Состав велосипеда схема

Содержание скрыть
2 Строение заднего колеса велосипеда
5 Задняя каретка велосипеда устройство

Оборудование велосипеда

Оборудование велосипеда — набор компонентов, из которых состоит велосипед. Включает в себя компоненты трансмиссии (шатуны, кассета, переключатели, цепи, манетки), компоненты колёс (обода, втулки, спицы), покрышки, элементы подвески (велосипедные вилки, задние амортизаторы), тормозные системы и др.

Буквы и цифры на компонентах означают класс оборудования. Классы (типы) оборудования важно знать, чтобы при покупке велосипеда можно было проверить его комплектность, так как иногда недобросовестные продавцы ставят оборудование хуже, чем это указано в каталогах. Кроме того, важно знать совместимость оборудования различных производителей, чтобы не быть привязанными к одному производителю и не переплачивать только за имя. Наиболее распространённое оборудование делится на следующие типы (группы) оборудования, перечисленные от худшего к лучшему. В зависимости от года выпуска некоторые классы могут отсутствовать или появляться.

Содержание

Классификация

Многие из типов велосипедного оборудования разделены между собой довольно условно. Поэтому построение жесткой классификации является трудной задачей, но приблизительное разделение всех компонентов по типам вы можете увидеть в таблице, которая представлена ниже.

Основные группыПодгруппы и элементы группыПодгруппы и элементы группы
ТрансмиссияПереключатели скоростейпередний переключатель, задний переключатель
Шатуны (система)шатуны и «паук», педали, каретка.
Элемент передачи крутящего моментацепь, ремень, вал.
Элемент переключения скорости вращения заднего колесаНабор звездочек (кассета), планетарная втулка
КолесаЖесткий остов колесаОбод, спицы, ступицы (втулки)
РезинаПокрышка (шина), камера, флиппер
Элементы подвескиОсновные амортизирующие элементызадний амортизатор, амортизированная вилка
Дополнительные амортизирующие элементыподседельный штырь с демпфером
Элементы тормозной системыMTBv-brake, дисковый тормоз
Другиеv-brake, кантилеверные, клещевые, барабанные
Элементы рамыРулевая группавилка, вынос, рулевая труба, элементы рулевой колонки
Седельная группа [1]подседельная труба, седло
Другие элементыПарковочная системаподножка, замок
ДругоеБагажник, крылья, сигнал (звонок), зеркала

Оборудование горных велосипедов

Горные велосипеды приобрели повсеместное распространение в конце XX, начале XXI века. Именно по этому большинство представленного велосипедного оборудования на рынке — это именно оборудование МТБ (от англ.  Mountain bike , MTB).

МТБ-оборудование Shimano

Это аббревиатура SIS (Shimano Index Shifting), означает дискретный механизм переключение передач. Такой механизм позволяет быстро переключаться без необходимости осуществлять поиск положения переключателя. Эта аббревиатура раньше присутствовала на задних (реже передних) переключателях низших групп.

Линейка Shimano серии МТВ по возрастанию:

  • Tournеу-05 (турни)
  • Tournеу-15 (турни)
  • Tournеу-22 (турни)
  • Tournеу-30 (турни)
  • Tournеу-40 MegaRange (турни 40 мегарэйндж)
  • Tourney-50
  • Tourney-60
  • Tourney-70
  • Altus (альтус)
  • MJ-II (как и Altus, но для детей) (эмджей два, эмджей ту)
  • Acera-X (асера икс)
  • Alivio (аливио)
  • STX (эстеикс)
  • STX-RC (эстеикс-эрси)
  • Deore (деор) — начиная с 2000 года эта группа заменила собой STX и STX-RC
  • Deore LX (деор эл-икс)
  • SLX (Super LX) заменил с 2009 года MTB группу LX которая ушла в туристическое оборудование
  • Deore XT (деор икс-ти) (экс-ти-эр)

Также существуют группы:

  • DX — для BMX
  • Nexave — для туризма
  • Inter-3 — планетарная система на 3 скорости
  • Inter-7 — планетарная система на 7 скоростей
  • Inter-8 — планетарная система на 8 скоростей
  • Alfine-8 — планетарная система на 8 скоростей
  • Alfine-11 — планетарная система на 11 скоростей

Не так давно появились новые группы:

  • HONE
  • Zee
  • Saint

Группа Saint более продвинута, нежели HONE. Обе эти группы предназначены для установки на горные велосипеды с явно выраженным агрессивным стилем катания, а также фрирайдные велосипеды (свободная езда на велосипеде). Отличительные особенности этих групп: на старых моделях задний переключатель монтировался на ось заднего колеса для большей надежности, шатуны интегрированы с полой осью каретки (как на современных моделях XTR/XT/SLX/LX/Deore) для большей жесткости, тормозные ручки гидравлических тормозов могут быть совмещены с шифтерами (так называемый Dual Control). Ключевая черта- высокая прочность и надёжность в тяжелых условиях.

Новейшая группа в МТБ-оборудовании Shimano:

Производитель позиционирует эту группу как универсальное оборудование, покрывающее стили катания от кросс-кантри до фрирайда, а также для сравнительно нового трейл-райдинга (олл-маунтин, агрессивное кросс-кантри). По сути переименованная LX. С появлением этой группы (в 2009 м году) Shimano обозначила группу LX как высококачественное оборудование для треккинга, а HONE (c которым LX находится в очень близкой ценовой категории) — для экстремальных МТБ дисциплин (фрирайд). Отличительные особенности SLX: полые шатуны с интегрированной осью в двух вариантах исполнения — для кросс-кантри (3 звезды с набором зубьев 44/32/22), для трейл-райдинга (две звезды и защитный пластиковый рок-ринг). Передние переключатели с узкой (для 2х звёздной системы) и широкой рамкой (для 3х звёздной системы). Втулки SLX — на конусных подшипниках, также имеют два варианта исполнения — передняя втулка под эксцентрик и под 20 мм сквозную ось. Манетки (триггерного типа) — со съёмными индикаторами передачи, позволяют сбрасывать скорость большим либо указательным пальцем.

Для ориентации в стоимости, приведем примерные цены на оборудование разных групп: стоимость полного комплекта Altus около 100—150 долларов, XTR «по кругу» обойдется вам немного меньше двух тысяч долларов США. Стоимость остальных групп оборудования лежит между вышеназванными.

МТБ-оборудование SRAM

Оборудование SRAM тоже имеет несколько групп по возрастанию качества: X3, X4, X5, X7, X9, X0, XX, XX1

В 2009-м году появилась новая группа ХХ, включающая в себя помимо трансмиссии вилки и амортизаторы RockShox, систему Truvativ, тормоза Avid- все фирмы входят в концерн SRAM. Ключевой особенностью группы является кассета с десятью звёздами и отказ от 3й звезды спереди. Позиционируется как компоненты для гонщиков мирового уровня.

Тормоза Avid бывают следующих моделей (по возрастанию качества)

  • Ви-брейки: SD-3, Shorty-4, SD-5, Shorty-6, SD-7, SD SL, Shorty Ultimate, SD Ultimate.
  • Дисковые гидравлические: Elixir 1, Elixir 3, Elixir 5, Code, Code R, Elixir 7, Elixir 9, X0, XX, XX World Cup.
  • Дисковые механические: BB5 Road, BB5 Mountain, BB7 Road, BB7 Mountain.

Кассеты и цепи имеют свои группы, вида pc-991, где 2 буквы обозначают вид продукта (например, pc — это цепи, pg- кассеты), первая (или 2 первых для 4хзначных обозначений) обозначает количество звёзд в кассете, 2я класс оборудования (от 1 до 9, чем больше- тем более качественный и как следствие дорогой компонент), 3я- ревизия (то есть например 950я и 951я цепи отличаются незначительно).

Они расположены по возрастанию технического уровня. Группе 3.0 соответствует Altus — Acera, группе X9 — Deore XT, X0 — XTR. Важно заметить, что оборудование SRAM имеющее цифровые названия не совместимо с оборудованием Shimano.

Группы SRAM, совместимые с переключателями Shimano (по-возрастанию класса оборудования): MRX, MRX plus, MRX pro, Centera, Attack, Rocket

Другие производители

Фирма Hayes производит дисковые тормоза моделей Prime (Pro, Expert). Другая линейка моделей Stroker: GRAM, ACE, CARBON, TRAIL, RYDE.

Фирма Tektro также производит тормоза.

Оборудование для шоссейных велосипедов

Оборудование для шоссейных велосипедов выпускается прежде всего фирмами Shimano, Campagnolo и SRAM.

Строение заднего колеса велосипеда

В состав современного велосипеда входит два колеса, обычно одного диаметра. Заднее колесо обычно бывает ведущим и приводится в движение посредством велосипедной цепи.

Колесо состоит из втулки, спиц, обода, камеры и покрышки. Иногда камера и покрышка составляют одно целое, то есть бескамерную шину.

Втулка соединена с ободом колеса с помощью спиц, количество которых колеблется от 12 до 48. Престижные модели велосипедов с рамой из композитных материалов часто комплектуются колёсами, спицы которых выполнены из карбона.

Размер велосипедного колеса по традиции определяется по внешнему диаметру покрышки в дюймах – от 14 до 29 (1дюйм = 2.54см). Горный велосипед обычно комплектуется колесами 26 дюймов, а гибридный или туристический — 28 дюймов.

Задние колеса спортивных велосипедов не содержат спиц, так состоят из сплошного диска. Такая конструкция повышает жесткость колеса и уменьшает сопротивление встречного воздуха на больших скоростях. Единственным недостатком является повышенная парусность, которая добавляет неприятностей велогонщикам при боковом ветре.

Долговечность колеса зависит от конструкции обода. От прочности обода зависит не только безопасность велосипедиста, но и скорость движения. В основном, колеса современных велосипедов комплектуются ободами, которые в поперечном сечении напоминают коробку. Такая форма обода защищает его от деформаций при перегрузках и защищает колесо при встрече с препятствием.

Простейшие обода изготавливаются одностенными. Профиль обода напоминает букву «U». После добавления в профиль дополнительной перемычки получается усиленный тип обода — двухстенный. Такой обод крепче, ему меньше страшны препятствия и ямы на дорогах. Самый мощный вид обода — трехстенный, когда внутрь вставляется еще одна перемычка.

Материал

При изготовлении ободов велосипедных колес в большинстве случаев применяют сталь или алюминиевые сплавы. Обода из стали дешевле, однако тяжелее и более подвержены коррозии. В последние годы все чаще используют более легкие композитные материалы: карбон и пластик.

Спица велосипедного колеса

Очень уязвимый элемент. Кроме нагрузки от веса велосипедиста, подвергается ударам на неровной дороге. С помощью ниппеля спица фиксируется в ободе. Самые распространенные спицы изготовляют из стали или алюминия.

Спицы из стали обязательно хромируются. Хорошо себя зарекомендовали спицы из нержавеющей стали. Они прочны и не поддаются коррозии.

Спица состоит из четырех частей:

  • Головка.Головка закреплена на втулке.
  • Тело.
  • Резьба. На резьбу навинчивается ниппель.
  • Ниппель. Ниппель крепит спицу к ободу.

Ниппель должен быть из того же материала, что и спица. В противном случае, из-за электрохимической коррозии затрудняется подтяжка и замена спицы. Натяжка спиц выполняется только спицевым ключом, ни в коем случае не плоскогубцами или другими подручными инструментами.

Виды спиц:

  • Катаная спица— бюджетный вариант.
  • Тянутая спицалегче по весу, но дороже.
  • Плоская спица— самая дорогая, значительно превосходит остальные виды как по весу, так и по сопротивлению встречному воздушному потоку.

Спицовка

Спицовка — это порядок взаимного крепления втулки, спиц и обода. Есть два основных вида спицовки колес: «радиальное» и «крестовое».

При «Радиальном» виде спица не пересекается с остальными. При сборке «крестом», спица перекрещивается с остальными спицами несколько раз, в зависимости от выбранного способа спицевания. На широко распространенных колесах 26 дюймов чаще используют спицовку «в три креста».

Разновидности задних велосипедных втулок, отличия их друг от друга

Втулка — основа колеса. От качества изготовления втулки, ее веса и размера зависит накат велосипеда и затраты энергии велосипедиста в процессе езды. Велосипедные втулки отличаются друг от друга по прочности, наличию дополнительных элементов и уровню защиты от внешних климатических факторов.

Втулка находится в центре колеса и вращается на подшипниках. В качестве подшипников применяются разборные шарики, либо универсальные закрытые подшипники заводского изготовления. На подшипник приходится всё давление велосипеда при езде, поэтому качество его должно быть высоким.

Втулка посредством спиц соединена с ободом колеса. Устаревшие модели втулки типа «Торпедо» содержат внутри конструкции тормозной барабан, с помощью которого велосипедист тормозит обратным вращением педалей.

В состав современной задней велосипедной втулки входит храповой механизм, а кассета со звездами надевается на барабан. На втулке с трещоткой подшипники расположены ближе к центру, поэтому нагрузка распределяется не равномерно. Втулки этого типа устанавливаются на подростковые или на бюджетные взрослые велосипеды.

Кассетная втулка – еще один популярный тип задней втулки. Она имеет шлицы, на которые насаживается кассета со звездами и фиксируется гайкой кассеты. Такие втулки более надежные, подшипники находятся дальше от центра втулки, поэтому велосипед может выдерживать вес до 120 кг.

Третий вид задних втулок – втулка с планетарной системой переключения скоростей. Она объединяет функции втулки и механизм переключения скоростей велосипеда.

Весь механизм расположен внутри втулки и защищен от пыли и влаги. Цепь на велосипеде с такой втулкой служит дольше, так как не меняет своего положения. Планетарная втулка имеет высокую степень надежности.

Конструкция 3-скоростной планетарной втулки SRAM очень простая. А вот 5-ти и 7-ми скоростные лучше не разбирать. Планетарные шестерёнки устанавливаются в особом положении — для этого нужен специальный инструмент.

Поломки задней втулки

Наиболее частая поломка втулки заднего колеса — ослабление конуса или чрезмерная затяжка. Ослабление конуса приводит к увеличению люфта оси колеса. Если ситуация противоположная, когда конус перетянут, тогда пропадает легкость хода велосипеда. В худшем случае может прослушиваться характерный хрустящий звук в подшипниках. Обе ситуации являются аварийными, поэтому надо немедленно приступить к ремонту задней втулки.

Задняя втулка с эксцентриковым зажимом.

Ось задней втулки.

Для этого потребуется демонтировать заднее колесо. На некоторых моделях с эксцентриковым зажимом для снятия колеса не требуется гаечных ключей. На детских или бюджетных моделях колесо фиксируется двумя гайками, поэтому потребуется гаечные ключи.

Для подтяжки конуса, либо устранения люфта потребуется: ключ на 17 мм и ключ на 15 мм. Сначала ослабляем контргайку, затем затягиваем или, наоборот, ослабляем конусную гайку до получения нужного результата. В результате добиваемся устранения люфта и после этого затягиваем контргайку.

Детали не высокого качества приводят к изгибу или поломке оси втулки. Только замена на другую ось, более качественную, будет лучшим выходом из сложившейся ситуации.

Смазка (обслуживание) втулки

Туго вращающееся колесо означает, что подшипники втулки требуют обслуживания. Чтобы добраться до подшипников на втулке, нужно сначала снять звезды. Это можно сделать только с помощью специального съемника. Допускается смазывать подшипники жидкой смазкой, заливая ее с помощью медицинского шприца.

Хорошо себя зарекомендовала смазка на основе тефлона – это широко распространенная смазка, она эффективна, универсальна, и не самая дорогая. Однако, такая смазка легко испаряется, поэтому для увеличения вязкости можно смешать зеленый солидол со смазкой на основе тефлона.

Хрустящий звук вращающегося колеса после сборки означает, что в подшипник попал песок, либо на трущихся поверхностях появились дефекты. Необходимо снова разобрать и смазать заново или заменить дефектные детали.

Как устроен велосипед

11 mins Автор: Михаил Скворцов 428

Двухколесный велосипед – удобное, практичное и полезное транспортное средство, которое прочно обосновалось и в городе, и в сельской местности. Помимо прямого назначения, велик широко используется в различных видах спорта. Общая конструкция идентична, если сравнивать простой городской байк, шоссейник или кросс-кантри. Простое устройство велосипеда, однако, не ограничено лишь описанием «колеса, руль, седло, педали» и включает в себя ряд тонкостей. В этой статье подробно остановимся на составных частях байка и поясним назначение каждой из них.

На чем держится велосипед

Строение велосипеда схоже с автомобильным: здесь есть несущая конструкция, на которую крепятся все рабочие узлы. Для легковой машины это кузов, а у велосипеда – рама. Тип рамы во многом определяет назначение, а ее качество отвечает за срок эксплуатации байка.

Рама велосипеда представлена ромбовидным остовом, сваренным из элементов:

  • главные передние трубы – верхняя и нижняя (закрытые), изогнутая передняя труба (открытые);
  • подседельная труба;
  • верхние перья;
  • нижние перья.

Передние трубы «сшиваются» между собой в рулевой стакан, нижние труба и перья с подседельной – в кареточный стакан, а перья между собой – в дропауты заднего колеса. По обеим сторонам передние трубы и перья приварены сверху к подседельной трубе.

Относительно подседельной трубы передняя и задняя части представлены двумя неодинаковыми треугольниками, размеры и геометрия которых зависят от типа и назначения велосипеда. Для современного ассортимента существует большое количество вариантов рам, но все они разделяются на классы:

  • городские – жесткие, прочные и тяжелые;
  • горные – стойкие к нагрузкам, мобильные, прочные;
  • шоссейные – легкие;
  • спортивные – устойчивые к высоким нагрузкам, прочные, ударостойкие;
  • трюковые – используют для BMX-велосипедов.

Велосипеды делятся на полноразмерные и складные. Первые не имеют складного механизма, и для перевозки в метро, общественном транспорте и багажнике автомобиля их необходимо разбирать. Складные имеют, по крайней мере, один стык, по которому складывается рама. Они более удобны в перевозке и хранении, но уступают полноразмерным по ходовым показателям.

Большое влияние на эксплуатацию велосипеда оказывает материал несущего остова. Современные велосипеды выпускаются на стальных, алюминиевых и карбоновых рамах.

Сталь используют на сити-байках. Материал обладает высокой прочностью и ударостойкостью, а его недостатки – тяжесть и невысокая гибкость, из-за чего рама плохо сглаживает толчки. Все это не лучшим образом сказывается на динамике велосипеда.

Алюминий – легкий, прочный и гибкий материал. По сравнению со стальными аналогами, рамы из него обладают лучшей маневренностью и пассивной амортизацией. Легкость и прочность улучшают динамику и не создают существенного сопротивления движению. Разумеется, стоимость их будет выше.

Самыми дорогими являются рамы на основе углеродного волокна – карбона. Этот материал используется на дорогих моделях шоссейных, горных и спортивных велосипедов. В числе достоинств по сравнению с металлическими конкурентами – долговечность, прочность, ударостойкость и легкость. Плюс к этому велосипеды на карбоне обладают лучшей маневренностью по сравнению с алюминием.

Из чего состоят колеса

Велосипедные колеса – прочные и легкие конструкции, которые дают движение и за счет вращения удерживают раму в вертикальном положении. Традиционно велосипед имеет задний привод, то есть заднее колесо – толкающее, а переднее – ведомое и отвечает за управление.

На рисунке показано, из чего состоит классическое велоколесо. Устройство простое и почти не изменилось со времен своего основания.

Втулка – центральная часть, состоит из оси, подшипников и шайб. Основное назначение – задание и удержание крутящего момента. На задние втулки закрепляются трансмиссионные звездочки. Внутреннее устройство сложнее, чем у передних, так как втулка участвует непосредственно в раскручивании колеса. На дорожных моделях, помимо этого, в задние втулки интегрирован тормозной механизм. Планетарные задние втулки имеют скрытый механизм переключения скоростей.

Обод – круглое кольцо, которое закрепляется к втулке через спицы. Геометрия обода в сочетании с натяжением спиц определяет устойчивость колеса к повреждениям и динамическим нагрузкам. Ободья для велосипедных колес изготавливают из алюминия, спицы – из легких сплавов с хромовым напылением. Традиционно головки-регуляторы натяжения спиц находятся у ободьев, но существуют и «перевертыши», которые настраиваются на втулке.

Шины состоят из камеры и покрышки. Камера – полое резиновое изделие, которое накачивается воздухом до нужного давления. С «внешним миром» она связана ниппелем, через него воздух закачивается внутрь шины. Неплохо также узнать, какими бывают велониппели и чем они различаются. Для защиты камеры от остриев головок спиц поверх внутренней части обода накладывается резиновый флиппер.

Покрышка – внешняя часть шины и состоит из бортов, боковин и контактной части – протектора. В зависимости от предназначения велосипеда, устанавливаются различные типы покрышек:

  • слики, полуслики – на шоссейники, для ровных дорог;
  • дорожные – шины со средним рисунком протектора;
  • агрессивные – покрышки с выраженным рисунком, для горных велосипедов;
  • гибридные: могут использоваться и на ровном покрытии, и в бездорожье (но уступают по проходимости агрессивным).

Видимость колеса в темноте в лучах света дает катафот – оранжевая вставка на спицы. В связи с требованиями по безопасности движения катафотами оснащаются колеса всех велосипедов.

