Как устроен велосипед
Содержание
- На чем держится велосипед
- Из чего состоят колеса
- амортизация и Система управления
- Устройство велосипедных тормозов и трансмиссии
- Заключение
- Комментарии
Двухколесный велосипед – эргономичное, практичное и нужное транспортное средство, которое прочно обосновалось и в городе, и в сельской местности. Кроме прямого назначения, велик обширно употребляется в разных видах спорта. Неспециализированная конструкция аналогична, в случае если сравнивать несложный муниципальный байк, шоссейник либо кросс-кантри.
Простое устройство велосипеда, но, не ограничено только описанием «колеса, руль, седло, педали» и включает в себя последовательность тонкостей. В данной статье детально остановимся на составных частях байка и поясним назначение каждой из них.
На чем держится велосипед
Строение велосипеда схоже с автомобильным: тут имеется несущая конструкция, на которую крепятся все рабочие узлы. Для автомобиляэто кузов, а у велосипеда – рама. Тип рамы во многом определяет назначение, а ее уровень качества несёт ответственность 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 перья и труба с подседельной – в кареточный стакан, а перья между собой – в дропауты заднего колеса. По обеим сторонам перья и передние трубы приварены сверху к подседельной трубе.
Довольно подседельной трубы передняя и задняя части представлены двумя неодинаковыми треугольниками, геометрия и размеры которых зависят от назначения и типа велосипеда. Для современного ассортимента существует много вариантов рам, но все они разделяются на классы:
- муниципальные – твёрдые, прочные и тяжелые;
- горные – стойкие к нагрузкам, мобильные, прочные;
- шоссейные – легкие;
- спортивные – устойчивые к высоким нагрузкам, прочные, ударостойкие;
- трюковые – применяют для BMX-велосипедов.
Устройство горного велосипеда в картине
Велосипеды делятся на полноразмерные и складные. Первые не имеют складного механизма, и для перевозки в метро, багажнике автомобиля и общественном транспорте их нужно разбирать. Складные имеют, по крайней мере, один стык, по которому складывается рама.
Они более эргономичны в хранении и перевозке, но уступают полноразмерным по ходовым показателям.
Громадное влияние на эксплуатацию велосипеда оказывает материал несущего остова. Современные велосипеды выпускаются на металлических, алюминиевых и карбоновых рамах.
Сталь применяют на сити-байках. Материал владеет большой прочностью и ударостойкостью, а его недочёты – невысокая гибкость и тяжесть, почему рама не хорошо сглаживает толчки. Все это не лучшим образом отражается на динамике велосипеда.
Алюминий – легкий, прочный и эластичный материал. По сравнению со металлическими аналогами, рамы из него владеют лучшей пассивной амортизацией и манёвренностью. прочность и Лёгкость улучшают динамику и не создают значительного сопротивления перемещению.
Очевидно, цена их будет выше.
Самыми дорогими являются рамы на базе углеродного волокна – карбона. Данный материал употребляется на дорогих моделях шоссейных, горных и спортивных велосипедов. В числе преимуществ если сравнивать с железными соперниками – долговечность, прочность, ударостойкость и легкость.
Плюс к этому велосипеды на карбоне владеют лучшей маневренностью если сравнивать с алюминием.
Из чего состоят колеса
Велосипедные колеса – прочные и легкие конструкции, каковые дают перемещение и за счет вращения удерживают раму в вертикальном положении. Традиционно велосипед имеет задний привод, другими словами заднее колесо – толкающее, а переднее – ведомое и несёт ответственность за управление.
На рисунке продемонстрировано, из чего состоит хорошее велоколесо. Устройство простое и практически не изменилось со времен собственного основания.
Схема велосипедного колеса
Втулка – центральная часть, складывается из оси, подшипников и шайб. Главное назначение – удержание и задание крутящего момента. На задние втулки закрепляются трансмиссионные звездочки. Внутреннее устройство сложнее, чем у передних, поскольку втулка участвует конкретно в раскручивании колеса. На дорожных моделях, кроме 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 динамическим нагрузкам и повреждениям. 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», каковые настраиваются на втулке.
Шины складываются из покрышки и камеры. Камера – полое резиновое изделие, которое накачивается воздухом до нужного давления. С «внешним миром» она связана ниппелем, через него воздушное пространство закачивается вовнутрь шины.
Хорошо кроме этого определить, 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 складывается из бортов, боковин и контактной части – протектора. В зависимости от назначения велосипеда, устанавливаются разные типы покрышек:
- слики, полуслики – на шоссейники, для ровных дорог;
- дорожные – шины со средним рисунком протектора;
- агрессивные – покрышки с выраженным рисунком, для горных велосипедов;
- гибридные: смогут употребляться и на ровном покрытии, и в распутье (но уступают по проходимости агрессивным).
Видимость колеса в темноте в лучах света дает катафот – оранжевая вставка на спицы. В связи с требованиями по безопасности перемещения катафотами оснащаются колеса всех велосипедов.
амортизация и Система управления
К главному элементу устройства велосипеда относится рулевой узел. Он включает в себя пара составляющих:
- вилка;
- рулевая колонна;
- вынос;
- рулевая подробность.
Велосипедная вилка является соединительным узлом для переднего колеса и руля. Устанавливается в передний стакан рамы при помощи штока. Руль вставляется конкретно вовнутрь вилки, а колесо закрепляется на ушках ног – дропаутах.
Строение вилки велосипеда: амортизационная (слева) и твёрдая (справа)
Чтобы вилка имела возможность вольно вращаться при поворотах, в стакана устанавливается рулевая колонка. Она складывается из верхней и нижней чашек, подшипников и фиксирующих колец. Чашки смогут быть запрессованы либо накручиваться на внутреннюю резьбу стакана (на дорогих опытных моделях).
Подшипники делятся на закрытые промышленные и насыпные шариковые. Кольца надеваются на шток вилки, что фиксируется в рулевой колонке.
Руль велосипеда складывается из горизонтальной вертикального штока и изогнутой трубы. По форме рули разделяют на:
- прямые (для МТБ и гибридов);
- изогнутые вверх (дорожные);
- изогнутые вниз;
- бараны (на шоссейники).
Вертикальный шток руля имеет на финише разводник, что фиксирует трубу в вилке при закручивании гайки.
Велосипедные колеса без спиц
Вынос – подробность, которая определяет расстояние руля от рамы и крепится к регулировочной трубе. На различных моделях ставятся твёрдые и регулируемые выносы. Простые велосипеды дорожного типа выносом не оснащаются.
Удаленность руля воздействует на посадку: чем он дальше, тем больше велосипедист принимает горизонтальное положение.
Седло зафиксировано в центральной трубе рамы подседельным штырем. Регулировка высоты разрешит подобрать оптимальную посадку. Ширина седел различается в зависимости от типа велосипеда: на дорожных моделях они шире, чем у МТБ и шоссейных. Седла смогут различаться по длине и форме.
Снизу они подпружинены либо оснащаются демпферами.
Амортизация – свойство гасить колебания и смягчать ударные нагрузки. Традиционно амортизационная совокупность находится в передней вилке, а такие велосипеды носят название хардтейлов.
Амортизация складывается из демпфера и пружины.В зависимости от применяемых компонентов, вилки разделяются на пара типов (пружина/демпфер):
- пружинные (без демпфера);
- пружинно-эластомерные;
- пружинно-масляные;
- воздушно-масляные.
Регулировка параметров вилки: протяженность хода (Preload), скорость отбоя (Rebound) и блокировка. Вилки без амортизации именуются твёрдыми и ставятся на шоссейные и дорожные модели.
В дополнение к стандартной амортизации, на горные велосипеды устанавливают задний амортизатор, что сглаживает колебания рамы. Велосипеды с двумя амортизаторами именуются двухподвесами.
Устройство велосипедных тормозов и трансмиссии
Трансмиссия – это то, без чего велосипед не отправится. Достаточно сложный узел, в его состав входит большинство механизмов:
- каретка;
- ведущие звезды;
- педали и шатуны;
- цепь;
- задние звезды;
- монетки и переключатели скоростей.
Кареточный узел находится в нижнем стакане рамы, является соединительным узлом для шатунной пары и передних звезд. Каретка снабжает свободное вращение без проворачивания за счет фиксированных подшипников и сквозной оси на них. Разделяется на два типа: с открытыми подшипниками и картриджная, где целый механизм скрыт в корпуса.
Шатуны – подробности для соединения каретки с педалями. Смогут иметь два варианта крепления: шлицевое и квадратное. Двусоставные, либо парные, шатуны идут набором с передней звездой (звездами на скоростные модели), закрепленными на правом шатуне.
Парные шатуны с креплением на квадрат
Педали – опоры для ног, через каковые упрочнения передаются на шатуны, передние и каретку звезды. В зависимости от сферы применения различают пара видов:
- хорошие, либо платформы – ставятся на велосипеды начального уровня, возможно применять любую обувь, зацепление за педали за счет сил трения;
- контактные – со особые вставками, предназначены лишь 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. Мелкие звезды несут ответственность за высокие, а громадные звезды – за низкие передачи.
Соединительным звеном между задними звёздами и передними помогает цепь: на велосипеде употребляется блочная модель Галля. Переброс цепи осуществляется посредством тумблеров, каковые управляются манетками на руле. Манетки делятся на два типа – барабанные и рычажные.
С тумблерами их соединяют приводные тросы.
На синглспиде отсутствуют тумблеры, задняя звезда и передняя в единственном экземпляре, цепь меньше.
Тормоза – самая ответственная совокупность, без которой велосипед выкатывать строго не разрещаеться. Современные тормозные совокупности для велосипедов разных классов:
- ободные – клещи, V-brake;
- дисковые;
- барабанно-втулочные.
Ободные тормоза являются зажимные устройства с колодками, воздействуют на ободья колес, замедляя их вращение. Клещевые модели имеют одно крепление, за счет перемещения рычага скобы сближаются, а при ослаблении раздвигаются обратно. Клещи ставятся на место закрепления крыльев.
Употребляются как дополнительные тормоза на синглспидах и на шоссейных велосипедах.
V-brake трудится по такому же принципу, но скобы будут в закрепленном состоянии: к вилке для переднего, к перьям – для заднего тормоза. V-brake владеют большей точностью и силой торможения если сравнивать с клещевыми.
Дисковый тормоз складывается из закрепленного на втулку диска (тормозная поверхность), калипера и тросика – и привода рычага. На калиперах закрепляются тормозные колодки, каковые прижимаются к диску при нажатии ручки. Точность дисков выше, чем у V-brake благодаря большей поверхности торможения, независимости и меньшему ходу колодки от геометрии обода.
По типу привода дисковые тормоза дробят на механические и гидравлические.
Барабанно-втулочные тормоза порядком устарели, но продолжают деятельно устанавливаться на дорожные модели. Барабан запрятан в задней втулке и приводится в соприкосновение с колодками нажатием педалей назад. Дабы втулка не прокручивалась, встроен особый стопорный механизм.
Эффективность торможения низкая в сравнении с ободными и дисковыми аналогами, но для односкоростных дорожников лучшего варианта не придумать.
Заключение
Велосипед – достаточно широкий механизм, и складывается из громадного количества узлов. При эксплуатации ответственным показателем есть исправное состояние каждого из них. Сейчас, в то время, когда знаем, как устроен велосипед, возможно заниматься диагностикой, обслуживанием и ремонтом запчастей.
