (например, купить полную защиту цепи Hebie Chainglider). В результате широкая закрытая прямая цепь планетарной трансмиссии прослужит вам в 4 — 6 раз дольше (по времени и километражу) за тонкую грязную гибкую цепь обычной системы переключения передач.
Планетарную втулку легче отрегулировать, чем дерайлер.
При использовании полной защиты цепи, например, Hebie Chainglider, не пачкаются брюки. Это важно при поездках на работу!
У планетарной втулки выше надёжность, что важно на любом велосипеде!
Планетарные втулки не повреждаются в авариях или при падении велосипеда на бок, так как здесь отсутствует удалённый переключатель скоростей (за исключением Srams Clickbox). Это важная проблема на детских велосипедах и велосипедах для фрирайда!
Все передачи планетарной втулки помещаются на один переключатель, более простой в использовании.
На планетарной втулке отсутствуют близкие передачи и неэффективные «противоположные» сочетания передней и задней звёздочек. Это важное преимущество для новичков, ездящих в сильном городском трафике!
Компонентов меньше и они проще: одна передняя звёздочка, одна задняя звёздочка, короткая цепь, отсутствие заднего и переднего переключателей, нет натяжителя цепи (при условии использования горизонтальных дропаутов), нет натяжного устройства, нет передних манеток и боуден-троса. Здесь просто нечему ломаться! Высокая надёжность на любом велосипеде.
Переключение передач осуществляется без необходимости педалировать. Это важно для городских велосипедистов и триальщиков!
Чистый и строгий внешний вид. По дизайну классический переключатель можно сравнить с PC, а планетарную втулку с MAC!
Возможно сочетание с ножным тормозом, которое сводит общий уход за велосипедом практически к минимуму. С ножным тормозом отпадает необходимость в боуден-тросе (возможно замёрзлом). Это крайне важно для использования велосипеда для ежедневных поездок на работу!
При езде по бездорожью или плохим дорогам на цепь не налипает грязь!
Из-за отсутствия заднего переключателя цепь намного реже слетает с передней или задней звёздочки, что особенно важно при езде по бездорожью и плохим дорогам!
Для Sram i-Motion, Shimano Nexus Inter 8 / Alfine и Rohloff Speedhub допускается переключение под нагрузкой. Поэтому планетарные втулки придутся как нельзя кстати на соревнованиях или перед началом подъёма, когда под нагрузкой требуется быстро понизить передачу!
На переключателе передачи следуют одна за другой (Rohloff Speedhub, Sram i-Motion 9). Это очень удобно при езде на длинные расстояния (более 20 километров), так как позволяет легко поддерживать оптимальный каденс.
Из-за использования энергии педалирования переключение передач не требует значительных усилий (Shimano Nexus Inter 8 / Alfine и Sram i-Motion). Это важно на детских велосипедах и при езде под дождём (особенно в отсутствие грипс на руле).
Более прочное и долговечное заднее колесо. На планетарной втулке установлена только одна звёздочка, что позволяет расположить латеральней выступы спиц на втулке. Кроме того из-за одинакового угла спицы с обеих сторон втулки натянуты равномерно, что при сборке колеса даёт возможность увеличить натяжение спиц. А чем выше натяжение спиц, тем прочнее и жоще колесо.

Фото велосипеда с планетарной втулкой.

Недостатки планетарной втулки:

Маленькое общее передаточное отношение. У классических переключателей скоростей общее передаточное отношение в среднем 550%. То есть за один оборот педалей на самой высокой передаче вы проезжаете расстояние в 5,5 раз длиннее, чем на самой низкой передаче. У втулки Shimano Inter 8 общее передаточное отношение составляет 306%, что слишком мало для горной местности. С этой втулкой вам будет не хватать передач для крутых подъёмов или быстрых даунхиллов. Альтернативным вариантом может стать дорогая планетарная втулка Rohloff Speedhub с общим передаточным отношением 526%.
Планетарные втулки тяжелее классических переключателей скоростей высокого класса. Это очень важно для спортивных соревнований!
Планетарные втулки намного дороже классических переключателей, если сравнивать системы сопоставимого качества. В общем соотношение цены к количеству передач лучше у классических переключателей скоростей. Это существенный минус, если вам приходится часто оставлять велосипед на парковках, где существует риск кражи.
Планетарные втулки сложнее классических переключателей скоростей. Обычному человеку трудно разобраться во внутреннем механизме, но обычно нет необходимости разбирать планетарную втулку.
По сравнению с обычными переключателями скоростей теряется до 8% эффективности (за исключением Rohloff Speedhub). Эффективность планетарных втулок составляет 92% по сравнению с 98% для обычных переключателей скоростей. Однако эти значения верны для новых или хорошо обслуживаемых переключателей! Внутри трансмиссии велосипеда с планетарной втулкой существует три источника потерь на трение:
1. Внутри планетарной втулки находятся планетарные шестерёнки, которые одновременно соприкасаются с солнечными шестерёнками и зубчатым колесом. Они отвечает за 4% потерь на трение
2. Также источником потерь на трение качения служат подшипники планетарных механизмов.
3. Наконец потери на трение возникают в цепи, но эта также относится и к обычным переключателям скоростей.

Классическая система переключения передач.

Планетарная втулка для велосипеда

7 минут Автор: Андрей Смирнов 195

Оптимальная эффективность движения, частота педалирования, скорость и нагрузки на велосипед регулируются при помощи механизма скоростного переключения. В отличие от синглспида, велосипед с несколькими режимами передачи крутящего момента способен подстраиваться под конкретные условия передвижения. «Скоростную» систему используют практически на все типах великов: от городских и трюковых до гоночных и маунти-байков.

К распространенному типу трансмиссии велосипеда относится планетарная втулка, внутри которой расположен шестеренчатый механизм изменения передаточного отношения. Взаимное расположение и зацепление шестерней регулируется переключателем скоростей, который, в свою очередь, приводится ручкой на руле. Принципиальное отличие от «звездочной» трансмиссии позволило такой системе переключения передач неплохо укрепиться в велосипедной среде.

Из чего состоит и как работает планетарная втулка

Устройство планетарных втулок достаточно сложное и напоминает механизм автомобильной коробки передач. Для наглядности покажем стандартную схему для всей планетарной передачи:

Желтым цветом изображена солнечная шестерня. «Солнышко» жестко закреплено на оси заднего колеса велосипеда. Именно с ней зацепляются обозначенные синим цветом планетарные шестеренки. Для их фиксации используется «водило» (зеленый цвет). Эта деталь не позволяет сателлитам – так иначе можно называть планетарные шестерни – разъезжаться и сцепляться друг с другом, а также определяет их направление движения.

Довершает механизм эпициклическая шестерня, которая вращается за счет педалирования. На рисунке она показана красным цветом.

Звездочка сопрягается с механизмом втулки с помощью шлицевого привода, исполнительного механизма втулки. При изменении передачи он изменяет скорость вращения водила относительно кольцевой шестерни, благодаря чему и достигается подстройка велосипеда под угол направления дороги и регулируется его скорость.

Интересная особенность такого типа механизма – это работа в качестве редуктора. Солнечная шестерня играет роль неподвижного элемента, эпицикл – ведомого элемента цепи, водило замыкается на корпус втулки. Для примера рассмотрим, как работает механизм планетарной передачи на простой трехскоростной планетарке:

Пониженная передача. Кольцевая шестерня опережает водило за счет его зацепления корпуса планетарной втулки. Передаточное отношение меньше единицы и составляет 0.733.
Главная передача. Крутящий момент с эпицикла передается на втулку за счет зацепления ее с планетаркой. Иначе говоря, со втулкой соединено не водило, как на первой передаче, а звездочная шестерня. Что происходит при этом? Втулка вращается быстрее водила, а для достижения максимальной скорости понадобится больше усилий по сравнению с пониженной передачей.
Передаточное число повышенной, или третьей, передачи больше единицы, и для трехскоростных велосипедов оно составляет 1.364. Направление движения водила и втулки противоположны, благодаря чему достигается ее ускорение по сравнению с главной передачей.
Для планетарных втулок с 5, 7 и т.д. скоростями диапазон передаточных отношений выше, чем у трехскоростной за счет большего количества шестеренчатых механизмов. Принцип работы многоскоростных и простых втулок будет одинаковым. Разница только в том, что у каждой планетарной составляющей будут свои фиксированные (как у 3-х ступенчатой планетарки) значения отношений передач, а в целом у механизма их будет в несколько раз больше.

