Как устроен велосипед

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.

Как это сделано. Трансмиссия велосипеда (How Do They Do It? Discovery channel)

Темы которые будут Вам интересны: