Планетарное переключение скоростей на велосипеде

Все о велосипедах

Рассказываем обо всем, что связано с велосипедами

Планетарный переключатель скоростей на велосипеде: советы по выбору

Планетарный переключатель скоростей на велосипеде

Оптимальный скоростной режим, количество оборотов педалей, нагрузочные воздействия на велосипедный транспорт и эффективность езды регулируются специальным механизмом, отвечающим за переключение передач. Велосипед, имеющий несколько режимов, способных передавать крутящий момент, может подстроиться под определенные условия перемещения. Система переключения скоростей устанавливается почти на каждом типе велотранспорта, предназначенного для спокойных или экстремальных поездок.

Распространенным вариантом велосипедной трансмиссии считается втулка планетарного типа, в которой установлены шестеренки, способные менять передаточное число. Расположение по отношению друг к другу и зацепление шестеренок регулирует переключатель скоростных режимов, включаемый с помощью ручки, установленной на руле. В отличие от трансмиссий звездочного типа, такая система, переключающая скорости, прекрасно прижилась в велосреде.

Планетарные скорости на велосипеде: устройство втулки, принцип ее работы

Втулки такого типа устроены довольно сложно, похожи на коробку, с помощью которой переключаются скорости в автомобильном транспорте. Чтобы представить себе все наглядно, разберем схему передач планетарного типа.

Шестеренка, внешне напоминающая солнце, прочно зафиксирована на задней колесной оси велосипедного транспорта. С ней непосредственно сцепляются планетарные шестерни, установленные на «водиле». Такая деталь не дает возможности сателлитам разъехаться и сцепиться между собой, устанавливает направления для их движения.

В механизме еще имеется эпициклическая шестеренка, приводящаяся во вращение благодаря кручению педалей.

Звезда сопряжена со втулочным механизмом, являющимся исполнительным, через шлицевой привод. С каждой сменой передачи он меняет частоту вращения водила по отношению к кольцевой шестеренке, после чего велосипед подстраивается под угол дорожного направления и происходит регулировка его скоростного режима.

У таких разновидностей механизмов имеется необычная особенность – они работают, как редукторы. Шестеренка в виде солнца является неподвижным элементом, эпицикл выполняет функции ведомого цепочки, водило замкнуто на втулочный корпус. В качестве примера можем рассмотреть, как работает планетарная втулка на 3 скорости:

  • пониженный скоростной режим. Шестеренка кольцевая опередит водило, потому что оно сцепляется с корпусной частью втулки. Передаточное число не превышает единицу, равно 0.733;
  • главная скорость. Момент вращения эпицикл передает на втулку благодаря тому, что она зацепляется с планетаркой. Говоря иными словами, соединения между втулкой и водилом нет, как это происходит после включения первой скорости, а все зависит от шестеренки в виде солнца. Процесс происходит следующим образом: втулка крутится быстрее, чем водило, чтобы была достигнута максимальная скорость, на это уйдет больше усилий, чем для пониженной скорости;
  • на повышенной (третьей) скорости передаточное отношение превышает единицу, для велосипеда с планетарной втулкой на 3 скорости составит 1.364. Водило и втулка двигаются в направлениях, противоположных друг другу, и это способствует достижению втулкой ускорения, превышающего основную передачу;
  • для велосипеда с планетарной втулкой на 5, 7 и более скоростей диапазон по передаточным числам больше, чем у трехскоростной модели, потому что на нем установлено большее количество шестеренок. Многоскоростные и обычные втулки работают по одному принципу, разница состоит лишь в том, что любая планетарная составляющая имеет собственные фиксированные показатели отношений скоростей. а у всего механизма их больше в разы.

Изготовители втулок: достоинства и недостатки

  • Rohloff. Этой компании принадлежит изобретение, отличающееся наиболее сложным механизмом. Втулка рассчитана на четырнадцать скоростных режимов. Многочисленные передаточные отношения и эффективность способны конкурировать с такими же параметрами современных систем, обеспечивающих переключение передач;
  • SRAM. Планетарка от этой фирмы имеет двенадцать передач, диапазон ее более 400 %;
  • Shimano. Хорошо известный большинству велосипедистов изготовитель запасных частей и втулок. Прекрасно зарекомендовавшие себя планетарные втулки на 3, 4, 7 и 8 скоростей дополнились новой версией – появилась планетарная втулка на 11 скоростей;
  • Sturmey. Производит гибридные механизмы кассетно-планетарного типа, прочие стандартные планетарные втулки на 3, 5 и 7 скоростей.

Велосипеды с планетарной втулкой на 3 и более скорости: какие преимущества дает механизм

Цепь получает прямой ход, ведущая и ведомая звездочка изнашиваются дольше. Внешне трансмиссия напоминает систему простого синглспида.