Система управления и амортизация

К основному элементу устройства велосипеда относится рулевой узел. Он включает в себя несколько составляющих:

Велосипедная вилка служит соединительным узлом для руля и переднего колеса. Устанавливается в передний стакан рамы при помощи штока. Руль вставляется непосредственно внутрь вилки, а колесо закрепляется на ушках ног – дропаутах.

Для того чтобы вилка могла свободно вращаться при поворотах, внутри стакана устанавливается рулевая колонка. Она состоит из верхней и нижней чашек, подшипников и фиксирующих колец. Чашки могут быть запрессованы или накручиваться на внутреннюю резьбу стакана (на дорогих профессиональных моделях). Подшипники делятся на закрытые промышленные и насыпные шариковые. Кольца надеваются на шток вилки, который фиксируется в рулевой колонке.

Руль велосипеда состоит из горизонтальной изогнутой трубы и вертикального штока. По форме рули разделяют на:

  • прямые (для МТБ и гибридов);
  • изогнутые вверх (дорожные);
  • изогнутые вниз;
  • бараны (на шоссейники).

Вертикальный шток руля имеет на конце разводник, который фиксирует трубу в вилке при закручивании гайки.

Вынос – деталь, которая определяет расстояние руля от рамы и крепится к регулировочной трубе. На разных моделях ставятся жесткие и регулируемые выносы. Простые велосипеды дорожного типа выносом не оснащаются. Удаленность руля влияет на посадку: чем он дальше, тем больше велосипедист принимает горизонтальное положение.

Седло зафиксировано в центральной трубе рамы подседельным штырем. Регулировка высоты позволит подобрать оптимальную посадку. Ширина седел различается в зависимости от типа велосипеда: на дорожных моделях они шире, чем у МТБ и шоссейных. Седла могут различаться по форме и длине. Снизу они подпружинены или оснащаются демпферами.

Амортизация – способность гасить колебания и смягчать ударные нагрузки. Традиционно амортизационная система находится в передней вилке, а такие велосипеды носят название хардтейлов.

Амортизация состоит из пружины и демпфера. В зависимости от используемых компонентов, вилки разделяются на несколько типов (пружина/демпфер):

  • пружинные (без демпфера);
  • пружинно-эластомерные;
  • пружинно-масляные;
  • воздушно-масляные.

Регулировка параметров вилки: длина хода (Preload), скорость отбоя (Rebound) и блокировка. Вилки без амортизации называются жесткими и ставятся на шоссейные и дорожные модели.

В дополнение к стандартной амортизации, на горные велосипеды устанавливают задний амортизатор, который сглаживает колебания рамы. Велосипеды с двумя амортизаторами называются двухподвесами.

Устройство трансмиссии и велосипедных тормозов

Трансмиссия – это то, без чего велосипед не поедет. Достаточно сложный узел, в его состав входит большая часть механизмов:

  • каретка;
  • ведущие звезды;
  • шатуны и педали;
  • цепь;
  • задние звезды;
  • переключатели скоростей и монетки.

Кареточный узел расположен в нижнем стакане рамы, служит соединительным узлом для шатунной пары и передних звезд. Каретка обеспечивает свободное вращение без проворачивания за счет фиксированных подшипников и сквозной оси на них. Разделяется на два типа: с открытыми подшипниками и картриджная, где весь механизм скрыт внутри корпуса.

Шатуны – детали для соединения каретки с педалями. Могут иметь два варианта крепления: шлицевое и квадратное. Двусоставные, или парные, шатуны идут комплектом с передней звездой (звездами на скоростные модели), закрепленными на правом шатуне.

Педали – опоры для ног, через которые усилия передаются на шатуны, каретку и передние звезды. В зависимости от сферы применения различают несколько видов:

  • классические, или платформы – ставятся на велосипеды начального уровня, можно использовать любую обувь, зацепление за педали за счет сил трения;
  • контактные – со специальные вставками, предназначены только для велообуви, улучшенное сцепление поверхностей;
  • экстремальные – для спортивного велосипеда, широкая поверхность, толщина, вставки-фиксаторы;
  • педали с ремешками;
  • педали-мини.

Задние трансмиссионные звезды скоростного велосипеда крепятся к втулке заднего колеса. На одну переднюю звезду приходится 2-3 задние. Маленькие звезды отвечают за высокие, а большие звезды – за низкие передачи.

Соединительным звеном между передними и задними звездами служит цепь: на велосипеде используется блочная модель Галля. Переброс цепи осуществляется с помощью переключателей, которые управляются манетками на руле. Манетки делятся на два типа – барабанные и рычажные. С переключателями их соединяют приводные тросы.

На синглспиде отсутствуют переключатели, передняя и задняя звезда в единственном экземпляре, цепь короче.

Тормоза – самая важная система, без которой велосипед выкатывать строго запрещено. Современные тормозные системы для велосипедов различных классов:

  • ободные – клещи, V-brake;
  • дисковые;
  • барабанно-втулочные.

Ободные тормоза представляют собой зажимные устройства с колодками, воздействуют на ободья колес, замедляя их вращение. Клещевые модели имеют одно крепление, за счет движения рычага скобы сближаются, а при ослаблении раздвигаются обратно. Клещи ставятся на место закрепления крыльев. Используются как дополнительные тормоза на синглспидах и на шоссейных велосипедах.

V-brake работает по такому же принципу, но скобы находятся в закрепленном состоянии: к вилке для переднего, к перьям – для заднего тормоза. V-brake обладают большей точностью и силой торможения по сравнению с клещевыми.

Дисковый тормоз состоит из закрепленного на втулку диска (тормозная поверхность), калипера и привода – рычага и тросика. На калиперах закрепляются тормозные колодки, которые прижимаются к диску при нажатии ручки. Точность дисков выше, чем у V-brake благодаря большей поверхности торможения, меньшему ходу колодки и независимости от геометрии обода. По типу привода дисковые тормоза делят на механические и гидравлические.

Барабанно-втулочные тормоза порядком устарели, но продолжают активно устанавливаться на дорожные модели. Барабан спрятан в задней втулке и приводится в соприкосновение с колодками нажатием педалей назад. Чтобы втулка не прокручивалась, встроен специальный стопорный механизм. Эффективность торможения низкая в сравнении с ободными и дисковыми аналогами, но для односкоростных дорожников лучшего варианта не придумать.

Заключение

Велосипед – довольно обширный механизм, и состоит из большого количества узлов. При эксплуатации важным показателем является исправное состояние каждого из них. Теперь, когда знаем, как устроен велосипед, можно заниматься диагностикой, ремонтом и обслуживанием запчастей.

Обслуживание задней втулки велосипеда

Если игнорировать необходимость периодического обслуживания задней втулки велосипеда, то срок эксплуатации «железного друга» может сильно сократиться. Опытные велосипедисты знают, какие признаки будут свидетельствовать о том, что необходимо провести разборку/смазку/сборку задней втулки незамедлительно. Процесс этот не представляет трудностей, но нужно все делать в определенной последовательности.

Когда необходимо провести обслуживание задней втулки

Чтобы детали велосипеда всегда находились в идеальном техническом состоянии, необходимо регулярно проводить их обслуживание. Если рассматривать заднюю втулку велосипеда, то для нее понадобится:

  • периодически подтягивать корпус;
  • регулярно менять шарики подшипников;
  • при очередной разборке смазывать все внутренние части корпуса;
  • время от времени регулировать тормозную втулку.

Демонтировать собственно заднее колесо проще простого, а вот процесс снятия и разборки/сборки задней втулки велосипеда гораздо сложнее. И тем не менее, без такого регулярного обслуживания рассматриваемой детали в скором времени может понадобиться ее капитальный ремонт или замена.

Признаки, которые свидетельствуют о необходимости срочного обслуживания задней втулки велосипеда:

  • при движении отмечается сильный люфт колеса;
  • отчетливо слышен хруст подшипников (это означает, что они просто износились);
  • на ходу корпус велосипеда гремит и шатается;
  • накатная динамика плохая.

Стоит знать некоторые особенности устранения того или иного признака:

  1. Если происходит прокручивание корпуса задней втулки, его расшатанность, то это можно устранить путем подтягивания крепежных гаек.
  2. Если же движение заднего колеса затруднено, то, возможно, нужно будет немного ослабить крепежную гайку – скорее всего, при ее затягивании было приложено слишком большое усилие.
  3. При появлении посторонних звуков при движении велосипеда и ухудшении наката понадобится замена подшипников или же полная смазка корпуса задней втулки.

Как правильно разобрать, очистить и смазать заднюю втулку

Сразу же запомните одну истину: любое обслуживание рекомендуется проводить при заспицованной втулке. В противном случае, шансов собрать колесо правильно и быстро вряд ли получится – это сможет сделать только уже опытный в обслуживании велосипедов человек.

Пошаговая инструкция по обслуживанию задней втулки велосипеда:

  1. Снимаем кассету с оси, используя для этого хлыст и съемник.
  2. Размыкаем стопорное кольцо.
  3. Извлекаем все подшипники и шайбы.
    Обратите внимание:втулка может быть на промподшипниках и насыпных подшипниках, но в любом случае очень важно запомнить их исходное расположение во втулке. Это правило нужно соблюдать и при выемке шайб.
  4. Проводим внимательный осмотр подшипников – если на них имеются повреждения, то это означает необходимость их замены на новые детали.
  5. Вытаскиваем ось – она не разбирается.
  6. Корпус задней втулки велосипеда очищаем от грязи. Все внутренние полости обязательно протираются сухой ветошью.
  7. При установке обратно каждая деталь тщательно смазывается, особое внимание при проведении такого процесса нужно уделить подшипникам.
  8. Последний шаг – устанавливается стопор и затягивается крепежная гайка. Не стоит прикладывать для затягивания большие усилия, так как это может вылиться в проблему свободного вращения колеса.

Конечно, все выглядит достаточно легко и просто, но имеется масса нюансов по обслуживанию задней втулки велосипеда – их обязательно нужно знать и учитывать в процессе работы:

  1. Во-первых, к непосредственной разборки втулки нужно приступать только после того, как будет снята кассета. Причем, разборка втулки проводится с противоположной стороны и, как правило, это слева. Контргайка, если она вообще имеется, выкручивается ключом на 15 мм, затем снимается стопор (опять же, при его наличии).
  2. Во-вторых, нужно быть предельно внимательным при извлечении шайб и колечек – их нужно будет разложить на заранее приготовленном листе бумаги в точном порядке если этот момент упустить из виду, то сборка задней втулки велосипеда после ее очистки и смазывания может превратиться в настоящее мучение.
  3. В-третьих, после скручивания корпуса задней втулки начнет поддаваться ее ось – как раз в этот момент взору предстанут подшипники. И опять же, нужно быть предельно аккуратным при извлечении подшипников – детали мелкие, их легко потерять. Каждый подшипник извлекаем спицей или пинцетом, тщательно протираем тряпкой, смоченной в керосине или бензине, и откладываем в сторону. Как раз в процессе протирания подшипники нужно внимательно осмотреть на предмет повреждений, и если таковые имеются, то деталь необходимо заменить.

Обратите внимание: в статьях и инструкциях по обслуживанию задней втулки велосипеда можно встретить рекомендацию использовать для протирки подшипников ацетон – это допустимо, но стоит учитывать, что аромат от такого средства будет не самый приятный, да и кожу на пальцах ацетон может разъесть. И еще один момент – многие «кулибины» для того чтобы не растерять мелкие подшипники используют магнит – этого ни в коем случае нельзя делать! Дело в том, что подшипник намагничивается и в процессе эксплуатации велосипеда происходит притягивание железной пыли к этим мелким деталям – то, что в скором времени втулка придет в негодность, можно с уверенностью предсказать.

Крайне нежелательно путать при разборке/сборке задней втулки велосипеда левые и правые детали – это может привести к люфту колеса. Если же потеряется хотя бы один шарик, то придется проводить полноценную замену подшипников. Иногда, при вскрытии втулки рядом с осью можно наблюдать железную «труху» — это означает то, что подшипники полностью истерлись, они подлежат полной замене.

Работаем с внутренним пространством втулки

После того, как извлекли ось, нужно ее тщательно осмотреть. Как правило, эта деталь велосипеда изнашивается очень редко, но в любом случае понадобится тщательно протереть ее от грязи и пыли. Делается это сухой тряпкой, но в некоторых случаях (при сильном загрязнении) можно использовать бензин. Итак, протираем левый конус и осматриваем правый на прочность крепления. Только после того, как стенки оси полностью высохнут (если для обработки использовался бензин), можно нанести на нее новую смазку.

Обратите внимание: ни в коем случае нельзя использовать для задней втулки велосипеда цепную смазку или какую-то другую – понадобится приобрести специальное средство. Для подшипников часто используют буксол – этот смазочный материал будет самым подходящим. Слишком толстый слой смазки накладывать не стоит – она, в процессе эксплуатации велосипеда, будет выдавливаться наружу и активно поглощать грязь, что приводит к быстрому изнашиванию детали.

Как правильно провести монтаж

После проведения вышеописанных работ нужно собрать втулку в исходное положение. Делается это в следующей последовательности: правые подшипники – ось колеса – конус – левые подшипники – стопор – шайбы и заклепки – контргайка.

Практически всегда после сборки задней втулки велосипеда требуется ее регулировка. Это осуществляется только с левой стороны – сначала ключом на 15 мм немного ослабляется контрящая гайка, затем она затягивается до упора, но при этом конус должен удерживаться в фиксированном положении.

Описанным способом можно полностью избавиться от люфта оси, по крайней мере – свести его к минимуму. Скорее всего, придется не раз провести одну и ту же операцию, но нужно добиться синхронного хода оси и колеса.

Обратите внимание: небольшой проворот вполне допустим, а вот слишком сильное затягивание контрящей гайки может привести к затруднению хода.

На этом обслуживание задней втулки велосипеда закончено. Нужно будет проверить качество работы – испытайте «железного друга» на разных скоростях, определите, имеется ли люфт, насколько крепко зафиксированы все детали, нет ли посторонних звуков. Если что-то не устраивает, то процесс разборки/сборки задней втулки понадобится повторить.

Обслуживание задней втулки велосипеда не является чем-то архисложным – с работой справится даже новичок. Но если разобрать втулку самостоятельно не получается, то нужно обратиться к специалистам – при сильном давлении на деталь можно ее повредить, что потребует полной замены.

Как устроено колесо велосипеда: полезно знать каждому гонщику

Главная » Устройство велосипеда » Как устроено колесо велосипеда: полезно знать каждому гонщику

Для того, чтобы механизм работал без перебоев, важна каждая его деталь. Но есть среди них те, на которые приходятся самые большие нагрузки при эксплуатации. Из всех составных частей велосипеда больше всего достается, разумеется, колесам – им приходится принимать на себя и основную часть веса велосипедиста, и ударные воздействия, без которых не обойтись на неровной дороге.

Какие бывают колеса?

Прежде чем узнать, что включает в себя стандартная схема колеса велосипеда, стоит ознакомиться с общей информацией об этой важнейшей детали.

Колеса различаются по диаметру:

  • 14 дюймов – размер для самых маленьких велосипедистов, тех, кому еще не исполнилось четырех лет.
  • 16 дюймов – для гонщиков постарше: от 4,5 до 6,5 лет.
  • 20 дюймов выбирают дети 8-11 лет.
  • 24 дюйма – вариант для подростков и тех, кто практикует прыжки на велосипеде.
  • 26 дюймов – “стандарт” для взрослого горного велосипеда.
  • 28 дюймов в диаметре чаще всего имеют взрослые шоссейные и гибридные велосипеды.

Устройство велосипедного колеса: о каждой детали в подробностях

Велосипедные прогулки, особенно по бездорожью, сопряжены с опасностью поломки. Поэтому для того, чтобы разобраться с причиной неисправности, не лишним будет знать, из чего состоит велосипедное колесо. Оно включает в себя не слишком много деталей, перечень которых легко запомнит даже новичок: втулка, обод, спицы и шина. В этой статье вы сможете найти развернутое описание каждой детали колеса велосипеда.

Втулка – небольшая составная часть, выполняющая очень важную миссию. Крепеж колеса велосипеда к раме выполняется именно с ее помощью. Втулка состоит из оси и пары подшипников, соединяется с ободом благодаря спицам.

Втулки бывают самые разнообразные в зависимости от положения, крепления, материала, из которого они изготовлены и особенностей строения самого велосипеда.

  • Положение втулки напрямую влияет на ее функции. Передняя втулка лишь крепит одноименное колесо и обеспечивает его вращение. Устройство заднего колеса велосипеда предусматривает дополнительную работу для соответствующей втулки – нести кассету или трещотку (а что это такое, можно прочитать здесь). Кстати говоря, втулка под кассету по прочности превосходит ту, которая предназначена под трещотку.
  • Крепление втулки может обеспечиваться как двумя гайками, так и эксцентриком. И если в первом случае не обойтись без гаечного ключа, то во втором колеса снимаются легко и быстро без использования дополнительных инструментов.
  • В зависимости от типа тормозной системы (V-brake или дисковые) втулка либо предусматривает наличие специальных креплений для дискового тормоза, либо нет.
  • В зависимости от используемого для изготовления материала, эта часть велосипедного колеса тоже может быть двух видов: алюминиевая или стальная. Первый вариант предпочтительнее – легче по весу и менее подвержен коррозии, но и по стоимости обойдется дороже.
  • Количество спиц тоже влияет на тип втулки: существуют варианты на 32 или 36 спиц. Ориентируясь на это число, необходимо выбирать подходящий обод.

Устройство колеса велосипеда не обходится без такой важной детали, как обод.

Именно его форма определяет то, как выглядит колесо в целом. Обод – это наружная часть колеса, защищенная с внешней стороны шиной.

Ободы делают из стали, алюминия, магния. Самый предпочтительный вариант – обод из алюминия: этот материал легкий, прочный и устойчивый к коррозии. Сталь более ей подвержена, а магний не такой прочный.

В зависимости от того, какие тормоза предусматривает конструкция велосипедного колеса, на ободе может наличествовать или отсутствовать плоскость для прижима тормозных колодок. Она нужна в том случае, если используется тормозная система V-brake.

Высокий обод лучше защищен от искривления наружу или внутрь от центра (такая неисправность называется “яйцо”), а широкий – от искривления вправо или влево от направления движения (неполадка с названием “восьмерка”).

По прочности обод может быть одинарный, двойной, тройной, усиленный. Если позволяет бюджет – выбирайте как минимум двойной обод!

Для того, чтобы при ударе спица не воткнулась в камеру, существует специальная защита – ободная лента. Деталь стоимостью всего двести-триста рублей поможет избежать более существенных затрат на ремонт.

Спицы – важный элемент механизма как заднего, так и переднего колеса велосипеда. Они выполняют сразу несколько функций: обеспечивают крепление втулки на ободе, центрируют колесо, равномерно распределяя нагрузки, и влияют на амортизацию. Спицы бывают стальные, алюминиевые, бронзовые, титановые.

По разновидностям делятся на катаные, тянутые и плоские. Первый вариант – самый простой и дешевый, оптимальный для новичков, второй обойдется дороже по причине превосходства в легкости, а третий – самый дорогой благодаря отличным аэродинамическим характеристикам.

Устройство переднего колеса велосипеда, так же, как и заднего, обязательно включает в себя шину. Она состоит из камеры и покрышки.

Камера необходима для того, чтобы мелкие неровности на дороге стали незаметны. Она состоит из резиновой трубки в форме кольца и ниппеля, через который ее наполняют воздухом.

Покрышка нужна для защиты камеры от острых предметов, которые могут встретиться на дороге, и сцепления колеса с ее поверхностью.

Выбирая рисунок протектора покрышки, ориентируйтесь на условия, в которых предстоит кататься: для грязи, песка, снега подходит “зубастый” протектор, для ровной дороги предпочтительнее гладкий.

втулка, обод, ободная лента, спицы, шина

Вот основные детали, наличие которых предусматривает схема заднего и переднего колес велосипеда. Хоть в целом она одинакова для каждого из них, различия между колесами все-таки существуют. Какие же?

Как устроено заднее колесо скоростного велосипеда: сравниваем с передним

Переднее велосипедное колесо и заднее отличаются друг от друга не только особенностями конструкции, но и нагрузкой, которую каждое из них принимает. Большая часть – свыше половины веса велосипедиста – приходится на заднее колесо. Поэтому конструкция заднего колеса велосипеда предусматривает все эти нюансы: например, втулка, которая крепит его к раме, намного прочнее своей напарницы спереди.

Функции у этих одинаковых, на первый взгляд, деталей тоже разные: устойчивость обеспечивается благодаря переднему колесу, а тяга – заднему.

А отличается ли устройство заднего колеса скоростного велосипеда (дорожного, горного, детского, Стелс) от обычного? Основные детали (шина, спицы, втулка и обод) в наличии у любой из этих разновидностей нашего железного друга, поэтому общая схема заднего колеса скоростного велосипеда ничем не отличается от остальных. А вот каждый конкретный узел уже может иметь какие-то различия в зависимости от выбранного вида.

Вариантов всех этих деталей существует множество, и рассказать о каждом из них в одной статье невозможно. Поэтому, приобретая те или иные запасные детали заднего колеса велосипеда, ориентируйтесь на его модель и характеристики.

Колесо велосипеда из чего состоит

В состав современного велосипеда входит два колеса, обычно одного диаметра. Заднее колесо обычно бывает ведущим и приводится в движение посредством велосипедной цепи.