Производители втулок: плюсы и минусы

Изготовлением планетарных втулок на велосипеды занимается несколько производителей:

Последний занимает лидирующее положение по сложности изобретенного механизма. Втулка этого производителя включает 14 планетарных составляющих. Большое количество передаточных отношений и высокая эффективность смело конкурируют с аналогичными показателями продвинутых звездочных систем переключения скоростей.

Второе место занимает SRAM – его планетарка имеет 12 скоростей, а передаточный диапазон превышает 400%. Shimano – известнейший производитель велозапчастей и скоростных втулок. Его хорошо зарекомендованные втулки с 3, 4, 7 и 8-планетарными механизмами дополнены обновленной версией – 11-скоростной системой переключения скоростей. Sturmey может похвастаться гибридными кассетно-планетарными механизмами, а также другими типами стандартных втулок с тремя, пятью и семью скоростями.

Преимущества использования планетарных втулок

Прямой ход цепи и низкий износ ведущей и ведомой звезд. Снаружи трансмиссия выглядит как у обычного сигнлспида.
Скрытый от внешних воздействий механизм переключения передач отличается высокой долговечностью по сравнению с кассетами и трещотками. Могут быть задействованы все соотношения передач. Об этом смело скажут отзывы от велосипедистов, перешедших со «стандартных» скоростных велосипедов на планетарные.
Нет необходимости постоянно обслуживать устройство, также его сложно нечаянно повредить.

Как и у всего на свете, у втулок с планетарными передачами есть свои «но»:

Невозможность использования в велосипедном гоночном спорте из-за высокого трения и чувствительности шестерней.
Ощутимая прибавка к весу: только некоторые трехскоростные втулки весят чуть меньше килограмма. В движении привес на заднее колесо дает о себе знать.
Ремонт таких механизмов почти невозможен в домашних условиях, да и сервис, где ремонтируют планетарные втулки, нечасто можно встретить. Одноразовость планетарок не позволяет их выгодно привести в рабочее состояние, лучшим вариантом будет установка новой.
Запредельная стоимость. Конечно, она вполне оправдана, однако ставить редуктор с нуля на сигнлспид нет смысла. Гораздо проще купить готовый велосипед с ней.

Как правильно переключать передачи при движении на велосипеде

Нанести вред механизму велосипедного редуктора сложно, но возможно, если систематически неправильно его использовать. При движении на велосипеде с планетаркой есть простое правило: осуществлять переключение передач без педалирования.

Странно? Ничуть. Планетарный механизм имеет сходство с механической КПП машины, а там ведь тоже при переходе с одной передачи на другую газ отпускается. А «газ» для велосипедиста – это кручение педалей.

Переходить с одной передачи на другую нужно немного заранее, и делается это так:

Велосипед движется накатом, усилия на педали минимальны.
С помощью ручки переключается передача.
Через несколько оборотов колес (около 2 секунд) можно педалировать.

Езда в гору сопровождается переходом на пониженную передачу, то есть передаточное отношение должно быть меньше, чем до перехода. На трехскоростных планетарках это просто: перейти на первую передачу. С другими вариантами вполне нормальным будет переключиться, например, с третьей на вторую.

На повышение нужно идти последовательно, то есть сначала первая, затем вторая и так далее. При сбросе скоростей можно перешагивать. В однообразных условиях, где нельзя развить скорость (тротуар с пешеходами, например), лучше применять только главную передачу без переключений.

Велосипеды с планетарными втулками способны преодолевать значительные расстояния без большого количества спусков и подъемов, поэтому их часто можно встретить в больших городах с развитой сетью дорог и населенных пунктах на ровной местности. Такой вариант трансмиссии идеально подойдет тем, кто не хочет постоянно возиться с кассетами и цепями и при этом часто ездят по городу, загородным поселкам и равнинным трассам.