Механизм, отвечающий за переключение скоростных режимов, защищен от воздействий внешнего характера, в сравнении с кассетой или трещоткой отличается продолжительным эксплуатационным периодом. Можно использовать любое соотношение скоростей, что и подтверждается многочисленными отзывами велосипедистов, которые сменили обычные скоростные велики на планетарные.

Отпадает необходимость в постоянных техобслуживаниях велосипедного транспорта, повредить механизм неосторожными действиями сложнее.

Определенные нюансы все же имеются:

  • высокое трение и чувствительность шестерней не позволяют применять велосипедный механизм в гоночных соревнованиях;
  • появляется дополнительный вес, весьма ощутимый: лишь некоторые складные и обычные велосипеды с планетарной втулкой на 3 скорости становятся тяжелее почти на целый килограмм. Во время поездки такой довесок на заднем колесном ободе ощущается;
  • самостоятельно отремонтировать такой механизм практически невозможно, да и за такую работу возьмется не каждый сервисный центр, восстанавливающий работоспособность планетарных втулок. Планетарные втулки считаются одноразовыми устройствами, в случае выхода из строя приходится покупать и устанавливать новый аналог;
  • высокая стоимость. Естественно, себя она полностью оправдывает, но устанавливать редуктор сразу на сигнлспид не имеет смысла – лучше сразу приобрести оснащенный ей велосипедный транспорт.

Правила переключения скоростных режимов в процессе движения на велотранспорте

Повредить механизм редуктора велика достаточно трудно, но вполне можно, когда пользуются им с постоянными нарушениями. Двигаясь на велосипеде с планетарной втулкой, к примеру, на 8 скоростей, соблюдается несложное требование: скорости переключаются без выполнения вращения педалей.

В этом нет ничего странного. Устройство планетарного механизма напоминает коробку передач автомобиля, в которой в момент переключения скоростей педаль газа отпускается. В нашем же случае газование сравнимо с кручением педалей.

Переключаться с одного скоростного режима на другой следует несколько заблаговременно, выполняется это таким образом:

  • велосипедный транспорт передвигается накатом, на педали воздействуют с минимальным усилием;
  • переключение скоростей выполняется при помощи ручки;
  • как только колеса сделают несколько оборотов (спустя пару секунд), разрешается вращать педали.

Для преодоления возвышенного участка следует переходить на пониженный скоростной режим, снизив передаточное число по отношению к тому, которое обеспечивалось до переключения. На планетарке с тремя скоростями все выполняется просто – переходом на первую скорость. С прочими вариантами количества скоростей планетарных втулок нормой считается переключение, к примеру, с 5 режима на 4-й.

Повышение скоростных режимов должно осуществляться последовательно, начиная с первой передачи и поочередного включения остальных до требуемой. Сбрасывая скорости, разрешается перешагивание. В условиях однообразного движения, где скоростной режим увеличить невозможно, рекомендуется двигаться на главной передаче, не выполняя переключений.

Велосипедный транспорт, оснащенный втулкой планетарного типа, может преодолеть большие расстояния, и его часто встречают на городских улицах или ровных проселочных дорогах. Эта трансмиссия идеально подходит всем, кому не нравится возня с кассетами и цепочками, кто часто ездит по ровным трассам.

Планетарная втулка для велосипеда. Принцип работы, плюсы и минусы, обзоры моделей

Велоспорт это очень трудное занятие, которое требует сноровки и большого терпения. Однако этого не достаточно. Очень важно, чтобы комплектующие этого средства, отвечали всем последним требованиям техники.

В связи с этим многие производители, устанавливают на свои модели планетарную втулку, которая обеспечивает равномерное движение и регулирует скорость во время езды. Стоит отметить, что многие и понятия не имеют, что это за элемент и что он из себя представляет.

Из чего состоит и как работает планетарная втулка

Планетарная втулка является важным элементом приводной системы велосипедов. Устройство этого приспособления заключается в сложном шестерёнчатом механизме изменений передаточного отношения. Регулирование взаимных расположений и зацеплений шестеренки происходит за счет ручки переключения скорости, которая обычно расположена на руле велосипеда.

Работа этого приспособления происходит следующим образом:

  1. При низкой передаче, зубчатое колесо при помощи задней звездочки начинает двигаться. Втулка за счет планетарной обоймы перемещается и понижает передачу. За счет этого, колесо совершает 3 вращения на каждые 4 вращения звездочки, во время этого происходит понижение передачи на 25 %;
  2. При прямой передаче, звездочка заставляет двигаться зубчатое колесо, которое заставляет перемещаться втулку. За счет этого происходит прямая передача;
  3. При высокой передаче звёздочка передает усилие на обойму, и оно в свою очередь заставляет двигаться зубчатое колесо. Далее зубчатое колесо заставляет двигаться втулку. За сет этого, на каждые три оборота звездочки колесо совершает 4 вращения, во время этого передача повышается на 33 %.

Также стоит обратить внимание на особенности планетарных втулок:

  • Современные приспособления могут иметь до 14 передач скоростей, правда такие втулки большая редкость и их стоимость достаточно высокая;
  • На некоторых приспособлениях есть задняя передача. Это очень удобно для трехколесных велосипедов;
  • Есть возможность использовать механизмы с фиксированной подачей. Это очень удобно для езды в зимнее время;
  • Вместе с втулкой дополнительно устанавливается корпус защиты цепи. Благодаря этому, на много повышается длительность использования этого приспособления.
Читайте также  Как выбрать велосипед девочке

Устройство планетарной втулки

Рабочий процесс планетарной втулки такой же, как и у коробки передач у автомобилей – регулирование скоростных режимов. Во время езды не возникает трудностей и непредвиденных проблем. С помощью этого приспособления происходит быстрое и своевременное переключение режимов скорости. На рисунке изображено полное устройство механизма этого приспособления.

Элементы входящие в состав устройства планетарной втулки:

  • Солнечная шестеренка (желтого цвета). Она располагается в центральной части этого приспособления, и выполняет функции оси заднего колеса;
  • Водило (синего цвета). Это группа из нескольких планетарных шестеренок или сателлитов, которые очень крепко закреплены на своих осях и находятся в прочной фиксации с солнечной шестеренкой;
  • Кольцевая шестеренка (красного цвета). Это наружная шестеренка или эпицикл. Она состоит из внутренней зубчатой передачи. Эта передача обеспечивает прочную сцепку с сателлитами.

Область применения планетарных втулок

Поэтому ее лучше устанавливать на велосипеды для городской езды, потому что эти велосипеды не встречают сильных нагрузок и их используют в основном для ровных дорог.

Производители втулок

Можно выделить основные фирмы-производители этих приспособлений:

  • Shimano;
  • SRAM;
  • Sturmey-Archer;
  • Rohloff

Второе место по производству занимает фирма SRAM. Модели этого производителя имеют до 12 скоростных передач. Диапазон передач у них достигает до 420 %.

Sturmey-Archer это производитель втулок с гибридными кассетно-планетарными механизмами. Кроме этого, эта фирма производит и другие типы втулок со скоростями 3, 5 и 7.

Преимущества использования планетарных втулок

В зависимости от свойств и функций планетарных втулок можно выделить основные преимущества этих приспособлений:

  • Высокая прочность и жизнестойкость. Механизм этого приспособления находится под защитным корпусом. Кроме этого, в нем обеспечивается полное смазывание всех элементов трансмиссионным маслом;
  • Быстрое и точное переключение передач скорости. В связи с тем, что переключатель расположен на руле велосипеда, можно переключать скорость, стоя на месте;
  • Высокий набор передаточных чисел. К примеру, если велосипед имеет набор звезд 42-32-32 и кассету 11-30, то передаточное число у него может достигать до 520 %. Также стоит отметить, что у втулок со семью скоростями передаточный диапазон может достигать до 303 %. Во время езды, идет равномерное распределение нагрузки, и поэтому велосипеды с этими втулками могут легко преодолевать различные кочки и ухабы;
  • Наличие простых и прочных цепей. Благодаря этим цепям, обеспечивается бесперебойная работа, не происходят перекосы и перемещений по звездам. Кроме того, эти элементы значительно повышают износ всей системы привода.

Недостатки планетарных втулок

Помимо достоинств, эти приспособления имеют некоторые недостатки:

  • Большой вес. В отличие от обычных втулок, эти элементы достаточно тяжелые, например средняя планетарная втулка с семискоростной передачей весит примерно 1,7 килограммов;
  • Невозможность использования на спортивных велосипедах. В связи с тем, что эти втулки имеют большое трение качения;
  • Сложная конструкция. При обнаружении, каких либо поломок и неисправностях не нужно устранять их самостоятельно, лучше всего обратиться к специалистам;
  • Высокая стоимость;
  • Во время сильной и агрессивной езды повышается риск поломки шестерен.

Складные велосипеды с планетарной втулкой

Многие производители складных велосипедов комплектуют планетарной втулкой. На этих очень удобно ездить, и есть возможность равномерного регулирования распределения нагрузки во время езды. Кроме этого, они имеют целый ряд преимуществ. В связи с этим, следует рассмотреть самые известные модели этих велосипедов.

Обзор и сравнение моделей

  1. Складной велосипед FORWARD Enigma 154. Он очень удобный и легкий. Он адаптирован под любые дороги – его можно использовать для езды, как на городских дорогах, так и на дорогах за городом. Благодаря установленной на нем планетарной втулкой, можно очень переключать передачи скорости и подстраиваться под любые дороги, при равномерном распределении нагрузки он отлично преодолевает кочки, различные подъемы и спуски. Помимо этого, его удобно перевозить в метро и в общественном транспорте. Правда, для этого нужна специальная сумка чехол;
  2. Складной велосипед Comanche Lago. Его очень удобно использовать в мегаполисах. Он отлично подстраивается под любые дороги. Кроме этого у него хорошая маневренность при поворотах и отличная скорость. Эти велосипеды комплектуются планетарной втулкой Shimano Nexus Inter-3 sg-3c41 с тремя скоростями. Помимо этого, они очень компактные и легко складываются в специальные сумки для велосипедов. Поэтому их можно с легкостью перевозить в метро и в общественном транспорте;
  3. Складной велосипед Shulz. Эти модели предназначены для повседневного использования. Их можно использовать для езды на дрогах с асфальтовым, грунтовым покрытием. Также очень хорошо преодолевают ухабы, кочки, спуски, подъемы, поэтому хорошо адаптированы для горной местности. На этих транспортных средствах установлена трехскоростная планетарная втулка с задним приводом. Этой втулкой очень удобно пользоваться и она имеет очень долгий срок службы. Кроме этого эти модели велосипедов можно настраивать как для взрослых, так и для детей;
  4. Горный складной велосипед Volume Generator. Этот велосипед изготовлен из односкоростного байка и МТВ. Его в основном используют для горной местности, поскольку он отлично преодолевает большие спуски и подъемы, кочки, большие ухабы. На нем установлена втулка Shimano Alfine SG-S700 и два дисковых тормоза. Благодаря этому, можно отлично регулировать передачи скорости и подстраиваться под любой рельеф местности.

Как правильно переключать передачи при движении на велосипеде с планетарной втулкой

Велосипедами с планетарной втулкой это очень удобно управлять, и езда с этими приспособлениями очень упрощается, поскольку не возникает проблем с переключением скоростей. Поскольку эти приспособления сами переключают скорость, когда это необходимо. Однако следует ознакомиться с определенными принципами и правилами переключения скоростей:

  1. Лучше всего совершать переключение передачей, когда давление с цепи полностью снято, в противном случае можно просто не переключиться и сломать весь механизм и порвать цепь;
  2. Передачу нужно повышать прямо перед горой, а не во время преодоления ее;
  3. Не следует переключаться одновременно на несколько передач. Все нужно делать последовательно – сначала нужно переключать первую передачу и немного разогнаться, затем вторую по такому же принципу следует переходить на третью и так далее. Весь принцип работы такой же, как и у автомобильной коробки передач;
  4. Необходимо избегать все возможных перекосов цепи.

Процесс переключения:

  • У всех современных велосипедах, в передней части расположены 2-3 звезды, а в задней 8-10 звезд;
  • Нумерация звезд от 1 до 3 происходит в сторону увеличения звезд, а нумерация задних звезд от 1 до 6, в сторону уменьшения звезд.

Для того чтобы этот процесс стал ясен, можно рассмотреть на примере велосипеда с приводом 3х8:

  • Большую переднюю звезду нужно использовать при движении на ровном асфальтовом покрытии. Совместно с этой звездой необходимо использовать задние звезды с номерами 8 до 4;
  • Среднюю переднюю звезду применяют при движении на грунтовой дороге, с плохим асфальтовым покрытием. С ней используются задние звезды с 6 по 2;
  • Маленькую переднюю звезду используют при езде на крутых подъемах и спусках, по ухабам и кочкам. С ней используют задние звезды с 5 по 1.

Ремонт и обслуживание планетарной втулки

Планетарные втулки очень редко ломаются. Они имеют очень долгий срок службы и очень износостойкие. Конечно, при не соблюдении правил использования, иногда у этих приспособлений может выйти из строя механизм, тогда лучше всего обратиться к специалистам для устранения неисправностей.

Заключение

Планетарные втулки это очень удобное приспособление. За счет него можно осуществлять движение на велосипеде, оно становится равномерным и не возникнет трудностей при езде на неровных дорогах. Для того чтобы правильно пользоваться этими втулками, следует знать весь механизм работы этих приспособлений и правила его работы.

Преимущества и недостатки планетарных втулок — все за и против

Давайте в этой статье рассмотрим все за и против касательно использования планетарных втулок, собрав отдельно все преимущества и недоставки в сравнении с классическими переключателями скоростей.

Преимущества планетарной втулки:

  • Из-за герметичности системы планетарная втулка требует меньше обслуживания. Для лучшего понимания этого вопроса давайте разделим всю трансмиссию на две главных части. К первой части отнесём саму планетарную втулку, а ко второй — привод, состоящий из цепи, передней звёздочки и задней звёздочки, установленной с правой стороны планетарной втулки. В планетарной втулке находятся шестерни, хорошо изолированные от воды и пыли. Изоляция достигается благодаря конструкции планетарного механизма и оболочки втулки. Вторую важную часть трансмиссии, привод, при желании можно обернуть защитой цепи (например, Hebie Chainglider), которая защитит от грязи цепь, заднюю и переднюю звёздочки. Защиту цепи невозможно установить на обычные переключатели скоростей из-за изменения лини цепи при переключении между передними и задними звёздочками.
    Из-за прямой линии цепи, более широких и крепких цепи и звёздочках в сравнении с маленькими 7, 8, 9 или 10 скоростными цепями в отличии от обычной трансмиссии на поддержание планетарной требуется меньше обслуживания и затрат. Широкие и крепкие цепи планетарной трансмиссии созданы для передачи усилий, а не для обеспечения гибкости, такой важной на обычных переключателях скоростей. Другой значительной особенностью, влияющей на обслуживание и эффективность планетарной передачи, является путь прохождения цепи. На планетарной передаче у цепи только два изгиба: вокруг передней и задней звёздочек. На классическом переключателе скоростей цепь изгибается чаще, из-за наличия двух роликовых колёсиков переключателя передач. На этих маленьких колёсиках цепь изгибаться по маленькому радиусу, что создаёт значительное дополнительное трение в цепи, так как трение в цепи обратно пропорционально размеру звёздочки. Это означает, что чем меньше звёздочка, тем выше трение в цепи. С целью сведения технического обслуживания к минимуму трансмиссию можно сделать абсолютно закрытой (например, купить полную защиту цепи Hebie Chainglider). В результате широкая закрытая прямая цепь планетарной трансмиссии прослужит вам в 4 — 6 раз дольше (по времени и километражу) за тонкую грязную гибкую цепь обычной системы переключения передач.
  • Планетарную втулку легче отрегулировать, чем дерайлер.
  • При использовании полной защиты цепи, например, Hebie Chainglider, не пачкаются брюки. Это важно при поездках на работу!
  • У планетарной втулки выше надёжность, что важно на любом велосипеде!
  • Планетарные втулки не повреждаются в авариях или при падении велосипеда на бок, так как здесь отсутствует удалённый переключатель скоростей (за исключением Srams Clickbox). Это важная проблема на детских велосипедах и велосипедах для фрирайда!
  • Все передачи планетарной втулки помещаются на один переключатель, более простой в использовании.
  • На планетарной втулке отсутствуют близкие передачи и неэффективные «противоположные» сочетания передней и задней звёздочек. Это важное преимущество для новичков, ездящих в сильном городском трафике!
  • Компонентов меньше и они проще: одна передняя звёздочка, одна задняя звёздочка, короткая цепь, отсутствие заднего и переднего переключателей, нет натяжителя цепи (при условии использования горизонтальных дропаутов), нет натяжного устройства, нет передних манеток и боуден-троса. Здесь просто нечему ломаться! Высокая надёжность на любом велосипеде.
  • Переключение передач осуществляется без необходимости педалировать. Это важно для городских велосипедистов и триальщиков!
  • Чистый и строгий внешний вид. По дизайну классический переключатель можно сравнить с PC, а планетарную втулку с MAC!
  • Возможно сочетание с ножным тормозом, которое сводит общий уход за велосипедом практически к минимуму. С ножным тормозом отпадает необходимость в боуден-тросе (возможно замёрзлом). Это крайне важно для использования велосипеда для ежедневных поездок на работу!
  • При езде по бездорожью или плохим дорогам на цепь не налипает грязь!
  • Из-за отсутствия заднего переключателя цепь намного реже слетает с передней или задней звёздочки, что особенно важно при езде по бездорожью и плохим дорогам!
  • Для Sram i-Motion, Shimano Nexus Inter 8 / Alfine и Rohloff Speedhub допускается переключение под нагрузкой. Поэтому планетарные втулки придутся как нельзя кстати на соревнованиях или перед началом подъёма, когда под нагрузкой требуется быстро понизить передачу!
  • На переключателе передачи следуют одна за другой (Rohloff Speedhub, Sram i-Motion 9). Это очень удобно при езде на длинные расстояния (более 20 километров), так как позволяет легко поддерживать оптимальный каденс.
  • Из-за использования энергии педалирования переключение передач не требует значительных усилий (Shimano Nexus Inter 8 / Alfine и Sram i-Motion). Это важно на детских велосипедах и при езде под дождём (особенно в отсутствие грипс на руле).
  • Более прочное и долговечное заднее колесо. На планетарной втулке установлена только одна звёздочка, что позволяет расположить латеральней выступы спиц на втулке. Кроме того из-за одинакового угла спицы с обеих сторон втулки натянуты равномерно, что при сборке колеса даёт возможность увеличить натяжение спиц. А чем выше натяжение спиц, тем прочнее и жоще колесо.
Читайте также  Самодельные мопеды из велосипеда

Фото велосипеда с планетарной втулкой.

Недостатки планетарной втулки:

  • Маленькое общее передаточное отношение. У классических переключателей скоростей общее передаточное отношение в среднем 550%. То есть за один оборот педалей на самой высокой передаче вы проезжаете расстояние в 5,5 раз длиннее, чем на самой низкой передаче. У втулки Shimano Inter 8 общее передаточное отношение составляет 306%, что слишком мало для горной местности. С этой втулкой вам будет не хватать передач для крутых подъёмов или быстрых даунхиллов. Альтернативным вариантом может стать дорогая планетарная втулка Rohloff Speedhub с общим передаточным отношением 526%.
  • Планетарные втулки тяжелее классических переключателей скоростей высокого класса. Это очень важно для спортивных соревнований!
  • Планетарные втулки намного дороже классических переключателей, если сравнивать системы сопоставимого качества. В общем соотношение цены к количеству передач лучше у классических переключателей скоростей. Это существенный минус, если вам приходится часто оставлять велосипед на парковках, где существует риск кражи.
  • Планетарные втулки сложнее классических переключателей скоростей. Обычному человеку трудно разобраться во внутреннем механизме, но обычно нет необходимости разбирать планетарную втулку.
  • По сравнению с обычными переключателями скоростей теряется до 8% эффективности (за исключением Rohloff Speedhub). Эффективность планетарных втулок составляет 92% по сравнению с 98% для обычных переключателей скоростей. Однако эти значения верны для новых или хорошо обслуживаемых переключателей! Внутри трансмиссии велосипеда с планетарной втулкой существует три источника потерь на трение:
    1. Внутри планетарной втулки находятся планетарные шестерёнки, которые одновременно соприкасаются с солнечными шестерёнками и зубчатым колесом. Они отвечает за 4% потерь на трение
    2. Также источником потерь на трение качения служат подшипники планетарных механизмов.
    3. Наконец потери на трение возникают в цепи, но эта также относится и к обычным переключателям скоростей.

    Это самый важный недостаток планетарных втулок, мешающий их спортивному применению. Но если сравнивать потери в планетарных втулках с потерями системы велосипедист плюс велосипед на сопротивление воздуха, то эти потери не заслуживают внимания!

  • Неоднородное распределение веса между передним и задним колесом, что может быть важно для некоторых спортивных применений планетарных втулок (например, в маунтинбайкинге, фрирайде, даунхилле).
  • По сравнению с классическими переключателями скоростей сложнее настроить передаточные числа. Шаги передач обусловлены общим передаточным отношением и их нельзя изменить. Все передачи можно повысить или понизить заменой задней и передней звездочек. Опять же это важный недостаток планетарных втулок для их спортивного применения.
  • Трудоёмкая процедура снятия и установки колеса (за исключением новых втулок i-Motion Sram), связанная с необходимостью обеспечения правильного натяжение цепи. На обычных переключателях скоростей такой проблемы нет.
  • Ограниченный максимальный вращательный момент. Это означает, что на планетарных втулках (за исключением Rohloff Speedhub) нельзя добиться низких передаточных отношений. А значит вам не удастся покорить многие подъёмы.

Классическая система переключения передач.

Планетарное переключение скоростей на велосипеде

Выбирая велосипед с несколькими скоростями, покупатель часто сталкивается с многообразием непонятных ему терминов. В этой статье мы попробуем разобраться с вопросами переключения скоростей и «планетарной втулкой».

В настоящее время существует два вида переключения передач: классическая схема с переключателями и планетарная втулка.

ПЛАНЕТАРНАЯ ВТУЛКА

Планетарная втулка — закрытая система переключения скоростей для велосипеда, весь механизм находится внутри задней втулки. Конструкция надёжная и долговечная. В простых планетарных втулках 3 скорости, самые продвинутые модели имеют до 14 передач.

Наибольшую популярность планетарные втулки получили в первой половине 20 века, практически на каждом велосипеде стояла такая втулка (особенной популярности они пользовались в Великобритании, Голландии, Германии, Скандинавии). Однако, появившиеся позже переключатели скоростей и кассеты, вытеснили планетарные втулки, благодаря своей дешевизне и неприхотливости.

У велосипеда с планетарной втулкой отсутствует внешний переключатель — весь механизм переключения спрятан внутри задней втулки, а снаружи лишь одна звезда и цепь. Это самое главное преимущество планетарных втулок — нет лишних деталей, которые так легко повредить при падении. Вся система переключения находится внутри корпуса втулки, надёжно защищена от грязи и внешнего воздействия. Переключения можно производить как под нагрузкой, так и без, поскольку цепь всё время стоит на одних передачах, то нет вероятности её повреждения при переключении. В отличие от классической системы переключения, планетарная втулка совместима с задним ножным тормозом.

Особенность планетарных втулок – более высокая стоимость и более низкая ремонтопригодность, чем у классической системы переключения. Сложный механизм переключения внутри втулки стоит дороже классической системы переключения.

Планетарная втулка надёжна, при правильной эксплуатации ресурс – десятки тысяч километров. В приводе используются толстые цепи и звездочки, их ресурс во много раз превышает срок службы аналогичных компонентов велосипедов с классическим переключателем. Планетарная трансмиссия не требует обслуживания, единственная регулировка – подтяжка тросика в процессе эксплуатации. Однако если что-то сломается в планетарной втулке, то ремонт может обойтись дорого и делать его придется в специализированной мастерской.

Несмотря на большое количество скоростей в самых продвинутых моделях, не для всех видов катания будет достаточно скоростей планетарных втулок. Такая система переключения скоростей подойдет для неспешного, комфортного катания по городу, лесу и паркам. Но если мы говорим про езду в стиле кросс-кантри или более экстремальное катание на велосипеде, то количество скоростей и диапазона передач будет недостаточно.

Стоит отметить и намного больший вес планетарной втулки, если сравнивать с классической системой передач, развесовка велосипеда будет смещена в сторону заднего колеса.

Плюсы

+ большой ресурс при правильной эксплуатации

+ механизм переключения передач полностью закрыт в корпусе втулки, что позволяет защитить его от попадания грязи

+ совместим, как с ручными тормозами, так и с задним ножным тормозом

Минусы

— больший вес по сравнению с классической системой переключения

— сложный ремонт, под силу только квалифицированным специалистам по планетарным втулкам

Если Вам необходим велосипед для спокойного катания по городу и паркам, Вы не гонитесь за количеством передач и хотите иметь надёжный велосипед без лишних деталей и простой в эксплуатации, то планетарная втулка именно то, что Вам надо.

КЛАССИЧЕСКОЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ

Самый распространённый вариант — это классическая схема переключения с кассетой и переключателями. На задней втулке установлен набор звёздочек, называемых «кассетой», и внешний переключатель, крепящийся к раме через переходник именуемый «петух». В многоскоростных велосипедах (более 7 скоростей), есть также две или три звезды спереди и внешний передний переключатель.

Общее количество передач – это количество звёзд передней системы, умноженное на количество звёзд задней кассеты. Например: 3 передних и 9 задних передач в сумме дают 27 скоростей. Но на самом деле использовать все комбинации нельзя и даже противопоказанно, поскольку приведёт к преждевременному износу и поломке оборудования. Чтобы избежать перекосов цепи, исключив тем самым вероятность поломки, обычно рекомендуют использоваться такие сочетания как: 1х1,2,3, 2х2,3,4,5,6,7,8, 3х7,8,9.

Классическая схема с переключателями самая распространенная и доступная. Можно подобрать подходящую систему или отдельные запасные части. Главный плюс – ее легко ремонтировать при поломке или сделать апгрейд до более продвинутой. Но есть и несколько минусов: задний переключатель крепится с правой стороны рамы и его легко сломать, при неудачном падении велосипеда на правый бок. Также система требовательна к чистоте, поскольку все компоненты открыты, необходимо чистить компоненты и смазывать цепь, дабы исключить её преждевременный износ. Необходимо научиться правильно, переключать передачи – ни в коем случае нельзя переключаться под нагрузкой. Всегда необходимо переключать передачи заранее и в момент переключения необходимо давить на педали не сильно, чтобы избежать разрыва цепи. Данная система переключения не совместима с задним ножным тормозом.

Если соблюдать правила переключения, держать велосипед в чистоте и своевременно делать необходимое техническое обслуживание, то классическая система переключения будет вас радовать качественной и надёжной работой.

+ большое разнообразие деталей

+ отличная ремонтопригодность (в магазинах всегда большой выбор деталей и починить переключение не составит большого труда), ремонт смогут сделать в любом велосипедном сервисе

— возможно сломать при падении

— необходимость в чистке и уходе

— соблюдение правил переключения (использовать только определённые комбинации и переключение не под нагрузкой)

— несовместимость с задним ножным тормозом

Если Вы выбираете горный велосипед или Вам нужна отличная ремонтопригодность, то выбор один — классическая система переключения скоростей.

Устройство планетарной втулки

Планетарная втулка – устройство представляет собой сложно слаженную механическую систему переключения скоростей современного байка. Планетарная система изобретена еще в конце прошлого века, но массовая популяризация и внедрение механизма в трансмиссию велосипеда началась только недавно, по причине сложности внутренней оснастки и многочисленных мелких деталей из высокопрочных материалов.

Втулка отличается оптимальной степенью нагрузки, частотой кручения педалей, скоростными характеристиками, регулируемым механизмом переключения.

В отличие от односкоростного байка многоскоростные модели перестраиваются под разные способы езды. Система скоростей применяется практически для всех моделей начиная от сити, заканчивая гоночными байками.

Планетарные передачи с шестерным механизмом относятся к наиболее распространенным моделям трансмиссионной системы. Расположенный на штанге руля рычаг переключателя регулирует положение и сцепление шестерёнки.

Строение и принцип работы

Сама конструкция планетарной втулки сложная и похожа на автомобильную коробку передач.

К деталям шестерного отсека относятся:

  • Малое центральное зубчатое колесо (солнце);
  • Зубчатые колёса (сателлиты);
  • Рычажный механизм (водило);
  • Большое центральное зубчатое колесо (эпицикл).

Солнце с закрепленными планетарными шестерёнками закрепляется на осях заднего колеса, шестерёнки фиксируются рычажным механизмом определяющим направление движения и контролирующим сателлиты.

Завершает планетарную систему большое центральное зубчатое колесо, двигающееся при помощи кручения педалей: при переключении скоростей звёздочки соединяются со втулкой посредством шлицевых приводов и меняют вращательные скорости рычажных механизмов в отношении кольцевой шестерни, вследствие этого происходит регулирование и перестройка направления велосипеда под угол движения.

Одна из главных особенностей планетарной втулки – качество механизма передающего и преобразующего крутящее движение.

Малое центральное зубчатое колесо неподвижно, а ведомый эпицикл и водило замыкают движение на корпусе втулки.

Механизм работы на трёхскоростном байке

При снижении скоростей кольцевая шестерня планетарного редуктора опережает движение рычажного механизма вследствие сцепления корпуса втулки, отношение передачи при этом составляет 0.8 КПП.

Кручение направляется с зубчатого венца в результате сцепления с планетарным механизмом.

Со втулкой соединяется звёздочная шестерня и начинает крутиться быстрее чем водило, поэтому для развития максимальной скорости требуется больше усилий чем при пониженной передачи.

Повышение передаточного числа до 1,4 КПП достигается в результате взаимодействия противоположных двигательных направлений.

У планетарных втулок со скоростью от 5 передающие отношения больше чем у трёхскоростных систем вследствие большого количества шестерёночных механизмов.

Сам рабочий принцип между многоскоростными и простыми цилиндрами одинаковый, разница состоит лишь в том, что у каждой есть свои фиксирующие передачи, а у планетарного механизма их в несколько раз больше чем у обычной звёздочной системы.

Основные производители

Производство планетарного механизма для велосипедов осуществляют несколько марок:

Считается лидером и наиболее высоко ценится если судить по сложности конструкции. Втулка состоит из 4 составляющих деталей. Надежность механизма и большой диапазон скоростного режима конкурирует с самыми популярными трансмиссионными кассетными системами.

На втором месте по эффективности находится SRAM.

Один из распространенных производителей велосипедных запчастей. Фирма выпускает втулки с 3, 4, 7, 8 и 11 скоростными планетарными механизмами.

Производит гибридные кассетные и планетарные системы, и другие универсальные детали механизмов.

Отличительные характеристики

  1. Маленький износ звездной трансмиссии и прямое движение цепи;
  2. Механизмы переключения передач защищены от внешнего влияния и отличаются более длительным сроком службы в сравнении с кассетными системами и трещотками;
  3. При езде можно задействовать все передаточные уровни;
  4. Механизм не требует постоянного контроля и ремонта из-за исключения возможности механических повреждений при обычных условиях эксплуатации.

Недостатки системы

  1. Нет возможности применения планетарных втулок в условиях спортивных соревнований из-за повышенной восприимчивости шестеренок к трению.
  2. Ощутимый вес: планетарный механизм весит около килограмма, вследствие чего происходит повышенная нагрузка на задние колёса.
  3. Ремонт планетарной втулки велосипеда в домашних условиях не представляется возможным и к тому же в данный момент времени не многие велосипедные мастерские занимаются ремонтированием данных деталей, поэтому чаще всего после поломки системы приходиться устанавливать новую втулку.
  4. Высокая стоимость механизма поэтому установка системы на старый байк не имеет смысла, лучше купить новый велосипед с планетарной втулкой.

Правильное переключение передач при езде

Испортить аппарат сложно, но при неправильном управлении вполне возможно.

При езде на велосипеде с планетарной втулкой обязательное правило – переключение передачи без педалирования.

Оптимальный переход скоростей:

  • Велосипед должен двигаться автоматически при минимальной нагрузке на педали;
  • В процессе наката переключаются передачи с помощью рычага расположенного на руле;
  • Педалирование возможно только через пару секунд после переключения передач;
  • При горном подъеме следует понижать скорость;
  • При езде в нормальном режиме переход скоростей осуществляется постепенно;
  • На повышение скоростей следует идти пошагово: с первых на вторые и тд.;
  • Поездка на пониженных скоростях осуществляется только на главной передаче.

Велосипеды с планетарными механизмами передачи способны к преодолениям значительных расстояний в условиях хорошо отремонтированных дорог, поэтому они более распространены в местностях с ровными трассами и подходят для спокойной и гладкой езды.

Также можете посмотреть видеообзор планетарной втулки: