Устройство современного велосипеда

Вашему вниманию представляется первая лекция из программы Велошколы, подготовленная Михаилом Бориным. Механикус нашего Велоклуба расскажет об основных компонентах, их которых состоит горный велосипед.

 

 История

Для начала немного истории. Первый велосипед в России был велосипедом Артамонова — который якобы был сконструирован в 1800 году крепостным.

Согласно 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 это 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.

 

вес машины составлял более 60 кг

усилие при повороте руля около 20 кг

минимальный радиус поворота на 90° — 3 м

 

Но как и велосипед, прогресс не стоит на месте и теперь велосипед представляет из себя высокотехнологичное средство передвижения, различное по своему оснащению и назначению.

 

Сегодня мы рассмотрим устройство современного горного велосипеда.

 

Рама велосипеда

Одним из ключевых конструктивных элементов велосипеда любого типа является его рама, к ней крепятся все другие его компоненты.

Современные материалы и технологии позволили разработать новые концепции велосипеда и широко использовать амортизационные вилки и задние независимые подвески различных типов.

Наиболее традиционный материал, используемый для изготовления качественных рам — легированные стали, они недорогие и достаточно прочные, но это самый тяжелый из применяемых материалов и к тому же подвержен коррозии.

Второй материал, получающий все большее и большее распространение — это различные сплавы алюминия, сочетают в себе легкость и прочность, практически не подвержены коррозии, но могут накапливать «усталость».

Более дорогие велосипеды делают из титана или карбоновых волокон. Они почти лишены недостатков, и поэтому цена на них непомерно высока.

 

Так же на раме присутствует такой элемент, как «Петух». Петух это металлический кронштейн, на который крепится задний переключатель. Бывает несъемным и съемным. В рамах высокого уровня он обязательно съемный. Чтобы в случае его повреждения была возможность его замены.

 

 

Вилка

Служит для соединения переднего колеса, руля и рамы. Вилка бывает двух типов – жесткая и  амортизационная. Жесткую вилку ставят, в основном, на велосипеды нацеленные на скорость - шоссейные, туристические и трековые модели, а амортизационную вилку, на горные велосипеды и гибриды. Амортизационные вилки повышают комфортность езды по неровной поверхности, улучшают сцепление с дорогой на неровностях. Они более дорогие, тяжёлые и при педалировании поглощают часть энергии. Амортизационные вилки различают по длине хода (от 80мм до 200 и более мм) и типу механики - воздушные, масляные, эластомерные и смешанных типов.

 

Задний амортизатор

Задний амортизатор, как и передний (вилка), съедает часть усилий велосипедиста и добавляет веса велосипеду, но дает комфорт и управляемость велосипеду.

 

Рулевая колонка

Обеспечивает свободное вращение руля. Состоит из 2 частей нижнего и верхнего подшипника.

 

Вынос руля

Вынос руля во многом, определяет посадку велосипедиста. Подбирая подъем и длину выноса можно принять как прогулочную (практически вертикальную), так и скоростную (более низкую и аэродинамичную) посадку. Существуют регулируемые модели выноса руля.

 

Руль велосипеда

Руль у велосипеда бывает прямой, выгнутый (Riser)и шоссейный (бараньи рога).

 

Грипсы

Грипсы - это ручки надеваемые на руль для удобства управления. Грипсы могут быть резиновые, паралоновые, гелевые и т.д.

 

 

 

СИСТЕМА ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ

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 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.

 

Основные элементы системы переключения передач

Манетки

Механизмы управления переключением передач. Бывают совмещены с тормозными ручками (моноблоки или комборучки).

Виды: Грипшифты, стандартные манетки, моноблок.

 

Передний переключатель

Передний переключатель это механизм, обеспечивающий переход цепи по звездам системы. С помощью системы тросов он подсоединен к манетке. Передний переключатель это один из самых неприхотливых механизмов в велосипеде.

 

Задний переключатель

Устройство перебрасывающее цепь на разные звезды кассеты. Он так же подсоединен к манетке с помощью системы тросов. Но в отличие от переднего переключателя это, довольно хрупкий механизм, который в силу конструктивных причин постоянно открыт воде и грязи, поэтому, он требует постоянного ухода.

Состав: Корпус, пружина, лапка (натяжитель), ведущий и ведомый ролик.

 

Система тросов

Отходящие от манеток (моноблоков) тросы, передают усилие от рук велосипедиста к переключателям скоростей (и тормозной системе).

 

Система

Это набор из передних звезд и шатунов. Обычно, состоит из трех, реже двух или одной звезды. У горных велосипедов количество зубцов на звездах обычно 48,38,28 или 42(44-46),32,22. Некоторые системы, оборудуются защитным пластиковым кольцом - это предохраняет одежду от попадания между зубьями и цепью. Система крепится к раме с помощью каретки

 

Каретка

Представляет собой подшипниковый узел, обеспечивающий вращение шатунов с педалями и ведущими звездами относительно рамы велосипеда. Назначение кареточного узла - передавать крутящий момент от педалей к колесу велосипеда с минимальными потерями.

Также существуют варианты, когда подшипники вынесены за пределы кареточного узла.

 

Педали

Педали бывают двух принципиальных типов - обычная платформа (с которыми можно ездить в любой обуви) и контактные педали (требуют специального крепления на велотуфлях). Последний тип педалей значительно улучшает скорость и технику педалирования, поскольку Вы передаете усилие на вращение системы не только при нажатии на педаль, но и при подьеме ног. Педаль пристегивается к ноге особым контактом на ботинках.

 

Кассета

Задний набор звездочек. У горных велосипедов количество зубцов на задних звездах обычно находится в промежутке 11-34. Число зубьев на системе относительно зубьев на кассете, называют “передаточным отношением”. На современном велосипеде, количество звезд кассеты составляет от 6 до 10. Большее количество звезд, дает значимый прирост возможных передаточных отношений с кассетой, что позволяет выбрать комфортную передачу для любого уклона дороги и это позволяет заехать на очень крутой склон или быстро с него съехать.

 

Цепь

Цепь это самое сложное механическое устройство в велосипеде. Осуществляет передачу крутящего монета от системы передних звезд на заднее колесо. Цепь постоянно подвержена износу и подлежит постоянному уходу, смазке и своевременной замене.

 

 

 

СИСТЕМА ТОРМОЖЕНИЯ

Тормоза

Один из важнейших компонентов велосипеда. Служит для остановки велосипеда.

Основные виды:

ободные тормоза - тормоза клещевого типа, это V-brake или кантилеверные тормоза, зажимающие обод колеса велосипеда.

дисковый тормоз -  тормоза, где торможение происходит за счет сжатия диска закрепленного на втулке колеса (как в мотоциклах, машинах).

Тормоза могут быть гидравлическими и механическими.

 

КОЛЕСА

Втулки колеса

Сложный закрытый от грязи механизм, который обеспечивает вращение колеса на оси. Подвергается большим нагрузкам, поскольку, на него приходится весь вес велосипедиста и велосипеда. Существует множество видов втулок, которые предназначены для разного типа нагрузки, вида тормозов и количества спиц.

Бывает на насыпных подшипниках и промах.

 

Обод колеса

От прочности обода колеса, зависит долговечность колеса в целом и, во многом, скорость велосипеда. Для горного велосипеда стандартный диаметр колеса 26″ (но есть модели и 29″).

Бывают алюминиевые, карбоновые, двойные и одинарные.

 

Покрышка

От типа покрышки прямо зависит устойчивость велосипеда на разных типах дорожного покрытия и скорость. Покрышки различают по плотности резины, виду протектора и ширине. Покрышки без протектора или с маловыраженным рисунком, называют “слик”, с чистым верхом, но боковыми шипами (грунтозацепами) - “полуслик” и, наконец, “шиповка”, чья рабочая поверхность имеет ярко выраженный протектор.

 

 

Седло

Часть велосипеда, с которой велосипедист соприкасается в течении всей поездки. Правильный и вдумчивый подбор седла для своего стиля катания крaйне важен. Шоссейные седла узкие и длинные, седла для горных велосипедов более широкие.

 

Подседельный штырь

От высоты подседельного штыря прямо зависит посадка велосипедиста и расстояние ног до земли. Подседельные штыри бывают : жесткие - алюминиевая, стальная или углепластиковая трубка с креплением для седла и амортизационные.

 

Эксцентрик

Подседельный хомут. Зажимает подседельный штырь в раме. Бывают с эксцентриком или на обычном болте (дешевые модели).


Автор: Михаил Борин. Фото его любимого велика сперто из Интернета