Составные части велосипеда - Все о велосипедах

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!

Устройство велосипеда

На первый взгляд устройство велосипеда может показать довольно простым, но это совсем не так. Производство почти всех частей велобайка – это достаточно сложный процесс, с которым может справиться только опытный мастер, поэтому автоматизировать этот процесс почти не удается. Велосипед изобрели почти два века назад, но активно эволюционировать они начали только последние несколько десятков лет.

В этой статье мы поможем Вам разобраться в устройстве велосипеда на примере скоростного спортивного двухподвестного горного велосипеда, т.к. его устройство можно считать самым сложным. Устройство более простых велосипедов отличается отсутствием некоторых частей. В целом весь велосипед можно поделить на несколько систем, которые мы подробнее разберем ниже.

Устройство спортивного велосипеда и его основных элементов.

Рама это основной элемент любого байка, к которому крепятся все остальные части велосипеда. Помимо этого на самой раме могут присутствовать универсальные крепления, например для бутылки с водой. Существует огромное количество видов рам и их можно классифицировать по форме, материалу, предназначение и т.д. Подробнее >>>

Рулевая система

Рулевая состоит из нескольких основных элементов – руля, выноса руля и рулевой колонки, которая проходит через головную трубу рамы и обеспечивает свободное вращение. Помимо этих трех основных элементов, существует множество деталей, которые могут присутствовать на рулевой системе велосипед и это будет подробно рассмотрено в отдельной статье.

Система переключения передач

Эта система неотъемлемая часть любого скоростного велосипеда будь то горный или шоссейный велосипед. Устройство системы передач велосипеда состоит из нескольких основных элементов – монетки, задний и передний переключатель, система тросов. Подробнее >>>

Тормозная система

Это очень важна часть велосипеда, оказывающая непосредственное влияние на безопасность велосипедиста. Существует множество видов тормозов и их подтипов, но условно можно их поделить на ободные, дисковые и втулочные. Последние присутствуют чаще всего на односкоростных прогулочных велосипедах. Подробнее ознакомиться с классификацией тормозных систем велосипеда Вы сможете в нашей специальной статье. Подробнее >>>

Система амортизации

Данная система может присутствовать на велосипеде, а может и нет. В зависимости от предназначения, велосипед может быть оснащен амортизационной вилкой и задним амортизатором. Если велосипед оснащен только амортизационной вилкой, то его принято называть Хардтейл, если же на велобайке полная амортизация, то его называют двухподвесом (На схеме). Подробнее >>>

Система

Совокупность ведущих и ведомых звезд, цепи, шатунов, каретки и педалей обычно называют просто системой. Учитывая все разнообразие классификации отдельных элементов системы, можно сказать, что системы могут быть бесконечно разнообразными. Подробнее >>>

Колесо

Без колеса велосипед не сможет передвигаться, оно должно быть качественным и выдерживать необходимы нагрузки ( зависит от стиля езды), имея при этом минимальный вес. Центром колеса является втулка, которая обеспечивает его вращение независимо от вилки и рамы. С помощью спиц к втулке крепиться обод, который предназначен для монтирования резины. Подробнее >>> >

Седло и подседельный штырь

Седло очень важный элемент почти для всех типов велосипедов, от него зависит удобство катания. Существует огромное количество всевозможных седел, но только некоторые из них могут обеспечить удобную посадку. Для регулирования высоты посадки служит подседельный штырь, его еще называют глагол. А с помощью подседельного хомута глагол крепиться непосредственно к раме. Подробнее >>>

Для более углубленного изучения строения велосипеда стоит более подробно остановиться на устройстве каждого его элемента. На нашем сайте Вы сможете найти подробные статьи и инструкции по устройству отдельных элементов велосипеда с картинками, фото, схемами и видео роликами. Наши обзоры подходят для велосипедов, независимо от производителя. Так, например устройство велосипеда Стелс (Stels) схоже почти со всеми другими известными марками велосипедов.

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.

Устройство велосипеда: все об организме железного друга

Главная » Устройство велосипеда » Устройство велосипеда: все об организме железного друга

Велосипед для большинства его пользователей – не просто средство передвижения, а почти член семьи. И неудивительно: он практически вездеходный, неприхотливый в обслуживании, бензина не требует. А еще велосипедные прогулки – ни с чем не сравнимое удовольствие и сплошная польза для организма.

Знать, из чего состоит велосипед, необходимо любому его пользователю: новичку – чтобы поближе познакомиться, опытному велосипедисту – чтобы суметь вылечить внезапно захворавшего железного друга. Хотите восполнить этот информационный пробел? Внимательно ознакомьтесь с этой статьей: из нее вы узнаете, как называются составные части велосипеда и каковы характеристики каждой из них.

Устройство современного велосипеда: разбираемся в нюансах

Модернизация коснулась всего, что нас окружает, в том числе и велосипедов. Мы не будем говорить о модных девайсах и последних фишках, мы рассмотрим, из каких деталей состоит современный велосипед, и расскажем о составных частях, которые в нем должны быть по умолчанию.

Все о главной части велосипеда и ее окружении

Рама в велосипеде выполняет те же функции, что и скелет для человека: на ней все держится. Любую испорченную деталь “железного коня” можно заменить, но только не раму – проще сразу купить новый велосипед.
Рама бывает двух типов:

Открытая отличается изогнутой верхней трубкой рамы, которая располагается близко к нижней. Рама такого типа была изобретена специально для женщин.
Закрытая – это классический вариант строения: верхняя трубка прямая.

Рамы бывают также из разных материалов: алюминия, стали, карбона, магния, титана, молибдена. Характеристики у каждого из них разные:

Стальные рамы хороши только те, что делаются из хромомолибденовых сплавов – марок CrMo steel, Hi-Ten Steel. Другие марки стали оставляют желать лучшего: они слишком тяжелые и не очень прочные.
Алюминий подкупает своей легкостью – рамы из этого материала широко используются для гоночных велосипедов. Однако алюминий больше подвержен разрушению, к тому же, зачастую внезапному.
Титановым рамам нипочем холод и зной, они не боятся химических веществ, и поэтому считается, что они практически вечные.
Магний – легкий металл, но очень подвержен коррозии: нужно следить, чтобы на нем не появлялись царапины.
Карбоновые рамы – самые легкие, прочные и дорогие. Обратите внимание на то, что сильные точечные удары могут серьезно навредить карбону, так что с ним необходимо обращаться довольно бережно.

Рулевая колонка: подробнее о системе управления

Важные узлы велосипеда, без которых он бы стал неуправляемым – это, разумеется, рулевая колонка. Что же эта система включает в себя?

Система переключения передач: контролируем скорость

Для того, чтобы велосипедные прогулки приносили удовольствие, необходимо научиться контролировать скорость передвижения. Вот основные детали, предусмотренные в конструкции велосипеда для этих целей:

“Система”, с которой работает передний переключатель, состоит из одной, двух или, чаще всего, трех звезд и шатунов, которые являются посредниками между звездами и педалями. Педали бывают контактные (со специальным креплением для велотуфлей) и бесконтактные (для любой обуви). Для контактного педалирования необходим определенный опыт, но зато такой способ положительно сказывается на скорости и технике.

Кассета, “коллега” заднего переключателя, – это набор звездочек в количестве от 6 до 10. Чем больше количество звезд – тем шире возможности велосипедиста, тем доступнее крутые подъемы и спуски.

Еще в основные части велосипеда входит цепь, которая тоже относится к “системе”. Эта деталь требует заботы и тщательного ухода, а менять цепь нужно тогда, когда ее длина значительно увеличится. При покупке стоит обратить внимание на ее цвет: матовые серые – показатель надежности, никелированные – среднего качества, а вот те, что с желтым отливом или черными боковыми пластинами, считаются продуктом низшего сорта.

Система торможения: как суметь вовремя остановиться

Как называются детали велосипеда, которые прибавляют нам уверенности даже при быстрой езде? Правильно, тормоза. Какие они бывают?

На базе тормозного барабана – классический вариант тормозов, практически родом из детства. Для того, чтобы остановиться, велосипедист просто крутит педали в обратную сторону. Знакомо? Только уже практически неактуально.
Ободные (они же V-brake) – один из двух видов ручных тормозов. В этом случае торможение происходит путем зажима обода колеса.
Дисковые тормоза, также относящиеся к ручным, имеют перед ободными неоспоримые преимущества: не засоряются, если ездить по грязи, и действуют гораздо более плавно. Дисковые тормоза бывают механические и гидравлические, в первом случае усилие передается с помощью тросика, во втором – благодаря специальной жидкостной системе.

Система амортизации: все о том, как сгладить неровности

Описание деталей велосипеда не обходится без того, чтобы упомянуть в нем амортизаторы. Система амортизации включает в себя:

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.

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.

Как устроен велосипед

11 mins Автор: Михаил Скворцов 428

На чем держится велосипед

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.

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.

Из чего состоят колеса

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).

Система управления и амортизация

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.

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

Устройство трансмиссии и велосипедных тормозов

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

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.

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

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

Заключение

Колесо и его части

Современный велосипед имеет два колеса, как правило, одинакового диаметра, рулевое переднее колесо и ведущее заднее колесо, связанное с педалями передачей.

Детские и специализированные велосипеды могут иметь колеса разного диаметра. На детских двухколёсных велосипедах можно устанавливать вспомогательные колёса для облегчения обучения езде на велосипеде.

Колеса могут иметь разный диаметр в зависимости от типа велосипеда. Этот размер указывается в дюймах: 16″, … 26″, 27,5″, 28″, 29″, 36″.

Из чего состоит велосипедное колесо

Велосипедные покрышки

Велосипедные покрышки влияют на поведение велосипеда на дороге больше, чем любая другая его деталь. От качества вело покрышек зависит не только комфорт езды, но и безопасность передвижения, особенно на мокрой дороге. Чем выше качество резины, тем дороже стоит покрышка.

От сликов до внедорожных

Рисунок и высота протектора определяют к какому типу относится покрышка для велосипеда. Чем глубже протектор, тем выше сцепление с любым дорожным покрытием. Шины с глубоким негативным протектором испытывают высокое сопротивление качению.

Обод велосипедного колеса

Обод велосипедного колеса — наружная часть колеса в виде круга, которая крепится к ступице колеса (втулке) на натянутых спицах. На обод монтируется велосипедная шина.

Обод велосипедного колеса

Для изготовления колёсных ободьев велосипеда используют алюминиевые сплавы, сталь, углепластик. Во многих ободьях, предназначенных для езды по пересечённой местности, для придания колесу большей жёсткости внутри обода коробчатого сечения добавляется дополнительное ребро жесткости. Такие ободья называются двойными.

Обод крепится к ступице колеса (втулке) на натянутых спицах, число которых может быть от 12 до 48.

Велосипедная спица

Велосипедная спица — конструктивный элемент колеса, представляет собой стержень, соединяющий центр колеса (ступицу) и его обод. Использование спиц позволяет значительно облегчить конструкцию колеса, при этом не снижая его прочности.

Спицы для сборки колеса

Спицы производят из стали, алюминия и титана. Спицы из стали хромируются или никелируются. Спица соединяет втулку колеса с ободом при помощи ниппеля, в который она вкручивается (со стороны обода). Ниппель изготавливают из стали, латуни, алюминия.

Для натяжки спиц используется спицной ключ, установка и натяжка производятся путём закручивания ниппеля. Спицы должны быть натянуты с одинаковой силой, чтобы равномерно распределять нагрузку.

Втулки на колесе велосипеда

Втулка велосипедного колеса — центральная деталь колеса, которая вращается вокруг неподвижной оси на подшипниках. Различают два вида: передняя и задняя втулки.

Передняя втулка по конструкции предельно простая, потому что всё, что от неё требуется — вращение колеса. На некоторых втулках с левой стороны может иметься крепление для тормозного диска.

Передняя и задняя втулки

Задняя втулка (англ. freehub) имеет более сложную конструкцию, поскольку является частью трансмиссии. Если с правой стороны имеется резьба, то такая втулка предназначена для установки трещотки — системы задних звёзд с обгонной муфтой.

Втулка под установку кассеты имеет прикреплённую полым болтом трещотку в виде шлицевого барабана, на который надеваются задние звёзды. Такая система гораздо надёжнее, чем трещотка, хотя и дороже. С левой стороны у некоторых моделей может иметься крепление для тормозного диска.

Также задние втулки могут иметь встроенный планетарный механизм переключения передач.

Камера велосипеда

Велосипедная камера – это элемент велосипеда, который поддерживает давление в колесе и придает форму покрышке. Конечно, существуют и бескамерные колеса, но у них есть свои минусы и они подходят не во всех случаях. Кроме того бортировка бескамерки сложнее, чем обычной покрышке, что очень важно в полевых условиях.

Камера должна соответствовать размеру велосипедной покрышки. Нужно соотнести размеры камеры с размерами покрышки. На покрышках размеры обычно выбиты на резине с боку, на камерах нанесены несмываемой краской.

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.

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:

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.
Качественные дисковые тормоза позволяют более плавно регулировать тормозные усилия.
Дисковые тормоза можно использовать со слегка искривлённой геометрией колеса, в то время, как ободные начнут задевать обод и притормаживать велосипед.
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:

Тормозное усилие прикладывается к ободу, тем самым уменьшается нагрузка на спицы и втулку.
При длительном торможении (спуске с горы) ободные тормоза гораздо меньше нагреваются за счёт большей площади обода по сравнению с тормозным диском.
Ободные тормоза очень неприхотливы, настройка очень простая, в отличие от дисковых, которые часто нужно перестраивать после снятия колеса.
Имеют меньший, чем дисковые тормоза, вес, что важно для некоторых велоспортивных дисциплин.
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.

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] .

Как собрать велосипед своими руками?

Большинство спортсменов, желающих начать регулярно кататься на велосипеде, просто покупают снаряд в магазине или с рук. Однако существует малый процент тех, кто готов самостоятельно создать двухколёсного железного коня.

Такое решение может быть вызвано разными причинами: от желания экономить до тяги к созданию абсолютно уникального продукта. Как бы там ни было, новичок вряд ли сумеет без инструкции правильно собрать «велик». Поэтому в этой статье мы расскажем, как собрать велосипед.

Что такое кастом?

Если вы давно интересуетесь самостоятельной сборкой велосипедов, наверняка уже слышали слово «кастом». Оно означает, что снаряд изготовлен индивидуально, на заказ. Что он уникален.

Кастомы бывают нескольких видов:

электровелосипед — он собирается не с «нуля». Такое изделие создаётся на базе простого байка;
турнинг или круизёр — модели, создаваемые специально для комфортного путешествия;
чопер — вариант самодельного велосипеда, у которого главная черта — внешняя привлекательность;
гибрид. Самый распространённый вариант самодельного гибрида — тандем;
середнячки — велосипеды, не обладающие какими-либо вдающимися функциями.

Мы постараемся узнать, как собирать среднестатистический «велик».

Варианты сборки

Чтобы полностью из ничего создать двухколёсный снаряд, нужно обладать массой профессиональных навыков, которые есть далеко не у каждого любителя велосипедного спорта.

Другой вариант сборки — смешивание различных деталей, купленных в магазине или изъятых у других моделей. Этот вариант требует намного меньше профессиональных навыков, а значит, будет интересен большему количеству читателей. На нём мы и остановимся.

Велосипед-конструктор

Нужно отметить, что для сборки полноценного велосипеда совсем необязательно бродить по разного рода развалам в поисках нужных деталей. Производители велоснарядов благосклонны к желанию потребителя самостоятельно собирать велотранспорт. Некоторые выпускают так называемые велосипеды в коробке. Это своеобразный конструктор, состоящий из всех необходимых деталей и креплений. Всё, что вам остаётся — собрать готовый продукт и с гордостью на нём кататься.

Из чего состоит велосипед?

Для начала давайте разберёмся, какими деталями вообще располагает среднестатистический байк. Итак, современный велосипед состоит в общей сложности примерно из двенадцати деталей.

Среди них есть те, которые постоянно на слуху:

колёса;
цепь;
рама;
руль;
тормоза;
седло;
педали.

И те, названия которых вы, возможно, прочтёте впервые:

кассета;
переключатели;
тросы;
каретка;
вилка.

Рама — это основа любого велоснаряда. Она выполняется из металла и скрепляет большинство крупных деталей между собой. Другими словами, это каркас велосипеда. Сборку следует начинать именно с покупки рамы. Это основная деталь, по которой подбираются остальные.

Вилка

Элемент, который внешне немного напоминает вилку для розетки. Эта деталь соединяет с рулём переднее колесо.

Деталь с двумя рукоятками, позволяющая спортсмену управлять направлением движения.

Является курьером передачи крутящего момента от педалей к заднему колесу.

Тормоза

Бывают ручными или ножными. Различаются только способом управления. Функция одна — уменьшить скорость либо вовсе прекратить движение.

Седло

Каплеобразная деталь, на которой сидит спортсмен. Крепится к продольной перекладине рамы.

Педали

Парный элемент. Служат для того, чтобы спортсмен мог ногами крутить колесо велосипеда.

Каретка

Её «место обитания» — кареточный стакан рамы. Она обеспечивает вращение. Ось каретки крепится к педалям посредством шатунов.

Кассета

Составная деталь. Состоит она из нескольких «звёздочек», предназначенных для разных скоростей. Они располагаются на задней втулке рамы.

Переключатель

Механизм, позволяющий управлять велосипедными скоростями. Переключатель заставляет цепь перемещаться с одной звёздочки на другую.

Тросы

Тросики соединяют переключатели с цепью. Правильное их подключение значительно упрощает процесс торможения или переключения передач.

Колёса

Значение слова «колесо» наверняка ни у кого не вызывает вопросов. Велосипедные колёса состоят из нескольких компонентов:

ободьев;
втулок;
спиц;
камер;
шин.

Подготовка

Перед тем как собрать полноценный велосипед, нужно приготовить колёса. Если они достались вам в разобранном виде, прочитайте инструкцию о том, как правильно их собрать самому.

Собираем колесо

Сначала центральную втулку закрепляем на ободе. Центральная втулка должна быть стальной, очень крепкой и довольно тяжёлой.

Закрепляется втулка при помощи спиц. Сначала их следует вставить по кругу в одну сторону, а затем перевернуть колесо и сделать всё то же самое в другую сторону.

После этого нужно отрегулировать степень натяжения спиц. Для этого заверните все ниппели на равное количество оборотов. Теперь прибавляйте каждому ниппелю по обороту до тех пор, пока кручение не станет невозможным.

Затем отмотайте все ниппеля на оборот назад и добавьте ещё пол-оборота.

На обод наденьте камеру, на неё — шину. Камеру нужно накачать.

Теперь, когда у вас есть колёса, пришло время поговорить о том, как собрать полноценный байк.

Инструменты

Для начала давайте определимся, какой инструментарий пригодится, для того чтобы правильно собрать велосипед самому.

Для сборки приготовьте

кусачки;
ключи-звёздочки;
педальный ключ;
рожковый ключ;
плоские и крестовые отвёртки;
насос;
смазку.

Если вы купили велосипед-конструктор, возможно, все эти инструменты окажутся в коробке.

Сборка

Начать сборку мы предлагаем с установки седла на раму.

Устанавливаем седло

У сидения должна быть стойка и подседельный штырь. Штырь вставьте в подседельную трубу рамы, после чего затяните хомут.

Устанавливаем руль

Чтобы завершить сборку верхней части велосипеда, установим руль. Для этого вам потребуется шестигранный ключ на четыре миллиметра и четыре болта. Для надёжной фиксации используйте все болты.

Вставьте стойку руля в рулевое отверстие рамы. Отрегулируйте угол наклона, при котором вам будет удобно управлять направлением движения велосипеда. Крепко затяните болты, чтобы обеспечить максимальную фиксацию.

Проводим тросы

Установите в держатель оболочку троса заднего тормоза. Самому убедиться в том, что трос заднего стояночного тормоза установлен правильно, можно, потянув за педаль заднего тормоза.

После этого в держатель у тормозных колодок велосипеда установите оболочку троса переднего тормоза.

В оболочки протяните тросы.

Зажимной механизм

Дальше вам потребуется смазка. Небольшое количество смазывающего вещества нанесите на эксцентрик. Это зажимной крепёжный элемент. Вкрутите его ось.

В дальнейшем эксцентрик поможет преобразовывать вращательное движение гайки в поступательное движение.

Конусы втулок нужно подтянуть. Но следите за тем, чтобы подшипники не оказались перетянутыми.

Попробуйте прокрутить колесо и посмотрите, не мешает ли что-то его движению.

Устанавливаем колёса

Переднее колесо нужно устанавливать точно по центру вилки. После того как отцентрируете его, замкните фиксаторы-защёлки, предназначенные для крепления колеса.

Таким же образом установите и заднее колесо велосипеда.

Ставим педали

Далее, нужно прикрутить педали к шатунам. Собирая снаряд самому, важно не забывать наносить смазку на крутящиеся детали. Резьбу педалей также следует смазать для уменьшения силы трения.

Не для многих очевиден тот факт, что правая и левая педали отличаются. Очень важно не перепутать их местами.

Для установки правой педали вам нужно будет прокрутить её в направлении часовой стрелки. Левую нужно будет крутить в обратную сторону.

Закрепляем тросы

Трос переднего тормоза, который уже продет через оболочку, закрепите при помощи шестигранника диаметром в пять миллиметров. Болт затяните максимально плотно.

Не спешите укорачивать трос. Оставьте небольшой запас на тот случай, если в будущем вам придётся повторно регулировать его длину.

Тормозные колодки и задний тормоз

Положение тормозных колодок нужно отрегулировать. Они должны располагаться параллельно тормозной поверхности, но во время самого торможения прижиматься к этой поверхности очень плотно.

Таким же образом нужно откорректировать положение заднего тормоза.

Переключатели

Мы не знаем, какой тип переключателя вы выбрали. Разные модели устанавливаются и настраиваются по-разному. Если вы купили изделия в магазине, вероятно, к ним прилагается инструкция. Воспользуйтесь ей для установки.

Если вы купили переключатели с рук, найдите на их корпусе наименование модели и попробуйте найти инструкцию по установке в сети.

Завершающий момент

Теперь, когда велосипед практически собран и вам понятна его высота, отрегулируйте уровень наклона седла, после чего плотно затяните болты.

Проверьте, чтобы у руля не было люфта. При его наличии деталь быстро придёт в негодность, а возместить её порчу по гарантии будет нельзя.

Проверьте надёжность крепления всех болтов. После этого вы можете сделать пробный прокат. Если во время пробной поездки вы обнаружите какие-то недочёты в сборке, сразу же их устраните. В противном случае вы рискуете в первый же день эксплуатации снаряда вывести из строя некоторые его детали.

Мы постарались максимально просто описать процесс сборки велосипеда. Если вы знаете какие-то хитрости касательно создания велоснаряда, напишите о них, пожалуйста, в комментариях. Нам интересно познакомиться с вашим опытом.

Как собрать велосипед своими руками

Если вы слышите подозрительные скрипы, потрескивания и стук, исходящие от педалей вашего велосипеда, то настало время разобрать их и подвергнуть тщательной диагностике. Советы профессионалов по переборке педалей.

Зачем покупать велоприцеп и отдавать за него более сотни долларов, если такое дополнение к велосипеду можно сделать своими руками? Выделив всего полдня и потратив несколько десятков долларов, вполне реально получить полноценный и надёжный прицеп для велосипеда.

Источники:

https://moto-house2019.ru/velosiped/ustrojstvo-skorostnogo-velosipeda.html
https://moto-house2019.ru/velosiped/koleso-velosipeda-iz-chego-sostoit.html
https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/2253
https://aktsport.ru/velosiped/kak-sobrat-velosiped-samomu.html