Колесо состоит из втулки, спиц, обода, камеры и покрышки. Иногда камера и покрышка составляют одно целое, то есть бескамерную шину.

Втулка соединена с ободом колеса с помощью спиц, количество которых колеблется от 12 до 48. Престижные модели велосипедов с рамой из композитных материалов часто комплектуются колёсами, спицы которых выполнены из карбона.

Размер велосипедного колеса по традиции определяется по внешнему диаметру покрышки в дюймах – от 14 до 29 (1дюйм = 2.54см). Горный велосипед обычно комплектуется колесами 26 дюймов, а гибридный или туристический — 28 дюймов.

Задние колеса спортивных велосипедов не содержат спиц, так состоят из сплошного диска. Такая конструкция повышает жесткость колеса и уменьшает сопротивление встречного воздуха на больших скоростях. Единственным недостатком является повышенная парусность, которая добавляет неприятностей велогонщикам при боковом ветре.

Долговечность колеса зависит от конструкции обода. От прочности обода зависит не только безопасность велосипедиста, но и скорость движения. В основном, колеса современных велосипедов комплектуются ободами, которые в поперечном сечении напоминают коробку. Такая форма обода защищает его от деформаций при перегрузках и защищает колесо при встрече с препятствием.

Простейшие обода изготавливаются одностенными. Профиль обода напоминает букву «U». После добавления в профиль дополнительной перемычки получается усиленный тип обода — двухстенный. Такой обод крепче, ему меньше страшны препятствия и ямы на дорогах. Самый мощный вид обода — трехстенный, когда внутрь вставляется еще одна перемычка.

Материал

При изготовлении ободов велосипедных колес в большинстве случаев применяют сталь или алюминиевые сплавы. Обода из стали дешевле, однако тяжелее и более подвержены коррозии. В последние годы все чаще используют более легкие композитные материалы: карбон и пластик.

Спица велосипедного колеса

Очень уязвимый элемент. Кроме нагрузки от веса велосипедиста, подвергается ударам на неровной дороге. С помощью ниппеля спица фиксируется в ободе. Самые распространенные спицы изготовляют из стали или алюминия.

Спицы из стали обязательно хромируются. Хорошо себя зарекомендовали спицы из нержавеющей стали. Они прочны и не поддаются коррозии.

Спица состоит из четырех частей:

  • Головка.Головка закреплена на втулке.
  • Тело.
  • Резьба. На резьбу навинчивается ниппель.
  • Ниппель. Ниппель крепит спицу к ободу.

Ниппель должен быть из того же материала, что и спица. В противном случае, из-за электрохимической коррозии затрудняется подтяжка и замена спицы. Натяжка спиц выполняется только спицевым ключом, ни в коем случае не плоскогубцами или другими подручными инструментами.

Виды спиц:

  • Катаная спица— бюджетный вариант.
  • Тянутая спицалегче по весу, но дороже.
  • Плоская спица— самая дорогая, значительно превосходит остальные виды как по весу, так и по сопротивлению встречному воздушному потоку.

Спицовка

Спицовка — это порядок взаимного крепления втулки, спиц и обода. Есть два основных вида спицовки колес: «радиальное» и «крестовое».

При «Радиальном» виде спица не пересекается с остальными. При сборке «крестом», спица перекрещивается с остальными спицами несколько раз, в зависимости от выбранного способа спицевания. На широко распространенных колесах 26 дюймов чаще используют спицовку «в три креста».

Разновидности задних велосипедных втулок, отличия их друг от друга

Втулка — основа колеса. От качества изготовления втулки, ее веса и размера зависит накат велосипеда и затраты энергии велосипедиста в процессе езды. Велосипедные втулки отличаются друг от друга по прочности, наличию дополнительных элементов и уровню защиты от внешних климатических факторов.

Втулка находится в центре колеса и вращается на подшипниках. В качестве подшипников применяются разборные шарики, либо универсальные закрытые подшипники заводского изготовления. На подшипник приходится всё давление велосипеда при езде, поэтому качество его должно быть высоким.

Втулка посредством спиц соединена с ободом колеса. Устаревшие модели втулки типа «Торпедо» содержат внутри конструкции тормозной барабан, с помощью которого велосипедист тормозит обратным вращением педалей.

В состав современной задней велосипедной втулки входит храповой механизм, а кассета со звездами надевается на барабан. На втулке с трещоткой подшипники расположены ближе к центру, поэтому нагрузка распределяется не равномерно. Втулки этого типа устанавливаются на подростковые или на бюджетные взрослые велосипеды.

Кассетная втулка – еще один популярный тип задней втулки. Она имеет шлицы, на которые насаживается кассета со звездами и фиксируется гайкой кассеты. Такие втулки более надежные, подшипники находятся дальше от центра втулки, поэтому велосипед может выдерживать вес до 120 кг.

Третий вид задних втулок – втулка с планетарной системой переключения скоростей. Она объединяет функции втулки и механизм переключения скоростей велосипеда.

Весь механизм расположен внутри втулки и защищен от пыли и влаги. Цепь на велосипеде с такой втулкой служит дольше, так как не меняет своего положения. Планетарная втулка имеет высокую степень надежности.

Конструкция 3-скоростной планетарной втулки SRAM очень простая. А вот 5-ти и 7-ми скоростные лучше не разбирать. Планетарные шестерёнки устанавливаются в особом положении — для этого нужен специальный инструмент.

Поломки задней втулки

Наиболее частая поломка втулки заднего колеса — ослабление конуса или чрезмерная затяжка. Ослабление конуса приводит к увеличению люфта оси колеса. Если ситуация противоположная, когда конус перетянут, тогда пропадает легкость хода велосипеда. В худшем случае может прослушиваться характерный хрустящий звук в подшипниках. Обе ситуации являются аварийными, поэтому надо немедленно приступить к ремонту задней втулки.

Задняя втулка с эксцентриковым зажимом.

Ось задней втулки.

Для этого потребуется демонтировать заднее колесо. На некоторых моделях с эксцентриковым зажимом для снятия колеса не требуется гаечных ключей. На детских или бюджетных моделях колесо фиксируется двумя гайками, поэтому потребуется гаечные ключи.

Для подтяжки конуса, либо устранения люфта потребуется: ключ на 17 мм и ключ на 15 мм. Сначала ослабляем контргайку, затем затягиваем или, наоборот, ослабляем конусную гайку до получения нужного результата. В результате добиваемся устранения люфта и после этого затягиваем контргайку.

Детали не высокого качества приводят к изгибу или поломке оси втулки. Только замена на другую ось, более качественную, будет лучшим выходом из сложившейся ситуации.

Смазка (обслуживание) втулки

Туго вращающееся колесо означает, что подшипники втулки требуют обслуживания. Чтобы добраться до подшипников на втулке, нужно сначала снять звезды. Это можно сделать только с помощью специального съемника. Допускается смазывать подшипники жидкой смазкой, заливая ее с помощью медицинского шприца.

Хорошо себя зарекомендовала смазка на основе тефлона – это широко распространенная смазка, она эффективна, универсальна, и не самая дорогая. Однако, такая смазка легко испаряется, поэтому для увеличения вязкости можно смешать зеленый солидол со смазкой на основе тефлона.

Хрустящий звук вращающегося колеса после сборки означает, что в подшипник попал песок, либо на трущихся поверхностях появились дефекты. Необходимо снова разобрать и смазать заново или заменить дефектные детали.

Устройство велосипеда

На первый взгляд, велосипед — простейшее, даже можно сказать примитивное транспортное средство, состоящее из двух колес, рамы, руля, педалей и сиденья. Так, да не так. На самом деле «велик» состоит в среднем из 50 элементов, каждый из которых выполняет ему отведенную функцию. Самые сложные в техническом отношении и достаточно дорогостоящие — фэт-байки, предназначенные для езды по песку и снегу. А самое простое устройство — у велосипедов для детей.

Меж тем знания об устройстве велосипеда очень пригодятся при его выборе. Вы сможете без проблем обработать информацию, которую узнаете от продавцов консультантов. Сориентируетесь в ассортименте любого масштаба и без труда подберете оптимальный для собственных требований велосипед. Рассмотрим здесь основные элементы самого экологически безопасного в мире транспорта.

«Скелет» велосипеда

Это металлическая рама, сваренная из нескольких элементов:

  • главных передних труб,
  • подседельной трубы,
  • верхних и нижних перьев.

Подавляющее большинство рам для велосипедов делают из алюминия. Этот легкий материал обеспечивает байку неплохую маневренность и пассивную амортизацию, наделяет его отличной динамикой. Особо прочные стальные рамы встречаются во многих городских велосипедах, из-за чего они не отличаются хорошей динамикой. Ну, это требование к ним и не предъявляется. Самые дорогостоящие рамы — из карбона. Используются на продвинутых моделях спортивного, шоссейного и горного типа. Карбон совмещает в себе прочностные качества стали, но при этом весит не больше алюминия.

Рамы бывают закрытого и открытого типа. Первый — классический вариант, когда верхняя труба (от рулевой оси к сиденью) находится в горизонтальном положении. В открытом типе труба изогнута и располагается внизу. Такая конструкция была в свое время изобретена, чтобы скрасить женщинам неудобство из-за езды в юбках и платьях.

Колеса и его составляющие

За долгие годы существования устройство колес велосипедов не претерпело каких-либо кардинальных изменений. Колеса бывают разного диаметра и ширины протектора — в зависимости от вида байка. Но традиционно ведущим является заднее колесо, а ведомым (отвечающим за управление) — переднее. Колеса состоят из следующих частей:

  • Втулка. Удерживает спицы и обеспечивает вращение колесу. На задние втулки крепятся трансмиссионные звездочки, которые принимают непосредственное участие в раскручивании при наборе скорости. В дорожные моделях, помимо этого, устройство втулки велосипеда дополнено тормозной системой.
  • Обод. Круглое кольцо, которое крепится на втулку через спицы.
  • Спицы.Один из самых уязвимых в устройстве колес велосипедов элементов, который подвергается и нагрузке от велосипедиста, и ударам от дорожных неровностей. Спицы устанавливают в обод крест-накрест, либо радиально. Их количество зависит от диаметра колеса, но в среднем составляет 32-36 шт.
  • Шины, состоящие из покрышки и камеры.Камеры во всех моделях одинаковые. А покрышки бывают различных типов: слики, полуслики, агрессивные, гибриды и дорожные. Они отличаются рисунком протектора и непосредственно шириной.
  • Катафот.Это небольшой «маячок оранжевого цвета, который делает велосипедиста заметным в темное время суток, т.к. отражает свет.

Рулевая система

Это устройство велосипеда, которое состоит из элементов управления велосипедом. К ним относятся:

  • Руль. Вытянутый руль дает больше контроля над управлением, но не позволяет устанавливать рекорды скорости, поэтому устанавливается на МТВ и гибриды. Бывает также бараний(на шоссейниках) и прямой (на МТВ и гибридах).
  • Грипсы. Это ручки на руле. Они нужны, чтобы руки велосипедиста не соскальзывали с руля, и для смягчения ударов от неровностей.
  • Вынос руля. Это короткая труба, соединяющая руль и рулевой стакан. Эта деталь определяет посадку байкера: в спортивных моделях, к примеру, она низкая.
  • Рулевой стакан. Часть рамы, соединяющая вынос с вилкой.
  • Рулевая колонка. Деталь, которая позволяет вилке беспрепятственно вращаться при поворотах. Устанавливается на рулевой стакан

Амортизационная система

Детали, которые смягчают ударные нагрузки и делают езду комфортной и приятной.

  • Вилка. Бывает амортизационной и жесткой. Устройство амортизационной вилки велосипеда гораздо сложнее, чем у второго типа. А ставят ее на гибриды и горные байки для максимального смягчения ударов. В шоссейных моделях вилка жесткая, т.к. не препятствует сильному ускорению.
  • Задний амортизатор. Этот элемент сглаживает колебания рамы и добавляет веса велосипеду, поэтому ставится на горники и туристические байки.

Трансмиссия и тормоза

Трансмиссия — это система элементов, в комплексе передающих усилие от ног человека к колесам. В нее входит:

  • Каретка.Подшипниковый узел, обеспечивающий крутящий момент при педалировании.
  • Шатуны.Соединяют педали с кареткой и рамой.
  • Педали. Про эту деталь в устройстве детского и взрослого велосипеда рассказывать, наверное, нет смысла. При кажущейся простоте педали бывают 5-ти видов, и от них очень зависит устойчивость и уверенность велосипедиста при педалировании.
  • Передние и задние звезды. Обеспечивают переключение скоростей велосипеда и подвижность цепи.
  • Цепь.Связующее звено между передним и задним колесом. Передает крутящий момент на переднее, крепится на звезды.
  • Тормоза.Различают ободные (клещевые и V-brake), дисковые и барабанно-втулочные.

Система переключения передач

Это механизмы, которые позволяют регулировать скорость байка и передвигаться в оптимальном темпе:

  • Манетки.Это ручки тормоза и переключения скоростей, с помощью которых байкер без усилий перебрасывает цепь между звездами.
  • Передний переключатель. Обеспечивает перемещение цепи по звездам.
  • Задний переключатель. Перебрасывает цепь между звездами.
  • Тросы. Передают сигнал от манеток к тормозной системе.

Это лишь краткий список важнейших составных элементов велосипеда. А ведь мы еще не рассказали про седло, подседельный штырь, колодки и многое другое!

Колесо велосипеда из чего состоит

Очень много жаргонных слов используется в велосипедной промышленности. В большинстве случаев это полезно для точного описания велосипеда или компонентов, в некоторых случаях они используются недобросовестными продавцами, чтобы ввести вас в заблуждение. В этом руководстве мы попытаемся объяснить некоторые из наиболее распространенных терминов и фраз, чтобы вы могли быть в курсе разговора и подробно разберем из чего состоит велосипед.

Быть в курсе! Везде, где вы можете купить велосипед, информация о продукте, как правило, выполняется в виде спецификации. Более дорогие велосипеды имеют точные, детализированные технические характеристики, в то время как более дешевые велосипеды (особенно ниже 300$) либо не будут иметь никаких спецификаций или будут завалены бессмысленными словами. Будьте разумным клиентом , знайте, что вы покупаете!

Это руководство содержит 2 раздела: детали велосипеда и описание компонентов велосипеда.

Составные части велосипеда.

1. Тормозные ручки
2. Манетки
3. Грипсы
4. Вынос руля
5. Руль
6. Рулевая колонка
7. Вилка
8. Обода
9. Покрышки
10. Спицы
11. Втулки
12. Тормоза
13. Седло
14. Подседельный штырь
15. Задний амортизатор
16. Кассета
17. Шатуны со звездами (система)
18. Места крепления педалей
19. Цепь
20. Задний переключатель
21. Передний переключатель
22. Тормозной диск
23. Рама: верхняя труба
24. Рама: нижняя труба
25. Шарниры подвески
26. Линки подвески
27. Рама: задний треугольник

Многие велосипедисты с опытом , а также новички порой даже не предполагают, из чего состоит их байк. Каждый год велосипедные компании внедряют все новые и новые технологии в производстве велосипеда, однако, у него всегда остается рама, два колеса, вилка, седло, руль, а также другие неизменные компоненты. При выборе велосипеда будьте, хоть немного технически грамотным покупателем. Давайте рассмотрим более детально компоненты велосипеда. Так из чего состоит велосипед?

Описание компонентов велосипеда

1. Тормозные ручки. Служат для управления тормозной системой велосипеда. Ручки располагаются справа и слева на руле. Как правило, левая ручка отвечает за передний тормоз, правая – за задний. Внимательно относитесь к тормозной ручке, управляющей передним тормозом, на большой скорости нажатие на ее может произойти перевертывание велосипеда. Старайтесь тормозить двумя ручками одновременно, так велосипед не потеряет устойчивость.

2. Манетки. Манетки (второе название грипшифты) — это механизм для удаленного переключения передач велосипеда, для удобства использования закрепляется на руле. В зависимости от ситуации вы можете переключить большую либо меньшую передачу. Манетки бывают рычажные (переключение передачи осуществляется двумя рычажками) и поворотные (переключение осуществляется поворотом вперед-назад специального кольца, закрепленного на руле).

3. Грипсы. Грипсы – это резиновые ручки, которые помогают велосипедисту более удобно и надежно держать руль. В шоссейных велосипедах роль грипс выполняет специальная обмоточная лента руля.

4. Вынос руля. Вынос руля служит для соединения руля и рамы. В большинстве случаев допускается его регулировка по высоте, благодаря чему велосипедист может подобрать для себя индивидуально высоту и угол наклона руля.

5. Руль. Руль – важный элемент управления велосипедом . К нему крепятся манетки, тормозные ручки, грипсы и другие велоаксессуары (звонок, велокомпьютер, велофара и т.д.).


В зависимости от стиля катания, он может быть нескольких типов, а также размеров по ширине : прямой с изгибом, короткий (для кросс-кантри, 540-620 мм), изогнутый с подъемом (для трейла, 620-670 мм), есть также широкий усиленный руль (предназначен для экстремального катания, 660-710 мм). Для шоссейных велосипедов рули выпускаются специальной изогнутой формы и имеют размер 380-460 мм.

6. Рулевая колонка. Рулевая колонка предназначена для соединения вилки и рамы велосипеда. Содержит верхнюю и нижнюю чашку запресованную в рулевом стакане, в которых находятся два усиленных промышленных подшипника с конусами.

7. Вилка. Вилка – это один из основных элементов велосипеда. Она крепиться к раме, а к ней соответственно крепится переднее колесо и вынос руля. Часто вилка снабжается амортизатором, который помогает комфортно преодолевать неровности на дороге.

8-11. Колеса. Обода, Покрышки, Камеры, Спицы и Втулки – из этих элементов состоят колеса велосипеда. Колесо должно отвечать двум критериям – быть легким и в то же время прочным. От качества колеса напрямую зависит скорость движения. Давайте подробнее рассмотрим каждый элемент колеса.

Втулка – это часть колеса, которая обеспечивает его вращение. На втулке заднего колеса крепится кассета со звездочками. для обеспечения привода колеса от системы посредством цепи. Втулки крепятся к передней и задней вилке велосипеда при помощи так называемых эксцентриковых стяжек (быстросъемных зажимов).

Обод – это часть колеса, которая служит каркасом для покрышки. Различаю обода велосипеда по диаметру и ширине. Основной материал для изготовления обода — алюминий. Обод может быть одно- двух- и даже трехслойным. Обод крепится к втулке с помощью спиц.

Спицы служат для соединения втулки и обода колес, они влияют на жесткость колеса велосипеда. Количество спиц разное в зависимости от типа велосипеда, в основном используется от 24 до 48 спиц. Чаще всего колеса содержат 32 либо 36 спиц.

Покрышки – это элемент колеса велосипеда, который служит для обеспечения комфортного и безопасного движения. Также является защитой камеры от повреждений. Покрышки отличаются друг от друга по диаметру и ширине так же, как и обода, а также в зависимости от характера катания и состояния дорожного покрытия — по рисунку протектора.

Камера — элемент колеса велосипеда, размещается внутри покрышки. Она накачивается до нужного рабочего давления. Камеры различают по диаметру, по ширине, а также материалу изготовления и его толщине. Есть бескамерные колеса, в таком случае роль камеры выполняет покрышка.

Ниппель – элемент камеры, в котором находится клапан. Клапан служит для подачи воздуха в камеру при накачивании. Ниппель бывает двух типов — велосипедный (Presta) и автомобильный (Shrader). Большее распространение в виду практичности получил автомобильный ниппель.

12. Тормоза. Тормоза обеспечивают плавную остановку велосипеда благодаря замедлению движения колес. Тормоза бывают передние и задние, а также делятся на механические и гидравлически, ободные и дисковые.

13. Седло – обязательный индивидуальный компонент каждого велосипеда. Крепится седло к велосипеду с помощью подседельного штыря. Седло каждый велосипедист выбирает самостоятельно исходя из комфортной посадки, утомляемости и эффективности езды. Постарайтесь подобрать максимально удобное для вас седло. Помните, что седла различаются по ширине, степени мягкости, наличием/отсутствием элементов амортизации, материалу обшивки. Также обратите внимание, что седла бывают мужские и женские.

14. Подседельный штырь. Он служит для крепления седла к раме велосипеда. Благодаря возможности менять его высоту, можно легко отрегулировать велосипед под свой рост. Различаются по весу и способу крепления к раме и седлу.

15. Задний амортизатор. Задний амортизатор обеспечивает работу заднего треугольника рамы и служит для смягчения всех неровностей на дорожном покрытии. Он крепится между передним и задним треугольниками рамы. Амортизаторы различаются по типу конструктивного исполнения — бывают воздушные и пружинные амортизаторы. Современные воздушные амортизаторы прекрасно работают и имеют меньший по сравнению с пружинными вес.

16. Кассета. Кассетой называют задние звезды привода велосипеда. Это набор от 6 до 9 звезд разного диаметра и количества зубьев, которые крепятся к втулке заднего колеса. Кассета предназначена для уменьшения либо увеличения передаточного числа между системой и задним колесом, обеспечивается благодаря переброске цепи с меньшей звездочки на большую и наоборот, управляется при помощи манеток.

17. Шатуны со звездами. Шатуны со звездами образуют так называемую «систему» другое название — передние звезды привода велосипеда. Содержит максимально три звезды разного диаметра. Шатуны крепятся к раме при помощи каретки, которая вкручивается в специальное отверстие в раме. Большинство современных комплектов шатунов выпускается с уже интегрированной кареткой. На шатуны крепятся педали велосипеда.

18. Педали. Иногда велосипеды поставляются без педалей. Велосипедист уже самостоятельно определяется с тем типом педалей, который ему необходим. Различают два вида педалей — контактные и бесконтактные. Для использования контактных педалей нужна специальная велообувь с креплениями. Педали изготавливаются из стальных сплавов или алюминия.

19. Цепь. Цепь служит для передачи тягового усилия от системы (шатунов со звездами) к кассете, другими словами она соединяет ведущие передние звезды с ведомыми задними звездами.

20-21. Переключатели. Переключатели скоростей – это механизмы, которые служат для переброса цепи с большего диаметра звезд на меньший либо наоборот. Задний переключатель закрепляется на так называемом «петухе» и работает с кассетой (задними звездами), передний переключатель работает с системой (передними звездами).

22. Тормозной диск. Тормозной диск – часть дискового тормоза, это тот элемент, об который трутся тормозные колодки, что приводит к замедлению велосипеда при торможении.

23-24, 27. Рама. Рама велосипеда — это главный узел, с помощью которого в все компоненты велосипеда соединяются в одно целое. Рамы различаются по типу используемого материала при изготовлении , различают стальные, алюминиевые, титановые, карбоновые рамы. Еще рамы различаются по геометрии – есть рамы для шоссейных велосипедов, горных, гибридов. Рамы бывают двухподвесочные (на двух амортизаторах) и жесткие (без амортизаторов). Также различают мужские и женские рамы (с пониженной верхней трубой либо вообще без верхней трубы).

25-26. Подвеска. Подвеской называют уникальное расположение шарниров и линков подвески, которые обеспечивают отличную работу амортизационной системы велосипеда.

Надеемся после ознакомления со статьей вы нашли все ответы на вопрос «Состав велосипеда«.

Как устроен велосипед

11 mins Автор: Михаил Скворцов 428

Двухколесный велосипед – удобное, практичное и полезное транспортное средство, которое прочно обосновалось и в городе, и в сельской местности. Помимо прямого назначения, велик широко используется в различных видах спорта. Общая конструкция идентична, если сравнивать простой городской байк, шоссейник или кросс-кантри. Простое устройство велосипеда, однако, не ограничено лишь описанием «колеса, руль, седло, педали» и включает в себя ряд тонкостей. В этой статье подробно остановимся на составных частях байка и поясним назначение каждой из них.

На чем держится велосипед

Строение велосипеда схоже с автомобильным: здесь есть несущая конструкция, на которую крепятся все рабочие узлы. Для легковой машины это кузов, а у велосипеда – рама. Тип рамы во многом определяет назначение, а ее качество отвечает за срок эксплуатации байка.

Рама велосипеда представлена ромбовидным остовом, сваренным из элементов:

  • главные передние трубы – верхняя и нижняя (закрытые), изогнутая передняя труба (открытые);
  • подседельная труба;
  • верхние перья;
  • нижние перья.

Передние трубы «сшиваются» между собой в рулевой стакан, нижние труба и перья с подседельной – в кареточный стакан, а перья между собой – в дропауты заднего колеса. По обеим сторонам передние трубы и перья приварены сверху к подседельной трубе.

Относительно подседельной трубы передняя и задняя части представлены двумя неодинаковыми треугольниками, размеры и геометрия которых зависят от типа и назначения велосипеда. Для современного ассортимента существует большое количество вариантов рам, но все они разделяются на классы:

  • городские – жесткие, прочные и тяжелые;
  • горные – стойкие к нагрузкам, мобильные, прочные;
  • шоссейные – легкие;
  • спортивные – устойчивые к высоким нагрузкам, прочные, ударостойкие;
  • трюковые – используют для BMX-велосипедов.

Велосипеды делятся на полноразмерные и складные. Первые не имеют складного механизма, и для перевозки в метро, общественном транспорте и багажнике автомобиля их необходимо разбирать. Складные имеют, по крайней мере, один стык, по которому складывается рама. Они более удобны в перевозке и хранении, но уступают полноразмерным по ходовым показателям.

Большое влияние на эксплуатацию велосипеда оказывает материал несущего остова. Современные велосипеды выпускаются на стальных, алюминиевых и карбоновых рамах.

Сталь используют на сити-байках. Материал обладает высокой прочностью и ударостойкостью, а его недостатки – тяжесть и невысокая гибкость, из-за чего рама плохо сглаживает толчки. Все это не лучшим образом сказывается на динамике велосипеда.

Алюминий – легкий, прочный и гибкий материал. По сравнению со стальными аналогами, рамы из него обладают лучшей маневренностью и пассивной амортизацией. Легкость и прочность улучшают динамику и не создают существенного сопротивления движению. Разумеется, стоимость их будет выше.

Самыми дорогими являются рамы на основе углеродного волокна – карбона. Этот материал используется на дорогих моделях шоссейных, горных и спортивных велосипедов. В числе достоинств по сравнению с металлическими конкурентами – долговечность, прочность, ударостойкость и легкость. Плюс к этому велосипеды на карбоне обладают лучшей маневренностью по сравнению с алюминием.

Из чего состоят колеса

Велосипедные колеса – прочные и легкие конструкции, которые дают движение и за счет вращения удерживают раму в вертикальном положении. Традиционно велосипед имеет задний привод, то есть заднее колесо – толкающее, а переднее – ведомое и отвечает за управление.

На рисунке показано, из чего состоит классическое велоколесо. Устройство простое и почти не изменилось со времен своего основания.

Втулка – центральная часть, состоит из оси, подшипников и шайб. Основное назначение – задание и удержание крутящего момента. На задние втулки закрепляются трансмиссионные звездочки. Внутреннее устройство сложнее, чем у передних, так как втулка участвует непосредственно в раскручивании колеса. На дорожных моделях, помимо этого, в задние втулки интегрирован тормозной механизм. Планетарные задние втулки имеют скрытый механизм переключения скоростей.

Обод – круглое кольцо, которое закрепляется к втулке через спицы. Геометрия обода в сочетании с натяжением спиц определяет устойчивость колеса к повреждениям и динамическим нагрузкам. Ободья для велосипедных колес изготавливают из алюминия, спицы – из легких сплавов с хромовым напылением. Традиционно головки-регуляторы натяжения спиц находятся у ободьев, но существуют и «перевертыши», которые настраиваются на втулке.

Шины состоят из камеры и покрышки. Камера – полое резиновое изделие, которое накачивается воздухом до нужного давления. С «внешним миром» она связана ниппелем, через него воздух закачивается внутрь шины. Неплохо также узнать, какими бывают велониппели и чем они различаются. Для защиты камеры от остриев головок спиц поверх внутренней части обода накладывается резиновый флиппер.

Покрышка – внешняя часть шины и состоит из бортов, боковин и контактной части – протектора. В зависимости от предназначения велосипеда, устанавливаются различные типы покрышек:

  • слики, полуслики – на шоссейники, для ровных дорог;
  • дорожные – шины со средним рисунком протектора;
  • агрессивные – покрышки с выраженным рисунком, для горных велосипедов;
  • гибридные: могут использоваться и на ровном покрытии, и в бездорожье (но уступают по проходимости агрессивным).

Видимость колеса в темноте в лучах света дает катафот – оранжевая вставка на спицы. В связи с требованиями по безопасности движения катафотами оснащаются колеса всех велосипедов.

Система управления и амортизация

К основному элементу устройства велосипеда относится рулевой узел. Он включает в себя несколько составляющих:

Велосипедная вилка служит соединительным узлом для руля и переднего колеса. Устанавливается в передний стакан рамы при помощи штока. Руль вставляется непосредственно внутрь вилки, а колесо закрепляется на ушках ног – дропаутах.

Для того чтобы вилка могла свободно вращаться при поворотах, внутри стакана устанавливается рулевая колонка. Она состоит из верхней и нижней чашек, подшипников и фиксирующих колец. Чашки могут быть запрессованы или накручиваться на внутреннюю резьбу стакана (на дорогих профессиональных моделях). Подшипники делятся на закрытые промышленные и насыпные шариковые. Кольца надеваются на шток вилки, который фиксируется в рулевой колонке.

Руль велосипеда состоит из горизонтальной изогнутой трубы и вертикального штока. По форме рули разделяют на:

  • прямые (для МТБ и гибридов);
  • изогнутые вверх (дорожные);
  • изогнутые вниз;
  • бараны (на шоссейники).

Вертикальный шток руля имеет на конце разводник, который фиксирует трубу в вилке при закручивании гайки.

Вынос – деталь, которая определяет расстояние руля от рамы и крепится к регулировочной трубе. На разных моделях ставятся жесткие и регулируемые выносы. Простые велосипеды дорожного типа выносом не оснащаются. Удаленность руля влияет на посадку: чем он дальше, тем больше велосипедист принимает горизонтальное положение.

Седло зафиксировано в центральной трубе рамы подседельным штырем. Регулировка высоты позволит подобрать оптимальную посадку. Ширина седел различается в зависимости от типа велосипеда: на дорожных моделях они шире, чем у МТБ и шоссейных. Седла могут различаться по форме и длине. Снизу они подпружинены или оснащаются демпферами.

Амортизация – способность гасить колебания и смягчать ударные нагрузки. Традиционно амортизационная система находится в передней вилке, а такие велосипеды носят название хардтейлов.

Амортизация состоит из пружины и демпфера. В зависимости от используемых компонентов, вилки разделяются на несколько типов (пружина/демпфер):

  • пружинные (без демпфера);
  • пружинно-эластомерные;
  • пружинно-масляные;
  • воздушно-масляные.

Регулировка параметров вилки: длина хода (Preload), скорость отбоя (Rebound) и блокировка. Вилки без амортизации называются жесткими и ставятся на шоссейные и дорожные модели.

В дополнение к стандартной амортизации, на горные велосипеды устанавливают задний амортизатор, который сглаживает колебания рамы. Велосипеды с двумя амортизаторами называются двухподвесами.

Устройство трансмиссии и велосипедных тормозов

Трансмиссия – это то, без чего велосипед не поедет. Достаточно сложный узел, в его состав входит большая часть механизмов:

  • каретка;
  • ведущие звезды;
  • шатуны и педали;
  • цепь;
  • задние звезды;
  • переключатели скоростей и монетки.

Кареточный узел расположен в нижнем стакане рамы, служит соединительным узлом для шатунной пары и передних звезд. Каретка обеспечивает свободное вращение без проворачивания за счет фиксированных подшипников и сквозной оси на них. Разделяется на два типа: с открытыми подшипниками и картриджная, где весь механизм скрыт внутри корпуса.

Шатуны – детали для соединения каретки с педалями. Могут иметь два варианта крепления: шлицевое и квадратное. Двусоставные, или парные, шатуны идут комплектом с передней звездой (звездами на скоростные модели), закрепленными на правом шатуне.

Педали – опоры для ног, через которые усилия передаются на шатуны, каретку и передние звезды. В зависимости от сферы применения различают несколько видов:

  • классические, или платформы – ставятся на велосипеды начального уровня, можно использовать любую обувь, зацепление за педали за счет сил трения;
  • контактные – со специальные вставками, предназначены только для велообуви, улучшенное сцепление поверхностей;
  • экстремальные – для спортивного велосипеда, широкая поверхность, толщина, вставки-фиксаторы;
  • педали с ремешками;
  • педали-мини.

Задние трансмиссионные звезды скоростного велосипеда крепятся к втулке заднего колеса. На одну переднюю звезду приходится 2-3 задние. Маленькие звезды отвечают за высокие, а большие звезды – за низкие передачи.

Соединительным звеном между передними и задними звездами служит цепь: на велосипеде используется блочная модель Галля. Переброс цепи осуществляется с помощью переключателей, которые управляются манетками на руле. Манетки делятся на два типа – барабанные и рычажные. С переключателями их соединяют приводные тросы.

На синглспиде отсутствуют переключатели, передняя и задняя звезда в единственном экземпляре, цепь короче.

Тормоза – самая важная система, без которой велосипед выкатывать строго запрещено. Современные тормозные системы для велосипедов различных классов:

  • ободные – клещи, V-brake;
  • дисковые;
  • барабанно-втулочные.

Ободные тормоза представляют собой зажимные устройства с колодками, воздействуют на ободья колес, замедляя их вращение. Клещевые модели имеют одно крепление, за счет движения рычага скобы сближаются, а при ослаблении раздвигаются обратно. Клещи ставятся на место закрепления крыльев. Используются как дополнительные тормоза на синглспидах и на шоссейных велосипедах.

V-brake работает по такому же принципу, но скобы находятся в закрепленном состоянии: к вилке для переднего, к перьям – для заднего тормоза. V-brake обладают большей точностью и силой торможения по сравнению с клещевыми.

Дисковый тормоз состоит из закрепленного на втулку диска (тормозная поверхность), калипера и привода – рычага и тросика. На калиперах закрепляются тормозные колодки, которые прижимаются к диску при нажатии ручки. Точность дисков выше, чем у V-brake благодаря большей поверхности торможения, меньшему ходу колодки и независимости от геометрии обода. По типу привода дисковые тормоза делят на механические и гидравлические.

Барабанно-втулочные тормоза порядком устарели, но продолжают активно устанавливаться на дорожные модели. Барабан спрятан в задней втулке и приводится в соприкосновение с колодками нажатием педалей назад. Чтобы втулка не прокручивалась, встроен специальный стопорный механизм. Эффективность торможения низкая в сравнении с ободными и дисковыми аналогами, но для односкоростных дорожников лучшего варианта не придумать.

Заключение

Велосипед – довольно обширный механизм, и состоит из большого количества узлов. При эксплуатации важным показателем является исправное состояние каждого из них. Теперь, когда знаем, как устроен велосипед, можно заниматься диагностикой, ремонтом и обслуживанием запчастей.

Велосипед

Велосипе́д (стар. фр.  vélocipède , от лат.  vēlōx «быстрый» и pēs  «нога») — колёсное транспортное средство, приводимое в движение мускульной силой человека через ножные педали или (редко) через ручные рычаги. Наиболее распространены велосипеды с двумя колесами, но бывают также одноколёсные и трёхколёсные велосипеды, а также велосипеды с большим количеством колёс.

Правила дорожного движения России определяют велосипед как «транспортное средство, кроме инвалидных колясок, имеющее два колеса или более и приводимое в движение мускульной силой людей, находящихся на нём». [2]

Ныне во всём мире используются более миллиарда велосипедов, поэтому велосипед — самое распространённое транспортное средство. Он стал таковым благодаря низкой стоимости, лёгкости, малым размерам, отсутствию потребности в топливе, относительной безопасности и хорошим соотношением прикладываемых усилий к развиваемой на нём скорости.

В 2005 году по итогам опроса общественного мнения в Великобритании, велосипед был признан величайшим техническим изобретением с 1800 года. За велосипед проголосовало больше опрошенных, чем за все остальные изобретения, вместе взятые. [3]

Содержание

История

До 1817 года

Сведения о велосипедах и самокатах до 1817 года сомнительны. Так, рисунок двухколёсного велосипеда с рулём и цепной передачей, приписываемый Леонардо да Винчи, или его ученику Джакомо Капротти, по мнению многих, является подделкой [4] . На витраже в церкви Св. Егидия в английской деревне Stoke Poges изображена человеческая фигура на чём-то вроде самоката [5] , которую Н. Певзнер называет «изображением потешной лошадки, выполненным в XVII веке (C17 representation of a hobby horse)». [6] Самокат якобы 1791 года, приписываемый графу де Сивраку (Comte de Sivrac) — фальсификация 1891 года, выдуманная французским журналистом Луи Бодри. В действительности никакого графа де Сиврака не было, прототипом его стал Джин Хенри Сиврак, получивший в 1817 году разрешение на импорт четырёхколёсных экипажей. [7] [8] [9]

Легендой, скорее всего, является и история о крепостном крестьянине Артамонове, который якобы сконструировал велосипед примерно в 1800 году. Согласно этой легенде, изобретатель совершил успешный пробег на своём велосипеде из уральского села Верхотурье в Москву (около двух тысяч вёрст). Это был первый в мире велопробег. В сие путешествие крепостного Артамонова послал его хозяин — владелец завода, который возжелал удивить царя Александра I «диковинным самокатом». За изобретение велосипеда Артамонову со всем его потомством была дарована свобода от крепостной зависимости. Велосипед Артамонова якобы хранится в краеведческом музее Нижнего Тагила. Как показал химический анализ железа, велосипед из нижнетагильского музея оказался самоделкой конца XIX века (сделан не ранее 1870 года), выполненной по английским образцам [10] [11] [12] . Что касается самого Артамонова, то он впервые упоминается в книге В. Д. Белова «Исторический очерк уральских горных заводов» (издание 1898 г., Санкт-Петербург): «Во время коронования императора Павла, следовательно в 1801 г., мастеровой уральских заводов Артамонов бегал на изобретённом им велосипеде, за что по повелению императора получил свободу со всем потомством». В действительности Павел I короновался в 1797 году, а в 1801 — Александр I. Белов не приводит никаких ссылок на документы, подтверждающие его поразительную находку. Не найдены они и впоследствии. Никаких упоминаний об Артамонове не удалось найти ни в камер-фурьерских церемониальных журналах 1796, 1797 и 1801 годов, ни в «повестке по случаю кончины Его императорского величества государя императора Павла Петровича», ни в описании коронации Его императорского величества Александра Павловича, ни в «Списке о всех милостях, излиянных покойным государем Павлом I в день его коронации 5 апреля 1797 года», ни в архивах канцелярии Н. Н. Новосильцева, созданной в 1801 году и занимавшейся рассмотрением технических изобретений, ни в подборке материалов о крепостных изобретателях, публиковавшейся в «Отечественных записках» П. П. Свиньина (1818—1830). Не найдено и никаких других документов, которые бы подтверждали рассказ Белова.

Прототипом легенды, возможно, послужили крепостной изобретатель Е. Г. Кузнецов-Жепинский, действительно получивший вольную (вместе с племянником Артамоном) в 1801 году за свои изобретения. Однако Кузнецов сконструировал не велосипед, а дрожки с верстометром и музыкальным органом.

1817—1819

В 1817 году немецкий профессор барон Карл фон Дрез из Карлсруэ создал, а в 1818 запатентовал первый двухколёсный самокат, который он назвал «машиной для бега» (Laufmaschine). Самокат Дреза был двухколёсным, снабжён рулём и выглядел в целом, как велосипед без педалей; рама была деревянной. В английском и французском языках изобретение назвали дрезиной (соответственно Draisine и draisienne) в честь изобретателя. [13] . Многие британские производители карет стали выпускать свои самокаты; самым заметным из них стал Денис Джонсон (Denis Johnson) из Лондона, объявивший в конце 1818 о выпуске усовершенствованной модели. [14] Слово «велосипед» (vélocipède) придумано французским изобретателем Жозефом Нисефором Ньепсом для обозначения усовершенствованного самоката Дреза, снабжённого седлом с изменяемой высотой. [15] Возможной причиной изобретения стало то, что предыдущий, 1816 был «Годом без лета». Тогда из-за извержения вулкана на горе Тамбора Северное полушарие постигла самая сильная климатическая аномалия в истории, что катастрофически сказалось на урожае, вызвало голод и снизило поголовье лошадей. [16]

1820 и далее

В 1839—1840 кузнец Киркпатрик Макмиллан в маленькой деревушке на юге Шотландии усовершенствовал изобретение Дреза, добавив педали и седло. Таким образом, Макмиллан создал велосипед, похожий на современный. Педали толкали заднее колесо, с которым они были соединены металлическими стержнями посредством шатунов. Переднее колесо поворачивалось рулём, велосипедист сидел между передним и задним колесом. Велосипед Макмиллана опередил своё время и остался малоизвестным.

В 1845 году англичанин Р. У. Томпсон запатентовал надувную шину, но она оказалась технологически несовершенной.

В 1862 году Пьер Лалман (англ.), 19-летний мастер по изготовлению детских колясок из Нанси (Франция), увидел «денди-хорз» и придумал оснастить его педалями — на переднем колесе. Лалман ничего не знал о велосипеде Макмиллана, и на его машине педали нужно было крутить, а не толкать. В 1863 Лалман перебрался в Париж, где смастерил первый велосипед, напоминающий те, что нами любимы.

В 1864 году лионские промышленники братья Оливье оценили потенциал машины Лалмана и в сотрудничестве с каретным инженером Пьером Мишо начали массовый выпуск «денди-хорзов» с педалями. Мишо догадался сделать раму велосипеда металлической. По некоторым сведениям, Мишо и придумал для устройства название «велосипед». Поработав у Мишо-Оливье короткое время, Лалман отправился в Америку, где в ноябре 1866 запатентовал своё изобретение. Очевидно, Пьера Лалмана и стоит считать фактическим изобретателем велосипеда.

С 70-х годов XIX века стала приобретать популярность схема «пенни-фартинг». Название описывает соразмерность колёс, ибо монета пенни была намного больше фартинга. На втулке «пенни» — переднего колеса, были педали, и седло ездока было почти прямо сверху от них. Большая высота сидения и центр тяжести, смещённый к переднему колесу, делали такой велосипед весьма опасным. Альтернативой им были трёхколёсные самокаты.

Здесь ездок помещается на седле, расположенном прямо над большим колесом, от 130 до 160 см диаметра, а маленькое колесо расположено сзади. На неровной дороге такие В. опасны: ездок неудержимо опрокидывается головой вперед, если под колесо попадет какое-либо препятствие, способное значительно замедлить его движение. Поэтому придумали помещать седло далее назад и пониже; тут нужен уже очень сильный толчок, чтобы приподнять ездока и перекинуть его вперед. Но если ось отодвинута далеко вперед, то ездок не может действовать на педали с полною силою

В 1867 году изобретателем Каупером была предложена удачная конструкция металлического колеса со спицами. В 1878-м году английский изобретатель Лоусон ввёл в конструкцию велосипеда цепную передачу.

Первый велосипед, похожий на используемые в наши дни, назывался Rover — «Скиталец». Он был сделан в 1884 году английским изобретателем Джоном Кемпом Старли и выпускался с 1885 года. В отличие от велосипеда «пенни-фартинг», Ровер обладал цепной передачей на заднее колесо, одинаковыми по размеру колёсами, и водитель сидел между колёсами. Велосипеды такой конструкции получили название безопасных (Safety) [17] , а слово Rover во многих языках и поныне обозначает велосипед (польское Rower, белорусское Ровар, западноукраинское Ровер [Ров`эр]). Фирма Rover стала огромным автомобильным концерном и просуществовала до 15 апреля 2005 г, когда была ликвидирована из-за банкротства.

В 1888 году шотландец Джон Бойд Данлоп изобрёл надувные шины из каучука. Они были технически совершеннее, чем запатентованные в 1845 году, и получили широкое распространение. После этого велосипеды избавились от клички «костотрясы». Это изобретение сделало езду на велосипедах намного удобнее, что способствовало их популяризации. [18] 1890-е годы назвали золотым веком велосипедов.

Хотя велосипеды 1890-х во многих отношениях были похожи на современные, но, так как они обычно делались из ржавеющей стали (нержавеющую сталь варить ещё не умели) и не были покрашены, то требовали трудоёмкого ухода (чистка, смазка, промывание бензином или керосином) после каждой поездки. Описание «обычной чистки велосипеда» в книге 1895 года занимает 4 страницы. [19]

В 1898 были изобретены педальные тормоза и механизм свободного хода, позволявший не вращать педали, когда велосипед катится сам. В те же годы изобрели и ручные тормоза, но широкое применение они нашли не сразу.

Первый складной велосипед сделан в 1878 году, первые алюминиевые — в 1890-х годах, а первый лигерад (иногда называемый рикамбент, велосипед, на котором можно ездить в лежачем положении) — в 1895 году (а в 1914 году началось массовое производство лигерадов фирмой «Пежо»).

К началу XX века относятся первые механизмы переключения скоростей. Однако они были несовершенными. Одним из первых способов переключения скоростей, применяемых на спортивных велосипедах, было оборудование заднего колеса двумя звёздочками — по одной с каждой стороны. Для переключения скорости надо было остановиться, снять заднее колесо и перевернуть его, вновь зафиксировав и натянув цепь. Планетарный механизм переключения передач изобретён в 1903 и стал популярным в 1930-е годы. Переключатель скоростей в том виде, в каком он применяется сегодня на большинстве велосипедов, изобретён лишь в 1950 г. известным итальянским велогонщиком и производителем велосипедов Туллио Кампаньоло (Tullio Campagnolo).

Велосипеды продолжали совершенствоваться и во второй половине XX века. В 1974 году началось массовое производство велосипедов из титана, а в 1975 — из углепластика. В 1983 году был изобретён велокомпьютер. В начале 1990-х получили распространение системы индексного переключения скоростей.

В течение XX века интерес к велосипедам переживал свои пики и спады. Начиная примерно с 1905 года, велосипеды во многих странах, в частности в США, стали выходить из моды из-за развития автомобильного транспорта. Дорожная полиция часто относилась к велосипедистам как к помехе движению автомобилей. К 1940 году велосипеды в Северной Америке считались игрушками для детей. С конца 1960-х годов велосипеды снова вошли в моду в развитых странах, благодаря пропаганде здорового образа жизни и всеобщему осознанию важности экологических проблем.

В СССР в конце XX века наиболее распространёнными моделями велосипедов были (отсортированы по возрастанию размера): Дружок, Бабочка, Лёвушка, «Чемпион», Ветерок, Олимпик, Школьник, Орлёнок, Кросс, Кама, Десна, Салют, Уралец, Украина, «Минск», Аист, Урал, Турист, Спутник, Старт-шоссе. Существовало несколько моделей с отсоединяемыми боковыми колёсами — «Дружок», «Конёк-Горбунок» и «Мишка» (для детей).

Социальная роль

Производство велосипедов сыграло большую роль в создании технической базы для других видов транспорта, прежде всего автомобилей и самолётов. Многие технологии металлообработки, разработанные для производства как велосипедных рам, так и других частей велосипедов (шайб, подшипников, зубчатых колёс), впоследствии использовались в производстве автомобилей и самолётов. Многие автомобильные фирмы, созданные в начале XX века (например, Rover, Шкода, Morris Motor Company, Опель), начинали как велосипедные. Начинали как производители велосипедов также Братья Райт [20] .

Общества велосипедистов добивались улучшения качества дорог. Примером такой организации является Лига Американских Любителей Колёсного Транспорта (League of American Wheelmen), в конце XIX века в США возглавлявшая и финансировавшая Движение за Хорошие Дороги (Good Roads Movement). Улучшение качества дорог также ускорило развитие автомобилей.

Велосипеды сыграли свою роль в эмансипации женщин. В частности, благодаря им в 1890-х в моду вошли женские шаровары, что помогло освободить женщин от корсетов и другой сковывающей одежды. Кроме того, благодаря велосипедам женщины обрели беспрецедентную мобильность. Так, например, знаменитая американская суфражистка Сюзан Энтони (1826—1906) заявила 2 февраля 1896 в интервью газете «New York World»:

Я думаю, что велосипед сделал больше для эмансипации женщин, чем всё остальное вместе взятое. Он даёт женщинам ощущение свободы и независимости. Сердце моё наполняется радостью всякий раз, когда я вижу женщину на велосипеде… это — зрелище свободной, неугнетённой женщины.

В рассказе Чехова «Человек в футляре» главный герой был настолько поражен видом женщины на велосипеде, что отказался на ней жениться.

В современном обществе езда на велосипеде не просто отражает определённое изменение стиля жизни, она означает своего рода социальный переворот.

— говорит профессор Факультета ландшафтной архитектуры Христианского университета Чжунъюань Дай Юнти. Он утверждает, что стимулирование использования велосипеда в густонаселённых тайваньских городах должно стать важной мерой по уменьшению выбросов в атмосферу парниковых газов, а велосипедисты становятся ближе к окружающей среде. [21]

Применение

Почтовые службы многих стран используют велосипеды с конца XIX века. Так, британская почта (англ.  Royal Mail ) использует велосипеды с 1880-х. Общее количество почтальонов-велосипедистов составляет 37 000 в Великобритании, 27 500 в Германии, 10 500 в Венгрии.

Полиции многих стран используют велосипеды для патрулирования улиц, особенно в сельских районах. Велопатрули, как и велосипедная почта, появились в конце XIX века. К примеру, полиция английского графства Кент закупила 20 велосипедов в 1896 году, а к 1904 году число полицейских велопатрулей составило уже 129. Преимуществами велопатрулей является свобода от автомобильных пробок, возможность патрулировать в пешеходных зонах, возможность скрытно подобраться к подозреваемому.

В Великобритании велосипеды традиционно используются для доставки газет. Это позволяет брать на работу подростков, у которых ещё нет водительских прав. В бедных странах велосипеды иногда используются для доставки обедов.

Так же велосипеды используются в «скорой помощи» Лондона, Таллина и многих других городов, позволяя медикам быстрее добираться до пациентов по городским пробкам. [22] [23]

Даже автомобильная индустрия использует велосипеды. На заводе «Мерседес-Бенц» (нем.  Mercedes-Benz ) в Зиндельфингене (нем.  Sindelfingen ), Германия, рабочие передвигаются по территории завода на велосипедах. У каждого отдела — велосипеды своего цвета. [24]

Велосипеды использовались в военном деле. В ходе англо-бурской войны (1899—1902) обе стороны (Великобритания и южноафриканские республики) использовали велосипеды в разведке и для доставки сообщений. Специальные части патрулировали железные дороги на велодрезинах. В первой мировой войне обе стороны активно использовали велосипеды в разведке, для доставки сообщений, для транспортировки пострадавших (смотри статью Самокатчики). Япония успешно использовала велосипеды для вторжения в Китай в 1937 году и для вторжения в Сингапур через Малайзию в 1941.В вермахте велосипедами были оснащены самокатные роты, входившие в состав разведывательных батальонов всех пехотных дивизий. Велосипеды позволяли скрытно и внезапно перебросить тысячи солдат, застав противника врасплох. Кроме того, они не требовали ни грузовиков для своей переброски, ни дефицитного топлива. Союзники использовали в своих операциях парашютистов, экипированных складными велосипедами. Велосипеды использовались партизанами для перевозки грузов в ходе вьетнамской войны. В Швеции велосипедные войска просуществовали до 2001, а в Швейцарии — до 2003. По некоторым данным, велосипеды использовались американскими частями спецназа в ходе афганской кампании.

В цирке на двухколёсных велосипедах ездят медведи и обезьяны, а на трёхколёсных — слоны. Чрезвычайно популярны и разнообразны также акробатические трюки с использованием велосипедов [25] .

Велосипедные гонки

Велогонки начали проводиться сразу после изобретения велосипедов. Первые гонки проводились на велосипедах «пенни-фартинг» и других опасных велосипедах, что часто приводило к травмам. С 1890-х стали популярными многодневные велогонки. К ним относится старейшая из регулярных велогонок — 1200-километровая гонка «Париж-Брест-Париж», впервые прошедшая в 1891 году. Эта велогонка не состояла из этапов: секундомер включался на старте и выключался, когда спортсмен достиг финиша. Велосипедист сам решал, сколько времени ему тратить на сон. Веломногодневка «Тур де Франс», проводящаяся с 1903 года, относится к категории гранд-туров — самая популярная и престижнейшая из всех существующих велогонок [26] [27] .

Кроме многодневных велогонок, есть и велогонки на короткие дистанции. В США популярны велогонки на дистанции до 5 км. В последнее десятилетие приобрели популярность велогонки на горных велосипедах — кросс-кантри. Близок к ним велокросс — гонки на велосипедах, очень похожих на шоссейные, по пересечённой местности. Для гонок на велодромах используются специальные трековые велосипеды, без переключения скоростей. Гонки, кроме того, делятся на индивидуальные и командные. Существует большое количество видов и дисциплин велосипедных гонок, в том числе и экстремальных.

Велосипеды в настоящее время

Европа

В настоящее время велосипеды наиболее популярны в странах Северной и Западной Европы. Самая «велосипедная» страна Европы — Дания, средний житель этой страны проезжает за год на велосипеде 893 километра. Следом идут Нидерланды (853 км). В Бельгии и Германии средний житель проезжает за год на велосипеде около 300 километров. Наименее популярен велосипед в странах Южной Европы — среднестатистический испанец проезжает за год на велосипеде всего 20 километров [28] .

Современная популярность велосипеда в Европе — результат проводимой правительствами политики, так как популяризация велосипеда способствует разгрузке центров городов от автомобилей, улучшению экологической обстановки, а также улучшает здоровье людей.

Для популяризации велосипеда и велосипедного туризма принимаются следующие меры: устройство велосипедных дорожек и прочей инфраструктуры; меры, облегчающие использование велосипеда в сочетании с общественным транспортом (велосипедные стоянки, как правило, крытые, а зачастую и охраняемые, на вокзалах и автостанциях, оборудование пассажирских поездов специальными вагонами для пассажиров с велосипедами и тому подобное). По инициативе Европейской федерации велосипедистов ведётся создание сети паневропейских велосипедных трасс EuroVelo.

Во многих крупных городах Европы (а также и США) существуют системы проката велосипедов, которые включают в себя множество специальных парковок, на которых можно автоматически (по кредитной карте или специальному абонементу) брать велосипед. Возвращать велосипед можно на любую удобную парковку. Такие системы есть в Стокгольме [29] , Париже (Vélib’), Лондоне и других городах.

В Копенгагене можно взять велосипед напрокат бесплатно, причём на любой срок [30] . Такие велосипеды под угрозой штрафа запрещено использовать вне Копенгагена. Необычный дизайн и раскраска велосипедов не позволяют выдать их за собственные. Аналогичная бесплатная программа есть в баскской столице Витории (c 2004 г.) [31] , а также действовала в Хельсинки до 2010 года. [32] Бесплатно арендовать велосипед можно и на территории парка Hoge Veluwe в Нидерландах, и в других местах.

В Амстердаме, называющем себя велосипедной столицей Европы, есть даже специальная гостиница для велосипедистов, Van Ostade Bicycle Hotel [33] . Можно арендовать водный велосипед [34] , велосипед-тандем и даже велосипед для 8 человек [35] . В этом городе велосипеды — обычное средство передвижения, куда более распространённое, чем автомобили. Отчасти это связано с недостатком и дороговизной парковок в Амстердаме и других крупных городах.

В Финляндии велосипеды повсеместно используются, несмотря на суровый климат. На них принято ездить и зимой [1].

В России велосипед распространён слабо, особенно в крупных городах. Например, в Москве этот вид транспорта не пользуется такой популярностью, как в Европе; даже летом.

Во многих странах восточной и юго-восточной Азии, таких как Китай, Индия и Индонезия, велосипед является одним из основных средств передвижения благодаря своей дешевизне. Однако использование велосипедов в азиатских странах, в частности в Китае и Индии, сокращается, благодаря тому, что их жители переходят на автомобили, мотоциклы и мопеды. Иногда власти принимают меры против велосипедного транспорта, поскольку он мешает движению автомобилей. Так, в декабре 2003 года в Шанхае движение велосипедов было временно запрещено.

Китай также является основным производителем велосипедов, в частности благодаря тому, что в последние десятилетия большинство велосипедных фирм перевели производство в эту страну. Порядка 95 % велосипедов производится в Китае.

Велосипедные рекорды

C момента создания велосипеда, производятся постоянные попытки определить предел скорости для разных велосипедных конструкций:

  • 268,83 км/ч (с уменьшенным сопротивлением воздуха [36] ) Фред Ромпельберг (Нидерланды) установлен на Бонневильской соляной равнине (штат Юта, США) в 1995 году.
  • 133,28 км/ч (82,819 миль/ч) — установлен Сэмом Уиттингемом на лежачем велосипеде Varna Diablo конструкции Георгия Георгиева 18 сентября 2009 года в Батл-Маунтин, Невада, США. [37][38]

Устройство велосипеда

Велосипед классической конструкции состоит из рамы, шарнирно закреплённой на ней рулевой вилки с рулем и передним колесом, заднего колеса, седла на подседельном штыре, педалей с кривошипами (ошибочно называемыми шатунами), цепной передачи и тормозов. Дополнительно велосипед может оборудоваться одним или двумя амортизаторами, багажником, светотехникой (лампами и/или световозвращателями — катафотами), звуковым сигналом, подставкой-«подножкой».

Колёса

Как правило, на велосипеде устанавливаются два колеса одинакового диаметра. Каждое колесо состоит из обода, который соединяется с втулкой с помощью спиц, резиновой камеры (она аналогична автомобильной, но более тонкая) и покрышки (шины) с протектором. Шире протектор у горных велосипедов, он уменьшает тормозной путь велосипеда и защищает камеру от проколов стеклами, гвоздями и т. д. при движении по асфальту.

Рама — часть велосипеда, к которой крепятся другие его компоненты — колёса, педали, седло, руль. По мнению многих, рама — самый главный и дорогостоящий компонент велосипеда [2].

Классическая рама состоит из труб, или перьев, образующих два треугольника — передний и задний, причём задний треугольник раздвоен и образует заднюю вилку для крепления заднего колеса. Такая форма обеспечивает наибольшую жёсткость рамы при минимальном её весе.

Передний треугольник образован подседельной трубой, соединяющей седло и каретку; нижней трубой, соединяющей каретку с рулевой колонкой; и верхней трубой, соединяющей рулевую колонку с подседельной трубой. Задний треугольник образован двумя парами труб, идущих от подседельной трубы и каретки к втулке заднего колеса.

Deconstructed Bike.JPG

Существуют рамы без верхней трубы или с верхней трубой, идущей рядом с нижней. Такие рамы называются открытыми. Открытая рама тяжелее закрытой с аналогичными характеристиками, но на велосипед с открытой рамой удобнее садиться и слезать. В прошлом велосипеды с открытой рамой использовались женщинами (можно было сесть на велосипед, будучи в юбке и не нарушая приличий), из-за чего их часто называют «женскими». Сейчас они популярны среди обоих полов.

Рамы для городских и детских велосипедов иногда делают складными, что удобно при хранении и транспортировке велосипеда (например, в Московском метрополитене запрещено провозить велосипеды, кроме складных и детских [39] ). Складные рамы, как правило [40] , делаются открытыми.

Комфортабельность рамы и ходовые качества велосипеда зависит от мягкости материала. Мягкие рамы лучше поглощают вибрацию и имеют лучший накат (в тяжелом транспорте этот параметр называется «выбег») на неровных поверхностях. Жёсткие рамы позволяют передавать энергию от педалей к колёсам с меньшими потерями.

Рамы могут делаться из стали, сплавов алюминия, титана, магния, а также из углепластика (карбона).

Хорошие стальные рамы делают из хромомолибденовых сплавов. Рамы из хромомолибденовой стали (Cr-Mo steel) лишь немного тяжелее, чем алюминиевые, комфортабельны благодаря своей относительной мягкости и обладают отличными усталостными характеристиками. Если всё же стальная рама страдает от усталости материала, она даёт знать об этом скрипом и снижением жёсткости. Сейчас Cr-Mo используется в производстве рам для велосипедов ВМХ и туристских велосипедов (en:Touring bicycle). Также обширно используется в горных велосипедах, так как Cr-Mo обеспечивает достаточную жесткость и прочность.

Рамы из других марок стали (hi-ten, высокоуглеродистые) отличаются низкой прочностью и большим весом и используются только в дешёвых велосипедах.

Алюминиевые рамы легче стальных и жёстче. Благодаря этому они часто используются для гоночных моделей. Однако усталостные характеристики алюминия плохи.

Титановые рамы также весьма легки, но титан — достаточно дорогой металл, что часто является недостатком. Титановые рамы не боятся ни холода, ни жары, ни химических веществ, и практически вечны.

Магниевые рамы легки примерно так же, как титановые. Магний очень неустойчив к коррозии, поэтому такие рамы необходимо беречь от царапин. Кроме того, магний, как и алюминий, имеет плохие усталостные характеристики.

Рамы из углепластика (карбона) легче всех остальных, но очень дороги. Их главным недостатком, кроме цены, является хрупкость: карбон может быть повреждён сильным точечным ударом.

В настоящее время на большинстве велосипедов используются рамы из алюминиевых сплавов, вытеснившие стальные с массового рынка. Дорогие гоночные велосипеды используют либо алюминиевые рамы с карбоновыми задними перьями, либо полностью карбоновые. Другие материалы (титан, скандий, магний) — скорее, экзотика.

Вилка

Служит для соединения переднего колеса, руля и рамы. Может быть жёсткой или со встроенным амортизатором. Также на вилку крепятся тормоза, крыло, датчик скорости и другое вспомогательное оборудование.

Жёсткие вилки дешевле и легче.

Амортизационные вилки повышают комфортность езды по неровной поверхности, улучшают сцепление с дорогой на неровностях. Они более дорогие, тяжёлые, при педалировании поглощают часть энергии. Амортизационные вилки различаются принципом работы, ходом вилки, наличием различных настроек. Зачастую к таким настройкам относятся: Включение и выключение амортизирующих функций(это позволяет снизить потери энергии при вращении педаль) и регулировка амортизаторов.

Передача

Крутящий момент с оси каретки (вращаемой кривошипами с педалями) на заднее колесо обычно передаётся с помощью цепной передачи. Она состоит из ведущих звёзд, ведомых (задних) звёзд, собственно цепи и дополнительных механизмов. Совокупность ведущих звёзд называется системой, совокупность ведомых звёзд — кассетой.

В простейшем случае велосипед имеет только по одной ведущей и ведомой звезде. Однако максимальную мощность человек развивает при достаточно узком диапазоне усилий, поэтому многие велосипеды оборудованы механизмами переключения скоростей.

Переключатель скоростей в том виде, в каком он применяется сегодня на большинстве велосипедов, изобрёл известный итальянский велосипедист Туллио Кампаньоло (en:Tullio Campagnolo) в 1950 г. Звезды (как сзади, так и спереди) смонтированы в блоки, и переключение осуществляется с помощью бокового смещения цепи направлением её на нужную звезду. Чтобы обеспечить равномерное натяжение цепи при разных передаточных отношениях, задний переключатель оборудован специальным устройством натяжения. Велосипед может иметь от 3 до 11 ведомых звёздочек и 1—3 передних, что позволяет обеспечить до 33 передач. Впрочем, передачи зачастую частично пересекаются (например, положения 48/16 и 36/12 эквивалентны); но такое пересечение необходимо для более удобного и плавного переключения. Кроме того, эффективность передач не одинакова: при большом перекосе цепи (например, с первой передней на последнюю заднюю звезды) трение и износ цепи сильно возрастает, потому такими передачами активно пользоваться не рекомендуется.

Переключатели управляются с помощью натяжения тросиков, которое регулируется специальными ручками переключения. У велосипедов до конца 1980-х — начала 90-х натяжение тросиков регулировалось плавно, из-за чего велосипедисту необходимо было самому определять положения, соответствующие переключению на очередную передачу. Позднее получили распространение системы индексного переключения, в которых механизм дискретно управляет перемещением тросика и, соответственно, переключателя. Само переключение осуществляется нажатием кнопок или дискретным перемещением рычагов.

Используется и планетарный механизм переключения передач, который целиком находится в задней втулке. По сравнению с внешним переключением его механический КПД несколько ниже [41] но он менее подвержен воздействию внешней среды и более удобен в обращении (в частности, позволяет переключать передачи, стоя на месте), поэтому активно применяется для городских и туристских велосипедов. В городских велосипедах из планетарных механизмов чаще всего применяются комбинированные трёхступенчатые и реже восьми- и одиннадцатиступенчатые, обеспечивающие переключение трёх, восьми или одиннадцати передач и тормоз. Долгое время трёхскоростные втулки являлись самыми лёгкими и отлаженными, но в последнее время японская фирма Shimano стала выпускать восьмискоростные модели, которые по их заявлениям отлажены лучше, чем трёхскоростные [3]. Втулки с планетарным механизмом переключения передач могут иметь вмонтированный тормоз, например, барабанный. Но существуют и облегчённые бестормозные втулки. Самые дорогие модели (например, скоростные втулки Ролофф) дают 14 передач, обеспечивая изменение передаточного соотношения более чем 500 %, но такие втулки имеют большой вес, порядка 2 килограммов.

Необходимо заметить, что отсутствие переключения передач не говорит о дешевизне велосипеда. Так, односкоростные велосипеды иногда применяются для экстремальных дисциплин («Дёрт», «Стрит») и некоторых видов велогонок (в частности, трековых) — как для увеличения КПД, так и для снижения массы.

Помимо цепной передачи неоднократно предпринимались попытки создать велосипед с вальным приводом, однако достаточно массово она стала применяться лишь в последние годы. Вальный привод имеет большую массу, но практически не требует обслуживания. [источник не указан 398 дней] Также при использовании вала отсутствует и такая традиционная для велосипеда проблема, как слетание цепи. Главный недостаток — поддерживаются только планетарные механизмы переключения. Несмотря на значительные преимущества в использовании в дорожных велосипедах вальная передача встречается ещё сравнительно редко. В простонародье такую передачу (привод) часто называют карданной, по аналогии с похожим узлом автомобилей, но в велосипедном вальном карданный вал практически не используется.

Также в последнее время появились серийные модели велосипедов с использованием шевронного ремня в качестве привода. Преимущества в отсутствии смазки и шума, меньшей массы, большей прочности и большего ресурса по сравнению с цепью. Недостатки, как и у вальных систем, поддерживаются только планетарные механизмы переключения. Но, главное, что ремень можно установить толко на специализированную раму с размыкаемым (обычно правым верхним) пером, так как сам ремень не разъёмный.

Тормоза

Тормоза бывают ободными (клещи, консольные, v-brake), дисковыми и барабанными. В прошлом существовали также вариации тормоза, действующие непосредственно на шину («Современный велосипед, выбор его и применение» — 1895 г., стр. 152). Также в качестве особой разновидности тормоза можно рассматривать режим рекуперативного торможения у некоторых электровелосипедов.

В дисковых тормозах усилие прикладывается к специальному диску, они имеют много преимуществ перед ободными:

  1. Они меньше засоряются при езде по грязи, так как расположены ближе к центру колеса. Ободные тормоза расположены с краю колёс и при их загрязнении сильно снижается эффективность торможения. Кроме этого, налипший вокруг клещей ком грязи может вовсе заблокировать колесо. По этой же причине (попадание абразивной грязи и пыли) при частой езде по грунту колодки и тормозные диски дискового тормоза стираются медленнее, чем колодки и обода колёс в случае тормоза v-brake.
  2. Качественные дисковые тормоза позволяют более плавно регулировать тормозные усилия.
  3. Дисковые тормоза можно использовать со слегка искривлённой геометрией колеса, в то время, как ободные начнут задевать обод и притормаживать велосипед.
  4. Качественные дисковые тормоза требуют обслуживания гораздо реже, чем ободные. Но обслуживание, зачастую, не может производиться в полевых условиях. Особенно это относится к гидравлическим дисковым тормозам.

В ободных тормозах усилие прикладывается к ободу колеса. Они обладают своими преимуществами перед дисковыми тормозами:

  1. Тормозное усилие прикладывается к ободу, тем самым уменьшается нагрузка на спицы и втулку.
  2. При длительном торможении (спуске с горы) ободные тормоза гораздо меньше нагреваются за счёт большей площади обода по сравнению с тормозным диском.
  3. Ободные тормоза очень неприхотливы, настройка очень простая, в отличие от дисковых, которые часто нужно перестраивать после снятия колеса.
  4. Имеют меньший, чем дисковые тормоза, вес, что важно для некоторых велоспортивных дисциплин.
  5. Дёшевы. Цена качественных дисковых тормозов в несколько раз выше ободных. Именно поэтому на подавляющем большинстве бюджетных велосипедов стоят ободные тормоза.

В барабанных тормозах тормозной механизм находится внутри втулки ведущего колеса, тормозное усилие прикладывается к внутренней поверхности корпуса втулки. Чаще всего приводятся в действие от педалей.

Большинство велосипедов оснащаются ручными тормозами, как наиболее безопасными и удобными. Также используются ножные тормоза, воздействующие на ведущее колесо.

По виду привода ручные тормоза делятся на механические (приводимые в движение тросиком) и гидравлические. Гидравлические обеспечивают большее тормозное усилие. Чаще используются в даунхиле, фрирайде, триале. В гидравлических тормозах используется минеральное масло или тормозная жидкость (DOT-4, DOT-5); поломку, в отличие от поломок механических тормозов, вне мастерской часто устранить нельзя, однако поломка качественного гидравлического тормоза крайне редка при правильном обслуживании. Чаще всего гидравлический привод используется для дисковых тормозов.

Ножные тормоза приводятся в действие путём вращения педалей в обратную сторону (противоположную рабочему). Такие тормоза имеют определённые преимущества, такие как защищенность от воды, грязи и снега (это обусловлено тем, что они спрятаны в задней втулке колеса), дешевы, неприхотливы в обслуживании. Но у таких тормозов есть и недостатки: действуют только на заднее (то есть ведущее) колесо, требуют определённого привыкания. Также педальный тормоз несовместим с классическим переключателем скоростей. Это ограничивает применение педального тормоза только велосипедами с одной передачей и велосипедами с планетарным переключателем передач. Иногда педальный тормоз дополняется передним ручным, обычно одного из ободных типов. Главный недостаток ножного тормоза — в случае слетания цепи задействовать тормоз невозможно, в этом случае резко повышается риск попадания в аварию. Впрочем, даже в этом случае при известной сноровке можно аварийно остановиться при помощи ног, заваливания велосипеда набок либо поставив ногу на переднее колесо перед вилкой (если не стоит переднее крыло).

При использовании ручных тормозов следует нажимать оба рычага одновременно и плавно, без рывков. Передний тормоз допускает бо́льшую силу торможения без блокировки колеса из-за высокого расположения центра масс и перераспределении нагрузки на переднее колесо при торможении. Но на переднем колесе, в отличие от заднего, нельзя допускать полную блокировку колеса — это приведёт к падению вперёд через руль, в то время как с заблокированным задним колесом можно удерживать равновесие, спускаясь, например, с крутого холма. Также резкое нажатие на рычаг переднего тормоза крайне опасно при прохождении поворота: срыв на юз переднего колеса (что случается на влажной или пыльной дороге) быстротечен, его практически невозможно выровнять и это грозит падением. Поэтому начинающим велосипедистам нажимать рычаг переднего тормоза раньше заднего опасно. Для экстренного торможения опытные велосипедисты смещают тело назад по ходу движения (свешиваются за седло), насколько это возможно, и уже тогда сильно выжимают рычаг переднего тормоза. Либо применяется блокировка заднего колеса с поворотом велосипеда перпендикулярно направлению движения и завалом на бок.

Также стоит отметить, что при правильном использовании дисковых или клещевых тормозов передние тормозные колодки изнашиваются быстрее задних. Кроме этого, не рекомендуется применять торможение задним тормозом с юзом, так как это может быть небезопасно и приводит к быстрому износу задней покрышки.

Седло

Седло является важной частью велосипеда: большинство проблем с комфортом связаны с неудобным седлом.

Широкие и мягкие сёдла менее удобны для педалирования, потому что мешают работе ягодичных мышц. Узкие жёсткие сёдла позволяют мышцам работать более правильно, что делает их более удобными при регулярной езде, особенно на большие дистанции. Однако с непривычки могут вызывать неприятные ощущения в области таза.

Помимо правильной формы седла, на комфорт и эффективность езды влияет правильная посадка, которая регулируется высотой подъёма подседельного штыря, а также наклоном и продольным положением седла. Иногда подседельный штырь может включать в себя амортизатор, смягчающий удары при езде по неровной поверхности.

Различают мужские и женские седла. Так же существуют сёдла с различными дополнениями, например, воздушные вырезы.

Педали

Педали предназначены для передачи мускульного усилия через трансмиссию на колесо. Внутри педали находятся подшипники, позволяющие оси педали свободно вращаться относительно площадки педали. Ось педали вкручивается в кривошип, причём на правой педали резьба правая, а на левой — левая [42] .

Для повышения эффективности педалирования существуют приспособления, обеспечивающие фиксацию ноги на педали, позволяя тем самым не только толкать, но и тянуть педаль [43] . При этом одновременно работают обе ноги, что увеличивает вращающий момент и снижает нагрузку на колени, работает большее количество мышц. Такие приспособления практически исключают соскальзывание ноги с педали при быстрой езде по сильно пересечённой местности, но увеличивают вероятность падения из-за застревания ноги на педали на низких скоростях.

До недавнего времени фиксация ног на педалях осуществлялась преимущественно с помощью туклипсов — специальных скоб и ремешков, «привязывающих» ногу к педали. Туклипсы опасны тем, что при падении велосипедист может не успеть вынуть ногу. Современные велосипеды оборудуются «контактными» педалями, работающими как автоматический замок, который отстёгивается специальным движением ноги (например поворотом стопы на 15°-20° в горизонтальной плоскости).

Контактные педали требует специальных, совместимых с ними, велотуфлей, а, точнее, ответной части (шипов) совместимой системы. Для удобства педалирования подошва велотуфлей обычно делается жёсткой. В туристических моделях велотуфель, предназначенных для непродолжительных прогулок пешком, вокруг крепления шипа делают специальные выступы протектора, защищающие шип от стирания об асфальт, подошва таких велотуфель может быть более гибкой. Хождение в спортивных велотуфлях крайне неудобно и может их повредить.

Другие компоненты и принадлежности

Руль служит для управления велосипедом. С помощью выноса он крепится к вилке переднего колеса. Форма руля может быть различной и зависит от назначения велосипеда.

Звуковой сигнал (звонок или гудок) позволяет привлечь внимание в опасных ситуациях. Это особенно важно из-за того, что велосипед перемещается почти бесшумно и прохожие могут слишком поздно его заметить. В некоторых странах (в том числе и России) наличие звукового сигнала является обязательным при перемещении по дорогам.

Световозвращатели («катафоты») или фонари также являются обязательными во многих странах при движении в тёмное время суток. Обычно используется белый фонарь (или световозвращатель) спереди, красный — сзади; красные, жёлтые или оранжевые — на колёсах и педалях.

Велокомпьютер подсчитывает скорость и пройденное расстояние и другие параметры поездки. Для той же цели может быть использован GPS-приёмник.

Зеркало заднего вида повышает безопасность езды по дорогам общего пользования.

Велосипедный замок (противоугонный замок) позволяет оставлять велосипед без присмотра на улице или велосипедной стоянке, привязав к столбу, дереву, перилам, парковочным местам и др. В связи с этим велозамок расширяет возможные горизонты использования велосипеда. Замки различают по конструкции (жесткие, с тросом, с цепью), по способу запирания (на ключ или кодовый замок), по длине (в основном от полуметра до двух метров), толщине.

Велосипедные очки защитят от попадания в глаза пыли и песка, поднимаемого транспортными средствами, от мошек, от мелких камней из под колёс впередиидущих участников движения, от ударов по глазам веток, от иссушения глаз. Велосипедные очки обязаны отличаться от обычных по сопротивлению на удар. То есть не должны разбиваться, раскалываться, так как осколки обычных очков повредят глазное яблоко. Описанному отвечают очки соответствующие стандарту ANSI Z87.1 . [44]

Велосипедный шлем наиболее важный (наряду с очками) вид защитного снаряжения велосипедиста.

Велосипедные трусы и штаны, в отличие от обычных, хорошо обтягивают тело (за исключением моделей для экстремальных дисциплин, таких, как фрирайд). Обычно они снабжены накладкой из мягкого материала («памперс»), защищающей промежность от возникновения потёртостей и смягчающей удары о седло. Велотрусы и велоштаны являются одновременно верхней и нижней одеждой, надевать под них нижнее белье (кроме термобелья в холодную погоду) не следует.

Велосипедные перчатки защищают ладони от истирания рулём. По этой причине при спортивной езде или езде на заметные расстояния (несколько десятков километров и более) это такая же необходимая вещь, как и велосипедные очки. Обычные велосипедные перчатки беспалые. При отрицательных температурах воздуха к функции велосипедных перчаток добавляется согревание — используются пятипалые, а также трёхпалые (попарно объединены указательный палец со средним и мизинец с безымянным) и типа «варежка».

Физика

Седок на двухколесном В. находится в неустойчивом положении равновесия и должен все время балансировать, чтобы не упасть. Это делается с помощью руля: чувствуя, например, что велосипед наклоняется вправо, седок поворачивает руль в эту же сторону; благодаря быстроте движения нижняя часть велосипеда уклоняется вправо скорее, чем вышележащий центр тяжести системы под влиянием своей тяжести; таким образом, обыкновенно получается даже стремление упасть в обратную сторону, вызывающее новое движение руля налево. Поэтому велосипед оставляет на дороге всегда слегка волнистый след и не может ехать по узкой колее или по желобу рельса конно-железной дороги. При значительной скорости устойчивости велосипеда помогает гироскопическое действие быстро вращающихся колес (см. Гироскоп), у которых является, вследствие быстрого вращения, значительная сила, удерживающая постоянное направление оси вращения, как у волчка.

Для того, чтобы двухколёсный велосипед не упал, нужно постоянно поддерживать равновесие. Поскольку площадь опоры велосипеда очень мала (в случае двухколёсного велосипеда это всего лишь прямая, проведённая через две точки, в которых колеса касаются земли), такой велосипед может находиться только в динамическом равновесии. Это достигается с помощью подруливания: если велосипед наклоняется, велосипедист отклоняет руль в ту же сторону. В результате передняя точка опоры смещается в сторону наклона и равновесие восстанавливается. Этот процесс происходит непрерывно, поэтому двухколёсный велосипед не может ехать строго прямо; если руль закрепить, велосипед обязательно упадёт. Чем выше скорость, тем быстрее передняя точка опоры вернется в равновесное положение и тем меньше нужно отклонять руль, чтобы поддерживать равновесие.

Masze-am-fahrrad.png

При повороте нужно вначале немного повернуть руль в противоположную сторону (наклонить велосипед в сторону, противоположную повороту), а затем в сторону поворота. Как и при движении по прямой, идеально сохранять такой наклон невозможно, и подруливание осуществляется точно так же, только положение динамического равновесия смещается с учётом возникшей центробежной силы.

Конструкция рулевого управления велосипеда облегчает поддержание равновесия. Ось вращения руля расположена не вертикально, а наклонена назад. Кроме того, она проходит ниже оси вращения переднего колеса и впереди той точки, где колесо касается земли. Благодаря такой конструкции достигаются две цели [45] :

  • При случайном отклонении переднего колеса движущегося велосипеда от нейтрального положения возникает момент силы относительно рулевой оси, который возвращает колесо обратно в нейтральное положение.
  • Если наклонить велосипед, возникает момент силы, поворачивающий переднее колесо в сторону наклона. Этот момент вызван силой реакции опоры. Она приложена к точке, в которой колесо касается земли и направлена вверх. Из-за того, что рулевая ось не проходит через эту точку, при наклоне велосипеда сила реакции опоры смещается относительно рулевой оси.

Таким образом, осуществляется автоматическое подруливание, помогающее поддерживать равновесие. Если велосипед случайно наклоняется, то переднее колесо поворачивается в ту же сторону, велосипед начинает поворачивать, центробежная сила возвращает его в вертикальное положение, а переднее колесо обратно в нейтральное положение. Благодаря этому, можно без особых проблем ехать на велосипеде «без рук». Велосипед сам поддерживает равновесие. Сместив центр тяжести в сторону, можно поддерживать постоянный наклон велосипеда и выполнить поворот.

Можно заметить, что способность велосипеда самостоятельно сохранять динамическое равновесие зависит от конструкции рулевой вилки. Определяющим является плечо реакции опоры колеса, то есть длина перпендикуляра, опущенного из точки касания колеса земли на ось вращения вилки; или, что эквивалентно, но проще измерить — расстояние от точки касания колеса до точки пересечения оси вращения вилки с землёй. Таким образом, для одного и того же колеса возникающий момент будет тем выше, чем больше наклон оси вращения вилки. Однако для достижения оптимальных динамических характеристик нужен не максимальный момент, а строго определённый: если слишком малый момент приведёт к трудности удержания равновесия, то слишком большой — к колебательной неустойчивости, в частности — «шимми» (см. ниже). Поэтому положение оси колеса относительно оси вилки тщательно выбирается при проектировании; многие велосипедные вилки имеют изгиб или просто смещение оси колеса вперёд для снижения избыточного компенсирующего момента.

Распространённое мнение о существенном влиянии гироскопического момента вращающихся колёс верно лишь отчасти. Если скомпенсировать угловой момент переднего колеса установкой дополнительного колеса, вращающегося в противоположном направлении и не касающегося земли, на таком велосипеде легко можно ехать. Ехать, не касаясь руля руками, также возможно, хотя и труднее, чем на обычном велосипеде. [45]

На высоких скоростях (начиная примерно с 30 км/ч [источник не указан 463 дня] ) переднее колесо может испытывать скоростные виляния (speed wobbles) [4], или «вобблинг» — явление, хорошо известное в авиации. При этом явлении колесо самопроизвольно виляет вправо и влево. Скоростные виляния наиболее опасны при езде «без рук» (то есть когда велосипедист едет, не держась за руль). Причина скоростных виляний — не в плохой сборке или слабом креплении переднего колеса, они вызваны резонансом. Скоростные виляния легко погасить, снизив скорость или изменив позу.

На высоких скоростях для управления велосипедом можно применять приём контрруление, знакомый мотоциклистам. Для правого поворота кратковременно отталкиваем правую ручку руля от себя, в результате чего велосипед быстро наклоняется вправо (буквально «ныряет»), затем, при достижении нужного угла наклона, руль выравниваем и удерживая в таком положении — поворачиваем направо, после чего выравниваем велосипед или мотоцикл. Соответственно, если толкаем от себя левую ручку — поворачиваем налево. Основная цель контрруления — быстрое (менее чем за секунду) достижение нужного угла наклона велосипеда или мотоцикла для быстрого входа в поворот. В принципе, данный приём работает на любых скоростях от 10-15 км/ч и выше, то есть когда начинают проявляться гироскопические свойства [источник не указан 946 дней] колеса, которые помогают осуществлять и контролировать наклон и вхождение в поворот.

Езда на велосипеде эффективнее ходьбы (по затратам энергии на километр). При езде на велосипеде со скоростью 30 км/ч сжигается 15 ккал/км (килокалорий на километр), или 450 ккал/ч (килокалорий в час). При ходьбе со скоростью 5 км/ч сжигается 60 ккал/км или 300 ккал/ч, то есть езда на велосипеде в четыре раза эффективнее ходьбы по затратам энергии на единицу расстояния. Поскольку при езде на велосипеде расходуется больше калорий в час, она также является лучшей спортивной нагрузкой. При беге затраты калорий в час ещё выше. Необходимо учитывать, что ударные нагрузки при беге, а также неправильная езда на велосипеде (например, езда в гору на высоких передачах, переохлаждение коленей, обезвоженность организма и т. д.) могут травмировать коленные или голеностопные суставы. Тренированный мужчина, не являющийся профессиональным спортсменом, может в течение длительного времени развивать мощность 250 ватт, или 1/3 л. с. Это соответствует скорости 30—50 км/ч по ровной дороге.

Почему велосипед экономичней ходьбы

Эффективность ходьбы низкая, при каждом шаге теряется около 35 % кинетической энергии. При ходьбе происходит вертикальное перемещение общего центра масс, на которое уходит часть производимой мышцами работы. При езде в седле велосипеда этого не происходит.

Разные факты

  • Мнение, что езда на велосипеде приводит к импотенции, является спорным. В действительности велосипедисты испытывают проблемы с потенцией в 2—3 раза реже, чем мужчины того же возраста в целом [46] , хотя, по-видимому, немного чаще, чем пловцы. В то же время, согласно данным доктора Стивена Шрайдера (Steven Schrader), «Регулярная езда на велосипедах с высоко поднятым удлинённым седлом зачастую приводит к различным нарушениям эрекции — к так называемой дисфункции выпрямления и неспособности полового органа к сохранению возбуждённого состояния в течение длительного периода времени. По мнению доктора, при езде на узком и высоком седле (что характерно как для спортивных, так и для некоторых видов „комфортных“ велосипедов) у мужчин пережимаются основные кровеносные сосуды, что может спровоцировать сексуальную дисфункцию.» [47] . Однако известный британский велосипедист Крис Бордмен (Chris Boardman) заявил, что не знает случаев, когда профессиональный велосипедист имел бы проблемы с плодовитостью. [48]
  • По мнению бостонского врача Идвина Гольдстейна, велосипедист должен также опасаться травм. Он подсчитал, что при «аварии» на скорости 30 километров в час 70-килограммовый мужчина может получить удар рамой между ног силой в 250 килограммов. [49] В реальности, такого рода травмы практически не происходят, а чаще всего среди серьёзных травм встречается перелом ключицы. К счастью, велошлемы значительно понизили частоту черепно-мозговых травм.
  • По крайней мере с конца XIX века считается правильным садиться на велосипед с левой стороны [50] , запрокидывая правую ногу. Это объясняется тем, что цепь и ведущие звёзды затрудняют посадку справа, это связано с тем, что большинство людей правши. Традиция же размещать цепь справа пришла из верховой езды, где посадка слева также распространена, так как большинство людей правши и шпага, носимая у левого бедра, затрудняла посадку справа.
  • В 2010 году в Замбии стали выпускать велосипеды с бамбуковой рамой. Также их экспортируют в другие страны [51] .

Разновидности велосипедов

  • Дорожные велосипеды предназначены для удобной езды по городу, где скорость менее важна, чем удобство. Посадка высокая, седло удобное и хорошо амортизировано, скорости можно переключать, стоя на месте, тормоз часто ножной. Основные части хорошо защищены от грязи, поэтому обслуживание требуется редко. Недостаток — тяжёлый корпус. Чаще всего имеют либо одну скорость (синглспиды) либо планетарную передачу в задней втулке
  • Шоссейные велосипеды предназначены для быстрой езды по асфальтированным дорогам. Им присущ тонкий и лёгкий корпус, изогнутый руль, узкие шины.
  • Горные велосипеды изначально предназначались для скоростного спуска с горы. В настоящее время горным велосипедом называют любой велосипед, предназначенный для езды вне дорог. Для него характерно большое количество передач (обычно больше 20), широкие шины, мощные колёса, амортизационная вилка, гасящая удары, а часто и задняя подвеска.
  • Найнеры (Twenty-niner) — тип горного велосипеда, собранного на колёсах с ободами ISO 622 мм или 700с (внешний диаметр обода 622 мм). Внешний диаметр покрышки горного велосипеда на таких колёсах составит около 28.5 дюйма (724 мм), хотя существуют покрышки и с внешним диаметром 29.15 дюйма (740 мм). За счет колес большего диаметра преимуществом твентинайнера является большая геометрическая проходимость, основным же недостатком является больший момент инерции колёс.
  • Гибридные велосипеды  — промежуточные между горными и шоссейными. У гибридных велосипедов диаметр колёс составляет 28 дюймов, как у шоссейных, но оборудование (трансмиссия, тормоза и т. п.) устанавливается такое же, как у горных. Фактически представляет собой найнер но с более узкими колесами. Зачастую два этих типа велосипедов (Twenty-niner и Гибрид) не различают между собой даже производители.

  • Туристские велосипеды предназначены для велотуризма. Их корпус прочен, конструкция надёжна, они могут перевозить большие грузы. Туристские велосипеды ближе к шоссейным, чем к горным.
  • Фэт-байк (от Fat-bike) — велосипед на толстых покрышках (англ. fat — толстый). Обладает повышенной проходимостью по различным типам поверхностей, которые плохо и совсем не проходимы на других типах велосипедов, как то: снег, песок, высокотравие и т.п. При эксплуатации давление в камерах находится в пределах от 0.5 атм. до 2 атм. Ширина покрышек от 3.5″ до 4.8″, ширина ободов от 65-ти до 100 мм. Именно низкое давление в камере является ключевым в этом типе велосипеда наряду с шириной покрышки. Чем более тяжёлые условия езды, тем лучше проявляются достоинства фэт-байка: если на асфальте или плотном грунте он уступит обычному МТВ, то на ухабисто-каменистой дороге они будут примерно на равных (поскольку мягкие шины лучше облизывают неровности), а при попадании в грязь или снег фэт-байк вырвется вперёд

  • Складные велосипеды — велосипеды, которые складываются. В сложенном состоянии такой велосипед может перевозиться в легковой машине, входит в лифт и его часто можно перевозить в поездах и электричках. Большинство складных велосипедов складываются только вдвое.
  • BMX (от Bike MotoCross) — велосипеды, предназначенные для выполнения трюков или участия в гонках по пересечённой местности. Отличаются малым размером (диаметр колеса — 20 дюймов), конструкцией рамы (центр тяжести сильнее смещен к заднему колесу) и низкой посадкой седла.
  • Триальные велосипеды, на которых практикуется велотриал — экстремальная дисциплина, в которой задачей велосипедиста является прохождение трассы препятствий (брёвен, камней, блоков, ящиков и т. п.) по определённым правилам на время или на минимум штрафных очков. Конструкция их отличается от обычных велосипедов настолько, что это делает простую езду на таком велосипеде затруднительной. Как правило, полностью отсутствует седло (в большинстве современных специализированных триальных рам для седла даже не предусмотрено отверстие) и амортизаторы, каретка обычно находится выше линии соединяющей оси колёс, всего одна низкая передача, широкие покрышки с ярко выраженным шипованным рельефом для увеличения сцепления, педали оборудованы шипами. Также устанавливаются специальные щитки под каретку (bashguard) или кольцо (rockring) на правый кривошип для защиты от ударов при приземлении на кареточный узел. Часто предпринимаются специальные меры для максимального облегчения веса велосипеда — спиливаются ненужные выступы на раме, сверлятся отверстия в ободе, детали заменяются на изготовленные из более лёгких сплавов. Обычно триальные велосипеды оборудуются ободными гидравлическими тормозами. Триальные велосипеды, в основном, бывают двух видов — так называемые «стоковые» (stock) и «моды» (mod). Наиболее заметным отличием между ними является диаметр колёс: 26 дюймов у стоковых и 20 дюймов у модов. У модов также, как правило, более низкая рама, из-за чего их часто путают с BMX.
  • Гоночные велосипеды — разновидность шоссейных велосипедов, предназначенная для велогонок. Они снабжены узкими шинами, большим количеством скоростей, гнутым нисходящим рулём (то есть ручки руля опущены — это создаёт большую нагрузку на спину велосипедиста, но уменьшает сопротивление воздуха). Разновидность гоночных велосипедов — велосипеды для раздельного старта в гонках на время. Они отличаются от велосипедов для велогонок конструкцией руля с продольными близкими трубками и подкладками под локти, коротким седлом, типичной геометрией рамы.
  • Трековые велосипеды используются в гонках по велотреку. Их задача — развить максимальную скорость на ровном треке. От гоночного они отличаются отсутствием многих «лишних» деталей, например, тормозов и переключения скоростей, и самое главное отсутствием свободного хода заднего колеса, то есть возможности не крутить педали при движении.
  • Велосипеды с фиксированной передачей (Fixed Gear) — велосипед, в трансмиссии которого отсутствует свободный ход и педали крутятся вместе с колесами постоянно. Появились благодаря трековым гонкам. Может не оснащаться ручными тормозами, так как существует торможение скидом, колесо блокируется усилием ног на педали и велосипед идёт юзом [источник не указан 391 день] .
  • Электрические велосипеды комплектуются электромотором, который оказывает помощь в педалировании. Есть варианты с рекуперативным торможением. Может быть полезен тем, кто в силу каких-либо причин хочет избежать чрезмерно напряжённого педалирования.

  • Тандемы — велосипеды для 2 человек, снабжённые двумя парами педалей. Велосипедисты обычно сидят один позади другого, хотя в 1890-х годах выпускался тандем, в котором велосипедисты сидели рядом. Управляет передний велосипедист. Есть также велосипеды для 3 и более человек (был даже сделан велосипед для 40 человек).

  • Велорикша или велотакси — велосипед-такси. Велорикши есть в развивающихся странах и — как туристический аттракцион — в некоторых европейских и американских городах. В отличие от тандема, педали крутит только водитель.
  • Грузовой велосипед предназначен для перевозки грузов.

  • Лигерад (рикамбент, лежачий велосипед) позволяет велосипедисту ехать полулёжа или лёжа на спине, в редких случаях — на животе. Часть лежачих велосипедов — двухколёсные, часть — трёхколёсные (велотрайк). Лигерады быстрее обычных велосипедов из-за аэродинамичности, и по этой причине не допускаются на соревнования. (Есть специальные соревнования для лигерадов.) На 2004 год, часовой рекорд для лигерадов — 84 км 215 м, а для обычных — 49 км 441 м. Впервые лигерад использован на соревнованиях в 1933 году, в 1938 году их запретили в обычных велогонках. Другими преимуществами лигерадов является комфорт и отсутствие нагрузки на спину. Недостатками являются большой вес и размеры, высокая стоимость, медленный поворот и более трудная езда в гору (велосипедист не может встать на педали, чтобы надавить их всем своим весом). Есть и тандемные лежачие лигерады (один велосипедист полулежит, другой сидит).

  • Веломобиль — транспортное средство с мускульным приводом, сочетающее простоту, экономичность и экологичность велосипеда с устойчивостью и удобством автомобиля. Веломобиль предназначен, как правило, для эксплуатации на дорогах с твердым покрытием. По сравнению с велосипедом, он имеет лучшую обтекаемость, защиту от непогоды и более комфортабельную посадку. [54]

Согласно А. Н. Нарбуту, [55] профессору МАДИ и конструктору веломобилей, основными отличиями веломобиля от велосипеда, нужно считать: наличие обтекателя (полного или частичного); сиденье, наподобие автомобильного, но не велосипедное седло; и наличие не менее трех, не установленных в одну линию колес. Двух из трех указанных отличительных особенностей достаточно, чтобы назвать мускулоход веломобилем, а не велосипедом. [56]

Существуют различные способы классификации веломобилей. Наиболее часто веломобили разделяют на утилитарные, спортивные и рекордно-гоночные. [57] .

Задняя каретка велосипеда устройство

Одним из наиболее практичных и полезных для здоровья транспортных средств является велосипед. Однако его обслуживание может влететь Вам в копеечку, если не уметь ремонтировать хотя бы небольшие поломки.

В таких случаях просто необходимо обладать такими навыками, как внимательность к деталям и аккуратность, поскольку именно они помогут Вам починить или разобрать какую-либо деталь, например, заднюю втулку велосипедного колеса.

Задняя втулка велосипеда и ее устройство

Одной из важных запчастей велосипеда является его колесо. В частности, заднее колесо гораздо больше нагружено, нежели переднее, поскольку именно на нем установлены трещотка (механизм свободного хода) и кассета (блок звездочек). На колесо идет основной упор при езде, поэтому важно разобраться в конструкции его втулки, чтобы уметь правильно его обслуживать.

Втулка — элемент колеса, закрепленный на велосипедной раме, а именно на дропаунтах. Это центральная часть колеса, обеспечивающая его свободное вращение.

Втулка состоит из таких элементов, как:

Разновидности задних велосипедных втулок, отличия их друг от друга

Одним их оснований для разделения задних втулок на разновидности является их конструкция. В зависимости от нее задние втулки разделяются на:

  1. Без тормозные.
  2. Со встроенными тормозами.

По способу фиксации втулки могут быть зафиксированы на двух гайках, что значительно дешевле, а могут быть закреплены с помощью эксцентрика. Второй метод дороже, однако гораздо удобнее, поскольку гайки нужно снимать ключом, а, чтобы снять колесо на эксцентрике, достаточно отжать его ручку. Это займет всего пару секунд.

Материал изготовления также имеет значение. Втулки бывают:

  1. Алюминиевые (легкие и не подвергаются коррозии).
  2. Стальные (прочные, но тяжелые и очень подвержены коррозии).

Втулки отличаются и по размеру оси, стандарты бывают разные – от 9мм и до 15мм. Следует иметь в виду, что чем больше втулка, тем она тяжелее.

Когда надо обслуживать заднюю втулку

Для исправной работы колеса и его основных частей, в т.ч. втулки, его нужно постоянно поддерживать в хорошем состоянии. Оно нуждается в смазке, а также его корпус необходимо периодически подтягивать. Кроме того, не помешают замена шариков подшипников и регулировка колодок на тормозной втулке.

Обслуживание задней втулки просто необходимо, поскольку в случаях, когда этого не происходит, может понадобиться ремонт всего колеса. Поэтому лучше позаботиться о своем велосипеде в долгосрочной перспективе. Следует заметить, что произвести обслуживание задней втулки ненамного сложнее, чем передней.

Производить обслуживание необходимо в таких случаях:

  1. Если Вы слышите шум корпуса при движении велосипеда или при его шатании.
  2. Люфт.
  3. Если хрустят подшипники.
  4. Плохая накатная динамика.

Если не обращать внимания на описанные выше признаки «заболевания» вашего велосипеда и использовать его длительное время при их наличии, он может быстро выйти из строя.

Ремонт, в свою очередь, выйдет гораздо дороже, чем простое обслуживание колеса, которое можно произвести своими руками. Поэтому в начале каждого сезона проверяйте колесо на наличие люфта, а также, чтобы подшипники были не слишком затянуты.

Разборка корпуса, очистка и смазка

Прежде чем приступать к разборке корпуса необходимо очистить рабочее место, поскольку очень важно все этапы производить очень аккуратно и с предельной осторожностью.

Изначально следует снять кассету с оси, используя съемник и хлыст. Затем размыкаем стопорное кольцо и извлекаем шайбы и подшипники. Чтобы не запутаться в деталях, важно запомнить изначальное местоположение шайб и подшипников.

Как собрать заднюю втулку велосипеда?

После смазки необходимо собрать втулку. Чтобы правильно собрать заднюю втулку, необходимо придерживаться таких правил:

  1. Вставляем ось таким образом, чтобы не перепутать с какой стороны находиться правая сторона оси, которая закреплена намертво. Регулируется ось с помощью левого конуса.
  2. Далее следует надеть левый конус на ось до упора.
  3. Надеваем шайбы.
  4. Наворачиваем контргайку.
  5. Регулируем подшипники.

Ремонт втулки заднего колеса. Пошаговая инструкция

  1. Проверяем рабочее место. Очищаем рабочее место от лишних инструментов, вещей, которые Вам не пригодятся.
  2. Снимаем стопорное кольцо.
  3. Снимаем ось втулки. Сначала снимаем все детали, которые находятся на противоположной стороне от звездочек.

Чаще всего ремонт втулки заднего колеса необходим либо при люфте, либо при перетяжке конуса. Итак, пошаговая инструкция:

  1. Проверяем рабочее место. Очищаем рабочее место от лишних инструментов, вещей, которые Вам не пригодятся.
  2. Послабляем контргайку при помощи ключа.
  3. Послабляем или затягиваем конусную гайку.
  4. Затягиваем контргайку на место.

Если же причиной поломки стала неисправность или поломка какой-либо детали, то следует просто заменить ее, используя такие рекомендации:

  1. После проверки рабочего места снимаем стопорное кольцо.
  2. Снимаем ось втулки. Сначала снимаем все детали, которые находятся на противоположной стороне от звездочек.
  3. Проверяем детали на неисправность.
  4. Заменяем поломанную деталь.
  5. Устанавливаем все детали на место, затягиваем конусные гайки и контргайку.

Причины поломок

Поломка колеса велосипеда происходит по разным причинам. Их может быть большое количество.

Основные из них:

  1. Недостаточный уровень обслуживания втулки или его отсутствие.
  2. Разболтавшаяся втулка (люфт).
  3. Некачественные детали втулки.
  4. Износ.
  5. Перетяжка конуса.

Таким образом, чтобы обеспечить долгую службу Вашего велосипеда следует уделять ему определенное количество времени. Основой долгосрочной службы велосипеда является проведение техобслуживания. Это можно сделать самостоятельно, своими руками. Главное в этом – соблюдать технику безопасности и аккуратно подойти к делу, поскольку в механизме втулки важна каждая деталь.

Чтобы произвести обслуживание втулки, необходимо снять все детали, провести смазку, предварительно удалив всю старую смазку. А затем осторожно в обратном порядке установить все детали на свои места. При этом следует внимательно отнестись к затяжке контргаек и конусной гайки, чтобы не перетянуть их. Кроме того, существуют различные виды задних втулок.

ПРОВИЗВОДИМ РЕМОНТ ВТУЛКИ ЗАДНЕГО КОЛЕСА, КАРЕТКИ И ПРОКОЛА КОЛЕСА

Чтобы выполнить ремонт велосипеда своими руками, необходимо владеть определенными навыками и знаниями. В этой статье мы расскажем, как выполнить ремонт втулки заднего колеса велосипеда, ремонт каретки велосипеда, а также расскажем, как самостоятельно устранить прокол заднего колеса велосипеда, а для начинающих велолюбителей расскажем, какое давление в шинах велосипеда должно соответствовать норме.

РЕМОНТ ВТУЛКИ ЗАДНЕГО КОЛЕСА

Самой распространенной неисправностью, которой вас может огорчить задняя втулка байка, является ослабление или затяжка в конусе. Если в конусе наблюдается ослабление, то колесо начнет сильно люфтить. Во втором случае, при перетяжке конуса, велосипед будет двигаться значительно более «туго» чем в нормальном режиме, и могут хрустеть подшипники. Так или иначе, нужно как можно быстрее выполнить ремонт втулки заднего колеса велосипеда.

Для устранения люфта или, напротив, подтяжки конуса необходимы гаечные ключи, чаще всего пользуются рожковым конусным ключом на 15, и рожковым на 17 мм. Сперва, нужно заняться послаблением контргайки, после чего нужно перейти к послаблению или зажатию конусной гайки до требуемого положения.

В идеальном варианте, люфт должен отсутствовать. В завершение, контргайка должна быть закручена на место. Если конус отрегулирован должным образом, колесо будет легко проворачиваться, за счет силы тяжести, действующей на катафот или сосок.

Случается и такое, что задняя ось втулки может быть поломана или погнута. Основной причиной такой неисправности обычно являются некачественные детали. Если такое случилось, нужно полностью заменить ось втулки новой, более качественной.

Во время замены оси, или при прохождении планового ТО, или во время ремонта втулки заднего колеса байка, чтобы было удобнее поможет демонтаж трещотки. Если суть ремонта — просто подтяжка или ослабление конуса, то это действие выполнять не обязательно.

Чтобы избежать возможных поломок, нужно периодически проходить ТО. Его суть чаще всего сводится к регулировке конуса и мойке, чистке составляющих и смазыванию подшипников.

Реже — меняют подшипники, сальники или шайбы. Стоимость ремонта может вылиться в большие затраты, в том случае, если обслуживание проводилось редко и вообще за втулкой не особо следили.

К примеру, случается, что подшипниками «выедаются» канавки в корпусе втулки, это может произойти, потому что ось была искривлена или недостаточно смазана. В этом случае, чтобы отремонтировать заднее колесо байка, нужно будет полностью заменить корпус втулки, а может и само колесо.

Следовательно, во избежание такой ситуации, перед тем, как отправиться в длительное путешествие на велосипеде нужно провести ТО вашего байка, и если обнаружились проблемы, то своевременно их устранить.

ДЕЛАЕМ РЕМОНТ КАРЕТКИ

Одним из наиболее сложных узлов велосипеда является каретка. Что же делать, если в пути она вас подвела, а попросить о помощи некого? Все просто, и прочитав текст, написанный ниже, при помощи минимального количества инструментов, вы сможете с легкостью разобрать и выполнить ремонт каретки велосипеда.

Для разборки кареточного узла первым делом нужно демонтировать звезды и систему шатунов. Подробно на этом останавливаться не будем, так как это не настолько сложно, да и информации на эту тему в сети предостаточно.

На прогулочные велосипеды и недорогие «горники» устанавливают каретку стандартной модификации. Порядок её разборки указан далее:

  1. Первым делом, нужно открутить контргайку слева, при помощи специального ключа;
  2. После этого производим снятие чашки каретки на той же стороне, используя для этого ключ на 16 (обратите внимание, на левой стороне выполнена нарезка правой резьбы, и аналогично справа выполнили левую резьбу);
  3. Если имеется необходимость, потребуется еще откручивание чашки справа. Для этого понадобится использование ключа на 32;
  4. Теперь вынимаем кареточный узел. Лучше всего сразу же выполнить промывку и, соответственно, очистку кареточной трубки, в первую очередь, резьбы;
  5. Далее занимаемся промывкой деталей кареточного узла бензином или керосином, попутно смотрим целые ли подшипники, чашки и оси. Если есть необходимость, нужно произвести замену изношенных деталей;
  6. Следующий шаг – это те же самые операции, только в обратном порядке: вкручиваем чашку справа до самого конца;
  7. Теперь нужно все тщательно промазать смазкой (литолом), надеть на ось подшипники, и вставить ее на место;
  8. Далее нужно вкрутить чашку слева, до тех пор, пока ось не прекратит вращаться. А теперь чашку нужно постепенно отпускать, до тех пор, пока вращению оси ничего не будет мешать, и оно будет плавным. Стоит помнить о том, что люфт не допускается;
  9. Теперь должна быть затянута контрящая гайка;
  10. Производим окончательную проверку вращения и отсутствия люфта. Если в этом есть необходимость, то нужно повторить пункты 8-9.

РЕМОНТ ЗАДНЕГО КОЛЕСА: УСТРАНЯЕМ ПРОКОЛ

Для начала, стоит сказать, что ремонт заднего колеса велосипеда может быть связан и с устранением «восьмерки» на колесе или начинке втулки колеса. Однако, поскольку это специфические операции, для которых нужен определенный опыт и инструмент, они заслуживают отдельного рассмотрения, и в данном тексте описаны не будут. Ниже будет рассказано, как справиться с проколом заднего колеса, так как с таким может столкнутся каждый.

Прежде чем заняться ремонтом колеса, нужно его демонтировать. Переднее колесо снимается легко, а вот снятие заднего, для начинающего велолюбителя, может стать не такой уж и легкой задачей. Рассмотрим более детально, как демонтировать заднее колесо.

КАК СНЯТЬ ЗАДНЕЕ КОЛЕСО?

  1. Если ваш велосипед снабжен ободными тормозами, то первым делом нужно их расстегнуть. Это осуществляется следующим образом: нужно свести в кучу рычаги, к которым прикрепляются колодки, и приподнять деталь фиксирующую тросик.
  2. Теперь следует перевернуть байк седлом вниз, так, чтобы он нашел свою опору на руле и седле. Если ваш велосипед снабжен фарой или велокомпьютером, вам следует быть внимательным, чтобы не повредить их.
  3. Далее займемся ослаблением эксцентрика колеса, удерживающего колесо на раме.
  4. Займите позицию позади велосипеда. Теперь нужно немного разогнув рычажок в заднем переключателе скоростей, вытянуть заднее колесо, которое без особого труда должно подняться кверху.
  5. Все что осталось – это снятие цепи со звездочек колеса. Теперь колесо отсоединено.

СНЯТИЕ ПОКРЫШКИ

Чтобы получить доступ к пробитой камере, потребуется выполнить разбортировку и снятие покрышки с колесного обода. Чтобы провести разбортировку, потребуется некоторая сноровка, поэтому не расстраивайтесь, если это не получится у вас сразу. Происходит это следующим образом:

  1. Колесо, которое вы сняли, нужно положить кверху звездочками.
  2. Теперь потребуется снятие колпачка ниппеля.
  3. Следующим действием нужно при помощи бортировочной лопатки прицепиться к краю покрышки и вывернуться в середину колеса.
  4. После фиксации бортировочной лопатки, нужно взять другую такую же, и выполнить те же действия вдоль окружности, тем самым разбортировав колесо полностью.

Так как шину уже разбортировали, она уже легко снимается, и процесс извлечения камеры нисколько вас не затруднит.

ЗАКЛЕИВАЕМ КАМЕРУ

  1. Первым делом, нужно определить в каком месте камера прокололась. Чтобы это сделать, камеру нужно накачать и внимательно осмотреть. В месте прокола будет раздаваться характерное шипение. Это место нужно как-то пометить.
  2. Затем нужно освободить камеру от воздуха, путем нажатия язычка ниппеля.
  3. В вашем ремонтном наборе должна быть мелкая наждачная бумага, нужно взять её и хорошо потереть место, где шина прокололась.
  4. Теперь нужно нанести клеящее средство тонким слоем. Это делается таким образом, чтобы кусочек, на который нанесен клей немного превосходил заплатку по размеру.
  5. Дайте клею пару минут полежать, а потом следует произвести приклеивание заплатки, с которой заранее снята защитная пленка. Будьте внимательны, под заплатку не должны попасть воздушные пузырьки.
  6. Теперь выполните прижатие заплатки к камере, как можно сильнее и дольше.

После заклейки камеры, проведите рукой по внутренней стороне шины. Не редки случаи, когда причина прокола застряла в покрышке, и если это так, то её нужно удалить. Не забудьте про этот момент.

Вот и все, колесо отремонтировано.

КАКОЕ ДАВЛЕНИЕ В ШИНАХ ДОЛЖНО БЫТЬ?

Велолюбителей всегда волновал вопрос – насколько сильно нужно накачивать шины? Это особенно актуально для начинающих велосипедистов, которые еще не обладают специальными навыками и не могут сразу сказать, каким должно быть давление в шинах велосипеда, чтобы обеспечить комфортную и безопасную езду.

На самом деле никакой сложности тут нет. Большинство байков имеет на своих шинах указания о давлении, лучше всего подходящем именно этой модели. Чаще всего, диапазон давления колеблется от 2,38 до 4,08 атмосфер.

Эти показатели давления велосипедных шин являются оптимальными, если ездить в условиях бездорожья или в горах. Объема воздуха в шинах «горника» вполне много, следовательно, заниматься перекачиванием его шин ни к чему.

Так же не стоит забывать о том, что, учитывая низкое давление и большой объем, подкачку колес «горника» следует проводить не чаще, чем 1 раз в течение недели.

Для определения давления, до которого нужно накачивать колеса байка, потребуется всего лишь прочитать надписи на шине. Производителями на шинах обычно указывается значение верхнего и нижнего пределов по давлению.

Но, в отличие от горного, шины в шоссейном велосипеде, нужно накачивать до немного более высокого давления, так как объем колес невелик. Значение давления в шинах «шоссейника» должно лежать в пределах от 6,46 до 9,18 атмосфер. И проверку давления нужно осуществлять ежедневно.

Традиционный способ проверки – это надавить на колесо пальцами, и если оно не продавилось, то можно двигаться в путь. Так делал каждый, когда был маленьким. Но лучше не заниматься самодеятельностью и просто подкачивать колеса в зависимости от показателей, которые выдал манометр.

Показателя давления в велосипедных колесах также могут меняться в зависимости от того, какой вес имеет велосипедист, и из чего состоит дорога. Если маршрут вашей поездки состоит, в основной своей массе, из бездорожья, гор или обычной каменистой дороги, то перекачанные колеса – это явно не то, что вам нужно.

Более низкое давление в шинах позволит вам меньше переживать по поводу ударов во время езды, и максимально повысит управляемость за счет сцепления с грунтом, в то время как при перекачанных колесах легко упасть. Но ситуация меняется на хорошем шоссе, где хорошо накачанные колеса ощущаются намного лучше.

Если давление в шине слишком низкое (1,9 — 2,17 атмосфер), то это причина многих проблем. Для начала, шина может пробиться от малейшего столкновения с камнем или кочкой, а если во время этого камера будет зажата ободом, то она будет пробита в нескольких местах и починить её будет практически невозможно.

Помимо этого, существует еще и вероятность повреждения обода, а это, мало того, что долго чинится, так еще и дорого стоит. И последнее, но наиболее неприятное – во время резкого поворота покрышка с малым давлением может соскочить с колеса, и в этом случае повреждения будут и у обода, и у велосипедиста.

Втулка заднего колеса велосипеда

Втулка заднего колеса велосипеда – это один из самых сложных и дорогостоящих механизмов велосипеда. Именно задняя втулка вызывает у начинающих велосипедистов больше всего вопросов. А ремонт её или обслуживание – это вообще, как страшный сон.

От качества втулок зависит то, сколько Вы потратите сил на преодоление определенного расстояние, другими словами «накатистость» велосипеда. Задняя втулка подвергается, куда большим нагрузкам, чем передняя, что диктует необходимость делать её массивнее. Кроме того, если у передней втулки только одна функция (свободное вращение колеса), то на заднюю, дополнительно возлагаются функции – передача крутящего момента, ход свободный от педалей, тормозные функции и даже иногда внутренние системы переключения передач (планетарные втулки).

Компаний, которые выпускаю втулки для велосипедов достаточно много и перечислять их все нет смысла. Стоит отметить задние втулки Shimano, в России это самые распространенные втулки, благодаря высокому качеству и широкому ценовому диапазону.

Как и передние втулки, задние могут отличаться материалами изготовления, предназначением, технологии производства, вес и прочность. Но у задних втулок есть и свои отличия присущие только им. Какие именно будет рассмотрено ниже.

Материалы и технологии изготовления задних втулок

По методам изготовления и материалам задние втулки не отличаются от передних. Втулки производятся методом литья, точения или штамповки. Литые втулки самые дешевые в производстве, но при этом самые наименее прочные и обладают наибольшим весом. Самым оптимальным металлом для втулок является алюминиевый сплав. Из стали производятся втулки для самых простых и дешевых велосипедов. Самые же легкие и прочные втулки получаются из титанового сплава, но они настолько дороги, что находят применение только в спортивных профессиональных велобайках.

Типы задних втулок

По применению задние втулки могут быть на дорожные велосипеды, скоростные (горные, туристические и шоссейные). На дорожные велосипеды обычно ставятся втулки с одной ведомой звездой и механизмом свободного хода. Так же втулки для дорожников оснащены барабанным тормозным механизмом, т.е. втулка с ножным тормозом. Задние втулки для спортивных велосипедов не имеют тормозного механизма, но обладают системой свободного хода. Кроме того спортивные задние втулки делятся на кассетные и трещоточные.

Устройство задней втулки скоростного велосипеда

Устройство задней втулки для спортивных и горных велосипедов

Устройство втулки заднего колеса скоростного велосипеда предусматривает наличие набора ведомых звезд, через которые колесу передается крутящий момент. Существует два типа набора задних звезд – кассета и трещотка. Если втулка рассчитана на трещотку, то барабан (орех) располагается вне втулки и интегрирован в набор звезд. Сама трещотка крепится к вилке при помощи специальной резьбы. Если же втулка под кассету, то барабан находится на самой втулке и крепиться к ней при помощи специального полого болта (см. схему). Кассета в свою очередь крепиться к барабану через шлицевое соединение и закрепляется специальной гайкой.

Задняя втулка с резьбой под трещотку

Втулки со шлицевым и резьбовым соединением, кассета и трещетка

Стоит добавить и про крепления ротора дискового тормоза. Тут, как и у передних втулок два стандарта – CenterLock и 6 Bolt. Стандарт CL предусматривает шлицевое крепления и затягивание специальной гайкой. Такой стандарт запатентован компанией Shimano. Шестиболтовое крепление более популярно и применяется всеми производителями задних втулок и тормозных систем.

Задняя втулка под шестиболтовое крепление ротора

Задняя втулка с креплением CenterLock для ротора

Ротор с шестиболтовым креплением и креплением CL

Устройство задних втулок с тормозом

Большинство односкоростных велосипедов, будь то дорожный или детский, снабжены задней втулкой со встроенным тормозным механизмом и механизмом свободного хода педалей. Такие втулки выполняют несколько следующих функций:

  • Передача крутящего момента от ведущей звезды шатунов к ведомой звезде задней втулки и соответственно самому колесу.
  • Свободный ход колеса относительно ведомой звезды. Как только ведомая звезда останавливается, колесо продолжает вращаться, не зависимо от педалей велосипеда.
  • Встроенный тормозной механизм позволяет тормозить путем вращения педалей в обратную сторону. Суть такая же, как в барабанных автомобильных тормозах с внутренними колодками.

Самые распространенные тормозные втулки типа «Торпедо». Такие втулки устанавливались на большинстве советских велосипедов и до сегодняшнего дня используются в производстве дорожных велосипедов. На самых старых советских и некоторых импортных велосипедах начала прошлого века устанавливали втулки типа «Иди». Так же в советское время были разработаны отечественные втулки с говорящим названием «Родина». Последние два типа в настоящее время почти не встречаются. Поэтому рассмотрим подробнее устройство только втулок «Торпедо».

Схема задней тормозной втулки типа Торпедо

Исходя из вышеприведенной схемы, рассмотрим, как происходят процессы внутри задней втулки.

  • Рабочий ход – во время поворота педалей ведущий конус вращаясь своими выступами сдвигает ведущие ролики вверх, тем самым заклинивая корпус втулки, тем самым вращая колесо.
  • Свободный ход – как только ведущий конус перестает вращаться, корпус сдавливает ведущие ролики в углубления между выступами, благодаря этому процессу теряется связь между ведущим конусом и корпусом. Потеря связи позволяет колесу свободно вращаться относительно педалей.
  • Торможение – когда велосипедист начинает давить педаль назад ведущий конус начинает вращаться в противоположную сторону и косыми выступами благодаря трению вращает тормозной конус. Тормозные ролики заходят в канавки тормозного барабана и тормозной конус вдвигается в барабан. Барабан раздвигается конусами с обеих сторон, прижимается к корпусу втулки и тормозит колесо.

Тип «Торпедо» обеспечивает наилучший вариант торможения. Чем сильнее усилия на педаль тем сильнее торможение – это обеспечивает плавное торможение.

Задняя втулка велосипеда и ее устройство

8 минут Автор: Михаил Скворцов 197

Втулка – центральная часть колеса, закрепленная на велосипедной раме. Выполняет функцию свободного вращения колеса, предотвращая скольжения и провороты. Поскольку на велосипеде два колеса, то и втулок две: передняя и задняя, соответственно.

Передняя позволяет свободно вращаться колесу, задняя, кроме этого, определяет накат велосипеда – эффективность движения без приложенных нагрузок. Мир велосипедов разнообразен, поэтому под каждый тип подбирается своя деталь. О том, какие они бывают, а также как обслуживать самостоятельно, поговорим далее в статье.

Разновидности задних велосипедных втулок, отличия их друг от друга

В зависимости от конструкции, задняя втулка имеет несколько модификаций:

  • со свободным ходом, без тормозного механизма;
  • бестормозная, не имеющая свободного хода;
  • со встроенным ножным тормозом и свободным ходом.

Принципиальное отличие тормозного варианта в том, что для остановки велосипеда на педали нужно давить в обратном направлении. Внутри располагается тормозной механизм: барабан и колодки, которые приводятся в действие при вращении звезды в противоположную сторону.

Кроме барабанных, есть и другая разновидность – червячная втулка. Такие типы встречаются на односкоростных дорожных велосипедах. Эффективность торможения педалями не очень высокая, так как происходит остановка только заднего колеса. Зато ресурс таких деталей и неприхотливость смело перечеркивают этот минус!

Втулки бестормозные устанавливаются на скоростные велосипеды. По сравнению с тормозными, они имеют более простое устройство, меньше по размерам и легче. Свободный ход не дает педалям вращаться при движении колеса.

На велосипеде без свободного хода наоборот: колесо вращает заднюю звездочку, которая через цепь передает крутящий момент на ведущую звезду и шатуны. Бестормозной тип можно встретить на колесе горного и шоссейного велосипедов, а вариант без свободного хода используют на fix-байках.

Большое распространение получили редукторы колеса со скрытой системой переключения передач, иначе называемые планетарками. Такой тип втулок для велосипедов используют на байках дорожно-шоссейной направленности и предназначается для езды по ровным дорогам с плавными подъемами и спусками. Подробнее о том, что такое планетарная втулка, можно прочитать здесь.

Сравнительно новой разновидностью является динамо втулка, которая снабжена электрическим генератором. Энергия вращения частично преобразуется в электрическую, которую можно направлять на работу осветительных приборов. Несмотря на такое, казалось бы, разнообразие, каждая втулка знает свое место, и выбор детали другого типа на один и тот же велик крайне ограничен.

Когда надо обслуживать заднюю втулку

Исправное техническое состояние любой детали тесно связано с ее периодическим обслуживанием. Для вращающегося элемента заднего колеса это:

  • периодическая подтяжка корпуса;
  • замена шариков подшипников;
  • смазка всех деталей с внутренней стороны корпуса;
  • регулировка колодок на тормозной втулке.

Демонтировать само колесо с рамы обычно несложно, гораздо интереснее выглядит процесс его разборки и снятия корпуса втулки. Правда, снятие всей детали со спиц нам не понадобится, это нужно при замене всего корпуса, а это совсем другая история.

Несмотря на общую неприхотливость осевой детали колеса, при длительной эксплуатации без обслуживания она может выйти из строя и потребовать ремонта. К распространенным симптомам, которые указывают на необходимость замены или регулировки составляющих, относятся:

  • корпус гремит на ходу и шатается (проверяется двумя пальцами);
  • люфт колеса при движении;
  • плохая накатная динамика;
  • хруст изношенных подшипников.

Расшатанность и прокручивание корпуса задней втулки можно устранить подтягиванием крепежных гаек. При сильной затяжке (такое тоже бывает) вращение всего колеса затруднено, здесь нужно немного ослабить гайки. Посторонние звуки и ухудшение наката говорят о плохом качестве подшипников или же недостаточной смазке.

Разборка корпуса, очистка и смазка

Ремонт рекомендуется делать на заспицованной втулке, иначе шансов потом собрать колесо будет мало, если только раньше не приходилось постоянно сталкиваться с разбором.

Как разобрать бестормозную втулку скоростного велосипеда? Последовательность действий:

  1. При помощи съемника и хлыста снять кассету с оси.
  2. Разомкнуть стопорное кольцо.
  3. Извлечь шайбы и подшипники. Втулка может быть на насыпных или промподшипниках. В любом случае, главное запомнить их законное место и не потерять. То же касается и шайб.
  4. Осматриваем повреждения на подшипниках: истертые детальки надо будет поменять на новые, пригодные для очищения в растворителе от грязи.
  5. Вытаскивается ось целиком.
  6. Чистится корпус от грязи. Внутренние полости протираются мягкой сухой тканью.
  7. Смазывать детали нужно последовательно при их установке обратно. Первоначально кладется немного смазки на стенки корпуса. Особое внимание нужно уделить смазке подшипников.
  8. Установка стопора и затяжка втулки крепежными гайками. Важно не перетянуть втулку, чтобы избежать трудностей при вращении колеса.

Как только кассета успешно отложена в сторону, приступаем к разборке втулки. Делается это только с противоположной стороны, обычно слева. С помощью ключа на 15 мм вывинчивается контргайка, которая крепит ось. Снимаем стопор, если он есть.

Вся мелочь в виде колечек и шайб раскладывается на заранее приготовленную бумажку в правильном порядке. Это крайне важно, иначе потом при сборке немудрено запутаться. Скручивается конус, и, наконец, ось начинает поддаваться. Прямо на ней видим подшипники.

Снимать подшипниковые детальки надо аккуратно, лучше поддевать их тонкой спицей или пинцетом.

Протираем каждый шарик тряпочкой, смоченной в ацетоне или бензине и складываем в сторону. Аналогично извлекаем «насыпь» или промподшипники с другой стороны.

Не путаем правые и левые детали, они приработаны к своей стороне и при установке, наоборот, могут вызывать диссонанс работы всей втулки, в частности, люфт. Не теряем ни единого шарика, иначе все придется менять! Иногда при вскрытии втулки рядом с осевой можно увидеть «труху» – шарики полностью стерлись и требуют замены. То же самое и при частичном истирании.

После извлечения оси смотрим на ее состояние. Ее рабочий ресурс, как правило, соизмерим с «расспицеванием» корпуса или заменой колеса, но мало ли. Даже при простом обслуживании она потребует очистки от наработанной грязи.

Внутреннее пространство втулки протирается сухой чистой тряпочкой или ватой. Слишком загрязненные участки можно пройти бензином. Протираем левый конус и проверяем крепление правого (со стороны звезд кассеты). Как только стенки обсохнут, самое время наносить новую смазку.

Немного рекомендаций: для втулки не пойдет цепная или какая-либо другая смазка, специальный состав лучше купить заранее. Для подшипников активно применяют буксол, можно использовать его. Намазывать толстый слой «на века» не стоит, потому что смазывающий состав выдавится и начнет поглощать грязь, из-за чего все детали износятся в разы быстрее.

Монтаж втулочных деталей: правые подшипники – ось колеса – конус – левые подшипники – стопор – шайбы и заклепки – контргайка. Вероятнее всего, после сборки потребуется регулировка задней втулки. Делается это только с левой стороны. С помощью того же ключа на 15 немного ослабляем контрящую гайку. Далее она до упора закручивается, а конус удерживается в фиксированном положении.

Таким образом, устраняется люфт оси, точнее, он сводится к минимуму. Возможно, придется повозиться не один раз, главное, добиться синхронного хода оси и всего колеса. Небольшой проворот все же допустим, перетягивание чревато затрудненным вращением.

И, конечно, проверка ремонта на практике. Испытываем велосипед в разных скоростных режимах, стараемся почувствовать, не люфтит ли колесо и насколько крепко оно фиксировано. Если все было сделано правильно, покатушки подарят комфорт и уверенность, в противном случае, придется вернуться к регулированию вторично.

Ремонтировать и обслуживать заднюю втулку своими руками довольно просто! Если предполагается замена всей детали, то останавливать свой выбор надо исключительно на той модели, которая поставлена на велосипед сейчас. Когда разобрать втулку не представляется возможным, лучше обратиться за помощью к специалисту, иначе можно повредить саму деталь.

Источники:

https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/145392
https://veloexpert33.ru/velosiped/stroenie-zadnego-kolesa-velosipeda.html
https://veloexpert33.ru/velosiped/koleso-velosipeda-iz-chego-sostoit.html
https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/2253
https://veloexpert33.ru/velosiped/zadnyaya-karetka-velosipeda-ustrojstvo.html