Устройство системы велосипеда

Устройство велосипеда

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: 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.
По мере того, как вы будете изучать части велосипеда, некоторые их названия могут показаться смешными – например, “петух”. А ведь это – всего-навсего металлический кронштейн, съемный или нет, на который крепится задний переключатель. Он расположен на раме, как и универсальные крепления, созданные для монтажа различных аксессуаров.

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?

Руль может быть разной формы: прямой, выгнутый и шоссейный ( он же “бараньи рога”). Любителям гонок по пересеченной местности стоит выбрать прямой руль, а для обычных велосипедных прогулок лучше взять те, что с изгибом – так велосипедом будет проще управлять.
Грипсы надевают на руль, чтобы повысить его сцепление с ладонями велосипедиста. Эти ручки делаются из самых разнообразных материалов – от резины до поролона.
Конструкция велосипеда обязательно предусматривает вынос руля – основной инструмент, служащий для изменения посадки на велосипеде. Меняя длину и подъем выноса, можно изменить прогулочную посадку (почти вертикальную) на скоростную (гораздо более низкую).

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:

Манетки – специальные механизмы в виде рычажков или ручек, с помощью которых осуществляется переключение скоростей.
Передний и задний переключатели подключены к манеткам с помощью системы тросов. Передний переключатель обеспечивает переброс цепи на звезды “системы” и обгоняет многие основные узлы велосипеда по неприхотливости. Задний работает со звездами кассеты и требует особого, бережного ухода – в силу того, как устроен велосипед, на этот переключатель постоянно попадает грязь и вода.
Система тросов передает усилия велосипедиста к переключателям скоростей и тормозам. Схема велосипеда, в большинстве случаев, насчитывает четыре троса: к задним и передним переключателям скоростей и к тормозам сзади и спереди.
Читайте также  Крепления для руля велосипеда

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.

Как устроен велосипед и из чего состоит – схема с названием деталей

  • Из каких частей состоит велосипед
  • Рама
  • Седло
  • Руль
  • Грипсы
  • Вынос руля
  • Шифтеры
  • Передний переключатель скоростей
  • Задний переключатель скоростей
  • Тормоза
  • Колеса
  • Велосипедная втулка
  • Обода
  • Шины
  • Педали
  • Трансмиссия
  • Заключение

Велосипед – практичное и по большей части универсальное средство передвижения. Это экономичный и удобный вид транспорта, который давно обосновался в городе, сельской местности и далеко за пределами дорог. Достаточно широко используется велосипед и в спортивных соревнованиях.

О его достоинствах можно говорить много. Однако стоит выделить очевидное преимущество – примитивность конструкции. Она проста и интуитивно понятна, поэтому велосипед популярен среди такого количества людей. Но его устройство не ограничивается рулем, колесами, рамой и педалями.

Из каких частей состоит велосипед

«Анатомия» велосипеда имеет много общего с устройством автомобиля – все рабочие узлы и механизмы крепятся на несущей конструкции. Наглядно об устройстве двухколесного транспорта свидетельствует схема «Строение велосипеда». Из рисунка понятно, что все механизмы и основные узлы держатся на раме велосипеда.

А теперь расскажем более подробно о каждой детали.

Это ромбовидный каркас, собранный из нескольких составляющих:

  • передние и подседельная трубы;
  • верхние и нижние перья.

Передние трубы «сшиты» между собой в рулевой стакан, нижняя и подседельная труба вместе с перьями – в кареточный стакан, а перья между собой – в дропауты заднего колеса. Нынешний ассортимент велосипедов обусловливает классификацию рам:

  • городские модели – тяжеловесные, прочные и жесткие рамы;
  • горные модели – устойчивы к нагрузкам, прочные и мобильные;
  • шоссейные велосипеды – легковесные рамы;
  • спортивные велики – их рамы должны выдерживать колоссальные нагрузки, быть устойчивыми к механическим повреждениям;
  • трюковые модели – используются для ВМХ-велосипедов.

Что касается материала изготовления, то здесь на данный момент можно выделить в общей сложности два варианта: алюминий (бюджетный и наиболее распространенный) и карбон (самый дорогой и износостойкий).

Седло

Здесь следует сразу обратить внимание на то, что правильно говорить именно «седло», а не «сиденье». Дело в том, что второй вариант подразумевает глубокую посадку человека, когда масса тела полностью распределяется по поверхности. На седло велосипеда приходится лишь частичная нагрузка. Во время движения масса тела должна равномерно распределяться между рулем, педалями и седлом.

При выборе следует ориентироваться на высоту подседельного штыря. Что касается болезненных ощущений в области паха, то они могут возникнуть после длительного отсутствия опыта езды на велосипеде. Предпочтение следует отдавать седлам анатомической формы от известных производителей.

Эта часть состоит из двух элементов: горизонтальной изогнутой трубы и вертикального штока. Руль бывает:

  • прямым;
  • изогнутым вверх или вниз;
  • «бараньи рога».

Вынос руля (может быть жестким и регулируемым) соединяет трубку с рулевым штырем. Это достаточно важный элемент велосипедной конструкции, к выбору которого нужно относиться со всей серьезностью. Неправильно подобранный вынос существенно увеличивает нагрузку на велосипедиста, а также влияет на некоторые технические моменты.

Рулевая колонка – неотъемлемый элемент системы велосипеда, который отвечает за вращение велосипедной вилки в головной раме. Бывает двух типов:

  1. резьбовая;
  2. безрезьбовая.

Первый вариант считается устаревшей и дешевой конструкцией, для монтажа и демонтажа которой понадобится разводной ключ. Безрезьбовые рулевые колонки встречаются в большинстве современных моделей – вилка легко вставляется и фиксируется в трубе рулевой рамы.

Грипсы

Это насадки на ручки руля. Данный элемент значительно повышает уровень комфорта во время езды, обеспечивая надежный хват. Грипсы бывают пластиковыми и резиновыми. Изготавливают их также из геля, пены, кожи, силикона или полиуретана. Предпочтение следует отдавать прочным изделиям, которые даже при намокании позволят уверенно держать руль.

Вынос руля

Он определяет расстояние руля от рамы – чем дальше его удаленность, тем более горизонтальное положение принимает велосипедист. Обсуждаемая деталь крепится к регулировочной трубе.

Шифтеры

Это один из элементов, отвечающих за переключение передач. Шифтеры, или манетки крепятся к рулю велосипеда. Их состояние определяет четкость смены одной передачи на другую.

Передний переключатель скоростей

Неприхотливая в обслуживании и износостойкая деталь, которая передает сигнал о переключении скорости с шифтера посредством тросика. Механизм перекидывает цепь между звездочками передней кассеты.

Задний переключатель скоростей

Механизм отвечает за безупречную смену скоростей. Он перекидывает шестерни задней кассеты. Это достаточно деликатная деталь, которая открыта всем «прелестям» плохой погоды: влаге, грязи, пыли и т.д. Поэтому ее состоянию нужно уделять много внимания.

Тормоза

Тормозная система велосипеда – важнейший узел, от состояния которого зависит безопасность велосипедиста и других участников дорожного движения. Наиболее распространенными являются:

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

Последний тип сегодня встречается крайне редко. Ободные представлены зажимными устройствами с колодками, которые оказывают давление на ободья, тем самым замедляя движение велосипеда. Дисковые состоят из закрепленного на втулку диска, привода и калипера, к которому крепятся тормозные колодки – этот тип является наиболее эффективным и распространенным. Дисковые тормоза не зависят от геометрии обода, они обеспечивают большую поверхность торможения и меньший ход колодки.

Колеса

Вот уж без чего нельзя представить велосипед. Они являются легкими, но прочными конструкциями, включающими:

  • обод;
  • камеру с покрышкой;
  • втулку;
  • спицы;
  • ниппель.

Рассмотрим каждый элемент колеса более детально.

Велосипедная втулка

Она состоит из оси, подшипников и шайб. Втулка формирует и удерживает крутящий момент. Внутреннее устройство обсуждаемого заднего элемента гораздо сложнее, чем переднего, поскольку эта деталь отвечает за раскручивание колеса.

Обода

Это металлическое кольцо, которое крепится к втулке через спицы. Особенности геометрии обода вкупе со степенью натяжения спиц определяют устойчивость колеса к механическим повреждениям и силовым нагрузкам.

Ободья чаще всего изготавливают из алюминиевого сплава, спицы – из легких металлов с хромовым напылением.

Это гармоничный тандем камеры и покрышки. Первая представлена полым изделием из резины, которое накачивается воздухом до определенного уровня давления. Связь с «внешним миром» обеспечивается посредством ниппеля, через который происходит закачивание воздуха.

Покрышка или внешняя часть шины характеризуется наличием бортов, боковин и контактной части (протектора), которая соприкасается с поверхностью земли. Типы покрышек:

  • слики и полуслики (ими комплектуются шоссейники, они подходят для езды по ровным поверхностям);
  • дорожные (рисунок протектора средней выраженности);
  • с агрессивным рисунком протектора, который позволяет легче преодолевать неровную поверхность;
  • гибридные (из названия понятно, что шины имеют характеристики нескольких типов покрышек – они могут использоваться как для езды по ровной дороге, так и для преодоления бездорожья; значительно уступают агрессивному рисунку протектора).

Есть специфические шины с грунтозацепами по краям. На них вполне комфортно передвигаться по асфальту, но при езде по рыхлым поверхностям – равных им нет.

Педали

С их помощью усилие от ног передается на шатуны, каретку и передние звезды. Различают несколько типов педалей:

  • Классические. Универсальный тип, предназначенный для обычных велосипедистов.
  • Контактные. Они оснащены особенными вставками, которые предполагают использование специальной обуви. Благодаря этой особенности обеспечивается лучшее сцепление.
  • Экстремальные. Используются для комплектации спортивных байков. Они более толстые и широкие, отличаются наличием вставки-фиксатора.
  • Мини-педали.
  • Изделия, оснащенные ремешками.

Сегодня производители предлагают достаточно много вариантов исполнения педалей для велосипеда, поэтому каждый сможет индивидуально подобрать изделие, отвечающее всем требованиям.

Трансмиссия

Это ключевой механизм велосипеда, без которого он просто не поедет. Составляющие части:

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

За счет каретки обеспечивается свободное вращение. Ее узел находится в нижнем стакане рамы и является соединительным элементом для пары шатунов и передних звезд.

«Здоровью» трансмиссии велосипеда следует уделять повышенное внимание. Регулярный осмотр, чистка и смазывание элементов должны стать рутиной велосипедиста.

Заключение

Схема велосипеда на самом деле является достаточно простой конструкцией с небольшим количеством деталей и элементов. Но именно слаженная работа всех составляющих обеспечивает комфортное и безопасное катание. Зная, как устроен велосипед, вы сможете без труда ориентироваться в ассортименте запчастей и составляющих.

Автор статей. Серьезно увлекаюсь велосипедами и мотоциклами. Интересуюсь всем, что связано с активным образом жизни.

Виды тормозов на велосипеде

Велосипед — механическое транспортное средство. Его используют для перемещения по городу, при спуске по крутому перевалу и во время соревнований. В подобных случаях надежные и качественные тормоза просто необходимы. Специалисты советуют перед эксплуатацией велосипеда проверять исправность тормозной системы, обеспечивающей комфортное и безопасное перемещение.

Терминология

В данном обзоре будут рассмотрены основные виды тормозных систем. Но для того, чтобы понять присущие им преимущества и недостатки, следует заранее уточнить некоторые термины.

Самым важным критерием работы тормозной системы является ее модуляция. Данный термин отображает способность транспортного средства менять величину тормозного усилия в зависимости от уровня давления на тормозную ручку. Далее идет тормозной путь, который не нуждается в подробном объяснении.

Под эффективностью торможения подразумевается способность работы тормозов в различных погодных условиях (во время снега, дождя, морозов). Уровень надежности — способность тормозной системы работать в тяжелых эксплуатационных условиях. Например, во время походов по горным перевалам, под воздействием запредельных нагрузок, после вымачивания в грязи и так далее.

И последний термин, который будет использоваться при описании тормозных систем — требовательность к обслуживанию. Здесь имеется в виду, насколько часто владельцы двухколесных транспортных средств будут обязаны менять комплектующие, периодически регулировать систему, а также настраивать ее работу.

Читайте также  Велосипеды tilly trike

Ободные тормоза: преимущества и недостатки

На протяжении длительного периода времен, начиная с середины 90-х, альтернативы для ободных тормозных систем практически не существовало. Их устанавливали на все выпускаемые велосипеды. И такие модели стоили немалых денег. Но с середины 2000-х годов ободные тормоза стали вытесняться дисковыми аналогами. Но это не означает, что они устарели, так как и по сегодняшний день ободные тормозные системы устанавливаются на большое количество двухколесных транспортных средств.

Итак, из названия понятно, что данные тормоза воздействуют на обод колеса, тем самым замедляя его движение. Как правило, их применяют при производстве шоссейно-гоночных моделей. Основной принцип действия: при помощи нескольких дугообразных рычажков тормозные колодки зажимают велосипедный обод. Что касается качественных, технических и эксплуатационных параметров, присущих данным тормозным системам, то они напрямую зависят от совершенства выбранной модели. Например, системы компаний Campagnolo и Shimano выпускают профессиональные комплектующие. Поэтому их тормозные системы будут отличаться от аналогов высоким уровнем эффективности, отличной функциональностью и надежностью в использовании.

Если говорить в общем, не обращая внимания на элитные комплектующие, то можно сказать, сила торможения у ободных систем невелика, а также у них посредственная эффективность и модуляция.

На сегодняшний день различают следующие модели ободных тормозных систем:

  1. Механические (V-brake, клещевые и кантилеверные);

  1. Гидравлические.

Самыми распространенными являются V-brake модели. Их название отображает V-образное крепление рычагов.

Устройство V-brake

Клещевые тормоза обладают U образной формой крепления рычагов. Кантилеверные системы устанавливаются в основном на циклокроссовых велосипедах, подвергающихся массивному грязевому воздействию. Гидравлические тормозные системы для торможения передают жидкость по гидролинии от ручки к тормозным колодкам.

Предлагаем вам ознакомиться с краткой видео-инструкцией по настройке V-brake тормозов.

Особенности дисковых тормозных систем

Дисковый тормоз состоит из ротора (стального диска) и калипера. Ротор устанавливается на втулке колеса. Как правило, он размещается с левой стороны. Калипер — устройство, способствующее сжатию диска тормозными колодками. Передача тормозного усилия происходит с помощью тросика или по гидролинии.

Устройство механического дискового тормоза:

Все существующие на сегодняшний день дисковые тормозные системы можно поделить на несколько категорий:

  1. Гидравлические;
  2. Механические.

Задний дисковый тормоз

Передний дисковый тормоз

Гидравлический дисковый тормоз

Гидравлические тормоза для остановки двухколесного транспортного средства передают по гидролинии тормозную жидкость. Что касается механических моделей, то здесь торможение осуществляется с помощью тросика.

Если говорить о преимуществах дисковых систем по отношению к существующим аналогам, то стоит отметить их простоту в эксплуатации. В связи с тем, что они монтируются в непосредственной близости от центра колеса, во время езды тормоза практически не засоряются. В отличии от ободных моделей, дисковые тормоза позволяют велосипедисту плавно регулировать тормозное усилие. Как показывает практика, дисковые тормозные системы редко выходят из строя и не особо нуждаются в обслуживании. Помимо этого, они не влияют на уровень износа обода.

С примером настройки дискового тормоза, переднего и заднего переключателя велосипеда вы можете ознакомиться на видео:

Как и другие комплектующие транспортных средств, тормозные дисковые системы помимо преимуществ имеют и свои недостатки. Здесь можно отметить высокие финансовые расходы во время обслуживания. Несмотря на то, что дисковые тормозные системы отличаются длительным сроком эксплуатации, при возникновении неисправности они потребуют немалой денежной суммы для ее устранения. Нужно сказать и про вес дисковых тормозов. Во многих дисциплинах данный показатель играет большое значение.

Барабанные тормозные системы

Их основная особенность — размещение непосредственно во втулках колес. Могут управляться как рукой, так и ногой велосипедиста. Стоит отметить тот факт, что на сегодняшний день ручные барабанные тормоза практически не используются. Это связано с их большим весом и прихотливостью в обслуживании. А вот ножные модели даже сегодня можно встретить во многих городских или дорожных велосипедах.

Барабанный тормоз:

К достоинствам барабанных тормозных систем можно отнести высокий уровень устойчивости к негативному воздействию на их корпус воды, грязи и других агрессивных сред. Не влияют на износ обода.

Среди недостатков можно выделить большую массу, невысокую мощность торможения, возможность перегрева при длительном спуске с возвышенности. В условиях переменного «тормоза» и «газа» очень сложно маневрировать.

Роллерные тормоза

Многие специалисты относят роллерные тормозные системы к категории барабанных. Но они обладают несколько иным принципом прижатия колодок к барабану. Роллерные тормоза были изобретены в конце прошлого столетия и должны были стать достойными конкурентами дисковым моделям. Но из-за своих конструктивных особенностей их применение было ограничено, что повлияло на уровень производства. Среди преимуществ можно выделить: мощность, простоту в эксплуатации, высокий уровень защиты от влаги, снега, грязи.

Роллерный тормоз на заднем колесе:

Видео-обзор устройства роллерного тормоза:

В заключение стоит отметить, то независимо от того, какому типу тормозов было отдано предпочтение, главное, чтобы они постоянно находились в исправном состоянии.

Велосипедная система

Велосипедная система

Система ведущих звезд (система) — передний набор звезд велосипеда, расположенный на оси каретки, часть велосипедной трансмиссии. Система служит для преобразования поступательного движения ног велосипедиста во вращательное и изменения передаточного отношения (при наличии на велосипеде устройства переключения передач).

Шатуны (кривошипы) соединяют валы педалей с валом каретки. Звезды прикрепляются, как правило, к правому шатуну. Существуют системы как с несъемными звездами, так и поставляемые отдельно от звезд.

Классификация систем

1. По области применения:

  • MTB системы:
    • Даунхилл системы — особо прочные одинарные.
    • Гибриды — тройные системы с набором звезд наподобие 26-36-48. Ориентированы в большей степени на движение по шоссе и туризма.
    • Кросс-кантри — тройные системы с набором звезд 22-32-42 (у дешевых), 22-32-44 или 24-32-42 (Shimano Dyna-Sys ). Последние системы высокого уровня (Shimano SLX и выше, Sram X.7 и выше) могут быть двойными: 26-38(39) или 28-40(42), подразумевая использование 10-звездной кассеты. Последние разработки — системы с 1 звездой спереди (при кассете на 11 звёзд сзади), полностью пропадает необходимость в переднем переключателе.
    • Компакт-системы — двойные системы со звездами 34-50, 36-50. Больше подходят для гонок в холмистой местности. Для новичков и развлекательной езды — тройные системы 30-39-50.
    • Велокроссовые системы — всегда двойные. Характерный набор звезд — 36-46, но выпускаются и традиционные 34-50.
  • Шоссейные системы — системы пятилапки и звезды на 5 болтов.
  • Системы для дорожных велосипедов — двойные системы с большими звездами наподобие 39-52, 42-53 и т. п. Для новичков и развлекательной езды — тройные системы 30-42-52.

2. По количеству звезд:

  • С одной звездой.
  • С двумя звездами («двойники»).
  • С тремя звездами («тройники»).

3. По принципу работы механизма переключения передач:

  • Системы с несколькими звездами.
  • Планетарные системы.

В тандемных велосипедах системы имеют обычно дополнительные звезды для передачи крутящего момента от педалей второго ездока. Дисковый тормоз, встроенный в систему, применяется на велосипедах со втулкой без свободного хода (например, в велосипедах для велотриала). А иногда механизм свободного хода также располагается в системе ведущих звезд.

Стандарты крепления системы к валу каретки:

  • соединение «на клиньях» — использовалась на старых советских велосипедах.
  • соединение «под квадрат» нескольких разновидностей (JIS, ISO, JISLP)
  • С полой осью под шлицевую посадку (Shimano Octalink, ISIS и др.)

В некоторых случаях вал каретки и один из шатунов изготавливаются неразъемными. Существуют так же системы, в которых оба шатуна образуют с валом единую деталь (встречаются, например, в BMX).

Шатуны

Шатун – это рычаг, передающий усилие с педали на вал каретки. В процессе эксплуатации шатуны для велосипеда подвергаются достаточно большой нагрузке, поэтому для их производства используются прочные материалы: сталь, алюминиевые сплавы, карбон. Стальные шатуны зачастую выпускаются полыми, что способствует уменьшению их веса.

В зависимости от конструкции шатуны для велосипеда разделяются на следующие типы:

  • односоставный шатун — представляет собой цельнометаллическую конструкцию, состоящую из оси, правого и левого шатунов; имеет большой вес, но достаточно прочен и надёжен;
  • двухсоставный шатун — конструкция, состоящая из правого шатуна, оси и ведущей звезды; левый шатун является отдельной деталью и фиксируется при помощи стяжного болта или клина на шлицах оси;
  • трёхсоставный шатун — самая распространённая конструкция, в которую входит три составных части: левый шатун, ось и правый шатун со звездой.

Длина шатуна должна быть пропорциональна длине ног велосипедиста. Чтобы два велосипедиста разного роста, в верхней точке амплитуды, поднимали ногу на один и тот же угол, у них должны быть установлены шатуны разной длины. Алгоритмы вычисления длины шатунов не детерминированы. На рынке наибольшую популярность получили шатуны от 160 до 180 мм.

Длина ноги (по внутренней части), мм Длина шатуна, мм
700-720 160
720-760 165
760-800 168
800-840 170
840-870 172
870-910 175
910-945 177
>945 180

Велосипедные рамы создаются под определенный чейнлайн (chainline – линия цепи). Чейнлайн — расстояние между диаметральной плоскостью велосипеда и центром набора звезд системы, т.е. до:

  • звездой системы (у одинарных систем);
  • точкой, равноудаленной от звезд (у двойных систем);
  • плоскостью средней звезды системы (у тройных систем).

Чтобы соблюсти чейнлайн, необходимо подбирать к системе каретку с подходящей длиной вала. Обычно рекомендации по выбору каретки предоставляет производитель системы.

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 кривошипам(а не шатунами, как указано на рисунке), цепной передачи и тормозов. Дополнительно велосипед может оборудоваться одним или двумя амортизаторами, багажником, светотехникой (лампами и/или световозвращателями), звуковым сигналом, подставкой-«подножкой».

Велосипедная рама

Рама — часть велосипеда, к которой крепятся другие его компоненты — колёса, педали, седло, руль. По мнению многих, рама — самый главный и дорогостоящий компонент велосипеда.

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.

Читайте также  Женский дорожный велосипед

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 женскими. Женская рама тяжелее мужской с аналогичными характеристиками, но на велосипед с женской рамой удобнее садиться и слезать. В прошлом велосипеды с женской рамой использовались женщинами (можно было сесть на велосипед, будучи в юбке и не нарушая приличий), сейчас они популярны среди обоих полов.

Комфортабельность рамы и ходовые качества велосипеда зависит от мягкости материала. Мягкие рамы лучше поглощают вибрацию и имеют лучший накат на неровных поверхностях. Жёсткие рамы позволяют передавать энергию от педалей к колёсам с меньшими потерями.

Рамы могут делаться из стали, сплавов алюминия, титана, магния, молибдена, 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. Тем не менее, сейчас Cr-Mo широко используется только в производстве рам для велосипедов ВМХ.

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; кроме того, алюминиевая рама, разрушающаяся от усталости материала, разрушается внезапно.

Титановые рамы также весьма легки, но титан — очень мягкий 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. Кроме того, у карбона очень плохие усталостные характеристики — спортсмены предпочитают менять такие рамы не реже, чем раз в год.

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.

Цепная передача велосипеда

Крутящий момент с педалей на заднее колесо передаётся с помощью цепной передачи. Она состоит из ведущих звезд, ведомых (задних) звезд, 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 10 ведомых звёздочек и 1—3 передних, что позволяет таким образом обеспечить до 30 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.

Существует и планетарный механизм переключения передач. Такой механизм целиком находится в задней втулке и обладает относительно низким механическим КПД. С другой стороны, 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 туристических велосипедов. В городских велосипедах из планетарных механизмов чаще всего применяются комбинированные трехступенчатые, обеспечивающие переключение трёх передач и тормоз; «трёхскоростные» втулки являются самыми лёгкими и отлаженными. Модели для туристических велосипедов позволяют получить 7-9 передач, вмонтированная тормозная система может быть разной (втулка, барабан или диск). Самые дорогие модели (например, скоростные втулки Ролофф) дают 14 передач, обеспечивая передаточное соотношение более 500% — это больше, чем можно добиться, просто переключая звёзды; но и весят такие втулки немногим менее 2 килограмм.

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.

Разновидности тормозов

Большинство велосипедов обладают ручными тормозами, как наиболее безопасными и удобными. Они бывают ободными (клещи, консольные, v-brake), дисковыми и роллерными. Дисковые тормоза имеют много преимуществ перед ободными: 1. Они меньше засоряются при езде по грязи, т.к. расположены ближе к центру колеса. Ободные тормоза расположены с краю колёс и при их загрязнении сильно снижается эффективность торможения. 2. Качественные дисковые тормоза позволяют более плавно регулировать тормозные усилия. Дисковые тормоза бывают механическими и гидравлическими. 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.

При использовании ручных тормозов необходимо нажимать оба рычага одновременно и плавно, без рывков. Передний тормоз эффективнее заднего при одинаковом тормозном усилии. Но на нём, в отличие от заднего, нельзя допускать полную блокировку колеса — это приведёт к падению, в то время как с заблокированным задним колесом можно удерживать равновесие, спускаясь, например, с крутого холма. Поэтому нажимать рычаг переднего тормоза раньше заднего опасно. Для экстренного торможения опытные велосипедисты смещают тело назад по ходу движения, насколько это возможно, либо применяется блокировка заднего колеса с поворотом велосипеда перпендикулярно направлению движения и завалом на бок.

Ножной тормоз применяется в некоторых городских велосипедах. Для торможения необходимо вращать педали назад. Ножной тормоз не подвержен действию погоды и очень редко требует техобслуживания, потому что тормозной механизм спрятан в оси заднего колеса. Кроме того, в отличие от клещевых тормозов, нет опасности перегрева обода. Однако ножной тормоз тяжёл, требует остановки вращения педалей и не обеспечивает безопасности при разрыве или сходе цепи и при соскальзывании ног с педалей. Кроме того, ножной тормоз не совместим со стандартным механизмом переключения скоростей.

Иногда велосипед оборудуется как ножным тормозом, так и ручным.

Седло

Седло является важной частью велосипеда: большинство проблем с комфортом связаны с неудобным седлом. Широкие и мягкие сёдла часто неудобны (хотя внешне кажутся удобными), потому что мешают работе ягодичных мышц. 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.

Различают мужские и женские седла.

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.

Педали предназначены для передачи мускульного усилия на колеса. Для повышения эффективности педалирования существуют приспособления, обеспечивающие фиксацию ноги на педали, позволяя тем самым не только толкать, но и тянуть педаль. До недавнего времени это осуществлялось преимущественно с помощью тупликсов — 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. Контактные педали требует специальных, совместимых с ними, велотуфлей, а, точнее, ответной части (шипов) совместимой системы.

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.

Зеркало заднего вида повышает безопасность езды по дорогам общего пользования.