зачем нужна втулка на велосипеде
Велосипедные втулки: разновидности, выбор и уход
Для некоторых людей велосипедный механизм очень простой в понимании, а для некоторых это достаточно сложная конструкция. Все зависит от опыта, самого байка и детали, которую нужно заменить или починить. К примеру, прогулочный велосипед будет легче починить, чем любой спортивный байк. Но в итоге, каждая конструкция это некая система, в которой все детали взаимосвязаны и нельзя какие-то из них исключить. Втулки колес входят в разряд именно таких конструкций.
Они созданы для равномерного распределения круговой и радиальной нагрузки на колеса. Иногда отвечают за функцию торможения и переключение скоростей.
Как видим, веловтулки основополагающая часть комфортной езды. Рассмотри их характеристики, различие и правильный технический осмотр.
Как устроена велосипедная втулка
Впервые веловтулка была испробована на велосипеде. Его работа состояла в обеспечении кручения колес, а его основой были шариковые подшипники. Самыми популярными стали:
Втулка, которая устанавливается спереди это самый простой механизм. Она состоит из корпуса, оси, которая крепится к дропаутам, крепления и подшипников, имеет вставки для защиты, еще их называют пыльниками.
На всех байках этот механизм одинаков. Может отличаться только материал, из которого изготавливают детали, их вес, прочность, уровень защиты и тип подшипников качения.
Веловтулки переднего колеса легче задних и не такие сложные в понимании. А всё потому, что спереди нагрузка меньше, чем сзади, а передние детали легче снимать и монтировать самостоятельно. Сложность конструкции заднего колеса связана со свободным ходом.
Виды велосипедных втулок и их различия
Фирмы производители изготавливают их литыми, точеными и штампованными. В отличии от штампованных и точеных, литые не такие прочные, а еще они легче по весу.
Но при бережном использовании, такой корпус тоже может прослужить длительное время.
Практически на все втулки устанавливаются конусные подшипники, с радиальным упором. Рассмотрим, как происходит установка:
За счет высокого уровня эксплуатации и возможности заменить, данные подшипники стали самыми распространенными.
Задние втулки – разновидности и принципиальные отличия
Как мы говорили выше, осевой механизм заднего колеса сложнее тех, что спереди. Веловтулки имеют трещотку, тормозные диски и вставки под кассеты. Модели с планетарными переключателями скоростей имеют достаточно сложную шестеренную систему. Но, как и двадцать лет назад, так и сейчас они имеют тормоза.
Устройство веловтулки, что располагается сзади, разделяется на такие типы:
Классическая узкая втулка имеет сходство с передней. Они монтируются на скоростные байки, где установлен механизм свободного хода. Идет прямая передача нагрузки от педалей на ось. Служит для передачи вращения от оси к втулке лишь при направлении кручения педалей вперед. Используется как обгонная муфта, которая автоматически сцепляет или расцепляет собачки с пазами на внутренней стороне корпуса втулки в зависимости от направления их кручения.
Планетарная втулка одна из востребованных, имеет защиту от влаги, грязи и т.д. Система планетарного вращения имеет 3 скорости:
У высокоскоростных трансмиссий установлено – 5, 7 или 8 скоростей. Используются, как правило, для прогулочных городских байков.
Барабанные и червячные втулки, монтируются на заднее колесо велосипедов с одной передачей. Замедление движения происходит за счет надавливания на педали назад.
Разница между червячным и барабанным тормозным механизмом основана на том, что у червячного внутренняя стенка корпуса соприкасается к резьбовому шнеку, в то время когда звезда крутится.
Плюсы колодок торможения:
Flip-flop — это механизм, который дает возможность повернуть колесо на 180 градусов. С обеих сторон установлены звездочки различных размеров, и исходя из условий езды, колесо будет повернуто большой звездой или звездочкой поменьше. Двухзвездочная втулка не оборудована тормозным механизмом и системой свободного хода, а та, что находится сзади, распределяет усилия на обе стороны.
Педаль => Колесо => Педаль 
Велосипедные втулки с амортизационными качествами вышли на рынок совсем недавно и мало кто ими пользуется. Устанавливается на оси переднего колеса для уменьшения ненужной вибрации. Для амортизации снаружи установлены эластичные вставки.
Разновидности креплений на раму
Крепления разделяются на 3 вида:
Эксцентрики выходят на первое место по удобству, а скорость демонтажа колес происходит за считанные минуты. Механизм достаточно крепкий, но такое крепление не для агрессивной езды.
Для экстремальных ездоков были созданы крепления гибриды — эксцентрик гайка. Ось закрепляется на дропауту с правой стороны с помощью гаек, а с левой стороны с помощью рычага зажимается. То есть нужно проделать следующее:
Эти манипуляции дадут нам надежно закрепленное колесо, которое не потеряет своих качеств, при экстремально быстрой езде по неровным дорогам.
Как разобрать, смазать и собрать заднюю и переднюю втулку велосипеда
Со временем все ломается или повреждается, этого ожидает каждый владелец велосипеда. В случае повреждения осевой системы колес можно справиться самостоятельно. Но как определить поломку или повреждение втулки?
Чтобы избавиться от трещины нужно разобрать колесо, все остальные проблемы можно решить и без этого. Не каждый велосипедист может с этим справиться, поэтому во избежание неприятностей, лучше доверить это дело специалисту. Демонтаж спиц осуществляется на раз-два, а вот установить обратно не факт что получится. Для уверенных в своих силах велосипедистов мы предоставили алгоритм действий для самостоятельной разборки велосипедной втулки:
Разборка червячного узла заднего колеса
Когда вы перебираете детали для чистки и смазки, в первую очередь смазывается корпус, а все разобранное нужно будет собрать в обратном порядке. Перебираются детали очень быстро и легко, не потратите и тридцати минут, но важно знать, что втулки лучше смазывать специальной смазкой.
Бывают случаи, когда беда не приходит одна, и приходится заменять не одну деталь, а несколько, например: ось, шайбу или же втулку целиком. Для этого лучше обратиться к мастерам своего дела, чтобы они заменили спицы колес. Ну а что касается оставшихся деталей, самому их будет достаточно легко поменять. Итак, начинаем с:
Осевые гайки должны быть затянуты так, чтобы не препятствовать вращению. Как видите, в разборе передней втулки нет ничего сложного, задняя втулка усложняется кассетами, которые нужно снять и тормозными дисками. Усложняет конструкцию так же встроенный механизм свободного хода. Поэтому к сборке и разборке нужно относиться с особой внимательностью.
velo-travel.com |
Велосипедная втулка: что это за зверь, и какие функции он выполняет?
Приветствуем всех! Уже скоро зима, а значит пришло время готовить байк к лету, и сегодняшняя тема для написания статьи – велосипедные втулки и все о них.
Почему именно так? Все просто, как можно разбирать, обслуживать и ремонтировать какой-то узел велосипеда, не зная его конструкции, свойств и механизма действия?! Нет, конечно, есть такие, кто ремонтирует все наугад, правда, по нормальному, починить получается только половину, ну да ладно 🙂 Дабы быть в курсе всех новых статей и обзоров советуем подписаться на рассылку, в которой Вы будете оповещены о новых статьях.
Кто читает нашу статью не первый раз, уже хорошо ознакомлен с принципом изложения информации, а кто читаем впервые, напомним, все делаем по порядку.
Из этой статьи вы узнаете:
2. Какую втулку купить.
3. Минусы резьбовых соединений втулки.
4. Плюсы втулки со шлицевым соединением.
5. Грязевая защита втулки.
6. Экс-центрик Maxle.
7. Правила выбора втулки.
Втулка с колесом – это рычаг и точка опоры. Все мы знаем, что чем больше колесо, то есть сам рычаг, тем лучше накат, а чем лучше скольжение и качение во втулке – тем легче крутится колесо, получается, тот же накат. Существует миф, что во втулках теряется часть энергии, или, так называемой, мощности от педалирования. Хотим заметить, что научно доказано противоположное. В книге Успенского «Теория велосипеда» указаны числа, которые доказывают, что потери во втулках настолько малы, что ими можно пренебречь. Оказывается, что потеря в кареточном узле с цепью составляет 4,5%, переднее колесо тратит 7,4% потерь, а заднее колесо – 18% обще энергии. А теперь, внимание. Потери во втулках колес составляют всего 0,47% энергии. Так что, если хотите улучшить накат – поменяйте резину и цепной привод. Почему такой малый процент потери энергии объясняет сама конструкция втулки: шарики крутятся вокруг своей оси, а также вокруг оси колеса, плюс, все это находится в смазке. Поэтому не стоит экономить на смазке во время обслуживания втулок, вложите ее туда столько, как будто она не ваша 🙂 В скором времени мы сделаем обзор разных смазок, перелопатим множество форумов и напишем статью о лучших смазках подшипников для разных компонентов велосипеда и разных условиях езды.
Новая втулка всегда будет крутиться на порядок хуже, чем та, что уже была в работе. Захотите узнать больше информации – изучайте трибологию, науку об износе. А простыми словами мы скажем, что новая втулка должна немного приработаться, износится, и тогда накат будет лучше. Не верите? Поставите новую втулку, сделайте толчок, посчитайте количество оборотов. Проедите 100-150 км, повторите эксперимент. Гарантируем, что количество оборотов колеса при одинаковой силе толчка будет больше, чем в первый раз. И еще, если не хотите проблем с втулками, не поскупитесь, и купите втулку высокого уровня, это рациональное капиталовложение.
Когда пришло время выбора втулки, задается вопрос «Какую втулку купить?». И понеслась…. Половина говорит, что только на пром-подшипниках, а половина говорит, что только конусные, или, так называемые, насыпные подшипники. Команда velo-travel будет золотой серединой, которая объективно расскажет о преимуществах и недостатков разных втулок.
Сначала был шарик. Потом был насыпной подшипник. Потом был промышленный подшипник. Вот и вся история 🙂 На теории – промышленные подшипники, это относительно новая разработка, а значит лучше. На практике вело-туризма – чем проще узел, тем он лучше. Обычные насыпные подшипники – это немножко, откровенно сказать, геморрой, но который лечится, а пром-подшипники – это сладкая вата, которая нам принесет неизлечимую болезнь, диабет. А теперь четко – для езды по городу и покатушке на расстояние до 200 км за день, или 500 за поход, промышленные подшипники – самое то! Они очень удобные, не требуют регулировки, хорошо защищены от воздействия внешней среды. Что касается длительных походов с большими нагрузками – тогда выбор за насыпными подшипниками. Все просто, катятся что те, что другие подшипники очень легко, но промышленные подшипники гораздо сложнее в установке, а насыпные требуют простой, но тонкой регулировки. В условиях похода заменить промышленный подшипник просто нереально, или иными словами, очень затратно. Тем более, мы никогда не знаем, когда выйдет тот, или иной подшипник из строя. Если разломается шарик в насыпных подшипниках – заменить его, это 10 минут, от остановки, до полного сбора колеса, а вот пром-подшипник потребует выпрессовки и запрессовки назад уже нового, в сборе, подшипника.
Решать Вам, а мы сказали свое мнение.
Втулки бывают задние и передние. Отличи от первых – наличие посадочного места для задних звезд. Раньше, задние звезды были цельны, и накручивались на резьбу. Теперь все по-другому, и такая конструкция уходит в историю.
Дело в том, что резьбовое соединение втулки и трещотки имеет много минусов:
— Вероятность сорвать резьбу во время установки.
— Неравномерный износ трещоточного механизма и самых звезд.
— Недостаточная прочность и жесткость.
— Большие потери энергии в узле.
Правда, такие задние звезды до сих пор устанавливаются на велосипедах благодаря их дешевизне и взаимозаменяемости.
Именно поэтому на смену трещоткам пришли кассеты. Благодаря шлицевому соединению втулки с кассетой удалось достигнуть больших успехов!
— Храповых механизм удалось установить внутрь шлицевого барабана, а значит, уменьшилась потеря энергии, на вращении в подшипниках.
— Расстояние между подшипниками стало больше, а значить и жесткость втулки стала выше.
— Надежность крепления благодаря шлицам стала намного выше, и сорвать кассету со шлицев не реально.
— Легкость в установке, благодаря шлицевому соединению.
— Появилась возможность заменять отдельные звезды, а не всю кассету.
Материалом для втулок служила сталь, сейчас используют алюминиевые сплавы, и, очень редко, титановые сплавы, как у серии Shimano XTR.
Мы выше писали о храповом механизме, многие не знают, как он действует, но все знают, что это, так называемая, трещотка. Но, это не правильное название. Давайте мы расскажем о храповом механизме и его принципе работы.
Храповой механизм – это движущая часть задней втулки. Его конструкция проста – это храповик и собачки (от 2 до 6). Собачки подпружинены и цепляются за зубцы храповика, тем самым передают крутящий момент от звезд к колесу. Когда звездочки не движутся, собачки прижаты и не соприкасаются с храповиком, который в свое время свободно вращается. Быстрее всего из строя выходят собачки и их пружинки, которые можно легко заменить в барабанных втулках, и очень тяжело в трещотках.
Но, некоторые компании, а именно CRISS, KING и т.д., разработали механизм, который попросту вечен. Это два стальных зубчатых кольца и пружина. Во время качения, зубчатые кольца не соприкасаются с колесом, а во время педалирования пружина вжимает кольца во втулку, тем самым устанавливая соединение колец с колесом. Просто и надежно.
Еще один вид втулок – это роллерные. Если передние роллерные втулки – это тормозные, то задние – это обратные тормозные втулки. О таких втулках подробнее опишем в другой статье.
Грязевая защита втулки – это хорошо, только в меру. Обычные пыльники, улучшенные пыльники — это самый ходовой вариант, а контактные и лабиринтные уплотнители – это сложные приспособление, которые увеличивают сопротивление качению во втулке. Но, пыльники, это те же презервативы, не гарантирующие 100% защиты 🙂 Лучший вариант предохранения от пыли – перебрать вовремя втулку, особенно после проезда глубокого брода или купании в соленой воде.
Мы рассмотрели классификацию втулок по типу крепления задних звезд. Пришло время рассмотреть втулки по виду крепления к раме велосипеда.
Что мы знаем о таком креплении? Это то, что можно закрепить с помощью болта, или с помощью экс-центрика. Все, больше информации 90% населения просто не знает, а мы расскажем!
Мы не будем рассказывать о стандартных длинах осей, о силе зажима экс-центрика и тому подобное, мы расскажем о новых прибамбасах, для быстрого фиксирования колеса в дропаутах вилки или в задних перьях рамы.
Материалом для осей втулок служат сталь, алюминиевые и титановые сплавы.
Как всем известно, экс-центрики плохо держат колеса у велосипедов экстремального стиля езды. Для этого был придумано экс-центрик MAXLE и MAXLE Lite. Его суть очень проста – отсутствие зажимной гайки с одной стороны. Вместо этого на оси расположена резьба, и, соответственно, резьбовое отверстие на дропауте вилки. Порядок установки прост. Сначала эксцентрик продевается через безрезьбовое отверстие, дальше ось закручивается в резьбовое отверстие и вся ось зажимается экс-центриком. Но и сам эксцентрик не простой, а особенный. Трубка-корпус рассечена на четыре лепестка, и по время зажима она прочно фиксируется в дропауте вилки. Особенность – использование только с дисковыми тормозами. Версия Lite – отличается только весом и использованным материалом. Вес легче примерно в два раза. Есть деньги, агрессивно катаете, поломали уже не одну ось? Тогда Maxle создан для Вас! И не подумайте, что это реклама, другие фирмы потом также начали производство подобных втулок, и весьма успешно.
Это самые основные и самые успешные разработки креплений колес в раме. История помнит многих «кулибинов», которые пытались изобрести что-то новое, но ничего путного у них не получилось.
А и еще, стоит обратить внимание на одну интересную вещь – это амортизационную втулку.
Смешно, но это правда! Конструкция втулки очень сложная. Да и вес втулки большой, да и толку с той втулки не особо много. Если в двух словах описать суть действия амортизации, то все просто. Сама втулка ходит по оси по направляющей скобе. Дабы ход втулки не был просто шатом, свободное пространство заполнено упругим элементом. Вот и все понты. Именно поэтому никто о ней не знает, но она существует – амортизационная втулка. Теперь Вы можете с легкостью спорить со своим другом о существовании амортизационной втулки на бутылку пива. Стоп, не пива, конечно же, а сока. Что-то наша команда сегодня разошлась на шутки 🙂 Пора уже заканчивать описания втулок, и в конце подведем небольшой итог о втулках и о правильном выборе втулок.
Как правильно сделать выбор втулки:
— если есть свободные деньги – лучше купить втулку уровня повыше;
— гнаться за советами маркетологов и вестись на скупые цифры не нужно, а лучше спросить у товарищей отзывы;
— насыпные или пром-подшипники – решать только Вам путем сравнения условий использований подшипников (об это мы писали выше) со своими условиями езды;
— при выборе втулки стоит обратить внимание на тип задних звезд. Лучше брать кассету, чем трещотку;
— трещотка – это резьбовое соединение на втулке, кассета – шлицевое;
— если условия езды и свободные средства позволяют – стоит обратить внимание на выборе динамо-втулки. О них читайте у нас на сайте;
— планетарная втулка, кажется дороже, но она включает в себя три компонента – втулку, набор задних звезд, суппорт и дорогую цепь.
Если у Вас есть дополнения – пишите комментарии, с радостью ответим, обсудим и дополним! Есть вопросы – задавайте! Не стесняйтесь общаться и расширять круг своих знаний. Для того чтобы быть всегда в курсе событий, подписывайтесь на рассылку.
Посмотрите полезное видео, о том как обслуживать втулки. Приятного просмотра!
Желаем все удачи на дорогах и хорошей работы компонентов! До новых встреч :).
Велосипедные втулки: устройство, производители, уход
Как велосипед невозможно представить без колеса, так велосипедное колесо — без втулки. Без нее ни одно велоколесо не станет крутиться. Собственно говоря, колесо и втулка к нему у велосипеда — это как точка опоры и рычаг. Без такого «союза» не может быть велодвижения.
От качества втулки зависит «накатистость» любого велика (очевидно, что чем лучше качение/скольжение во втулке, тем легче колесу крутиться), а значит и его КПД. Поэтому стоит подробнее рассмотреть: что из себя представляет эта велосипедная запчасть? Какие существуют критерии для ее выбора? А также разобраться, какие материалы используются для изготовления втулок, каково их устройство, типы крепежа и т.д.
Велосипедные втулки: устройство
Велосипедной втулкой называется фактически основная деталь колеса этого транспортного средства. Ось ее зажимается прямо на раме или на дропаутах вилки. А с ободом колеса она соединяется отходящими спицами. Что же касается крутящего момента, то и веловтулка, и само колесо вращаются за счет подшипника.
Выбор втулок для велосипедов на современном рынке огромен. И каждый велосипедист эту запчасть подбирает «под себя» по материалу изготовления. Втулки производят из:
Кроме того, втулки могут быть штампованными, литыми или точеными. Первые и вторые будут попрочнее третьих, к тому же они обладают безупречно ровной поверхностью, что тоже немаловажно.
Передние и задние велосипедные втулки
Передняя втулка простейшей конструкции располагается на переднем колесе велосипеда. И ее единственная опция — вращение колеса. В цилиндрическом корпусе этой детали есть отверстия (во фланцах по торцам) для спиц, а еще имеются ось и подшипниковые узлы.
А вот задняя втулка находится уже на заднем колесе. Она и устроена сложнее, и функций исполняет больше. Помимо обеспечения вращения, эта деталь также служит основанием для кассеты или трещотки.
До недавнего времени все задние втулки выпускались резьбовыми, но сегодня такая конструкция уходит в прошлое. В новых спортивных байках (и не только) со множеством скоростей стоят уже усовершенствованные модели, барабанные. У этих деталей «храповый» механизм (движущая часть задней втулки) является составной частью, а кассета остается лишь набором звезд.
При втулках современной конструкции на нет сводятся:
Теперь меньше стал вес веловтулок и больше жесткость (за счет увеличения расстояния между подшипниками). Шлицы барабана сделали крепление гораздо более надежным (сорвать с них кассету практически нереально), а шлицевое соединение обеспечило простоту втулочного монтажа. Плюс менять сейчас можно не всю кассету, что довольно затратно, а лишь отдельные звезды.
Однако прогресс в этой области не стоит на месте. Некоторые известные производители (KING, CRISS и др.) вообще выпускают втулки с уникальным механизмом. Практически вечные, конструкция которых – это пара зубчатых колец из стали, да пружина. При качении такие кольца не касаются колеса, а вот при педалировании кольца во втулку вжимает пружина, устанавливая нужное соединение. Простое, надежное и максимально долговечное решение.
Тип крепления
На велосипеде колеса держатся именно благодаря тому, что осевые втулочные концы заведены в отверстия перьев рамы и закреплены там. Самыми распространенными считаются следующие варианты подобного крепления:
В горных велосипедах, помимо обычных втулок, используют дисковые, рассчитанные на возможный монтаж ротора дисковых тормозов. При этом существует 2 стандарта роторного крепежа:
Качественные же байки MTB-класса производители часто снабжают двойными контактными веловтулками или лабиринтными уплотнителями — и все это для снижения сопротивляемости колесному вращению до минимума. Правда, при этом может пострадать защита от воды и грязи.
Вид подшипника
Велосипедные втулки оснащаются подшипниками только 2-х типов:
Если говорить о подшипниках второго типа (промышленных), то на каждую втулку таких приходится по 2 шт. Пыльники плотно прикрывают их и надежно защищают от негативного внешнего воздействия, поэтому в каком-то частом или сложном обслуживании элементы промышленных подшипников не нуждаются. Этот вариант является универсальным и подходит практически для любого вида велоезды. Правда, любой промышленный подшипник принципиально дороже насыпного, но цена оправдывается его:
Впрочем, у промышленного варианта есть и минусы. И именно из-за них насыпные детали до сих пор не вытеснены с рынка. В частности, промышленные подшипники сложно устанавливать. В условиях велопохода, например, это сделать чрезвычайно трудно, практически невозможно, поскольку потребуется выпрессовка, а затем запрессовка уже собранного элемента. А вот с насыпным подшипником не будет никаких проблем. Сломался шарик? Заменить деталь — дело 10-ти минут от момента остановки велосипедиста и обнаружения им неисправности.
Число спиц
Между количеством спиц во втулке, надежностью колеса и его весом существует прямая зависимость. Сегодня фирмы-производители предлагают потребителям втулки с отверстиями под число спиц от 12 до 48. Но опытные велосипедисты ставят модели на 32 спицы или же на 36.
Производители
В среднем ценовом сегменте признанным производителем качественных велосипедных втулок является компания Shimano. Ее продукция базируется на упорно-радиальных подшипниках качения и, благодаря этому обстоятельству, втулки Shimano ремонтопригодны и легко регулируются во время эксплуатационного процесса. Узнать такие втулки просто даже визуально, по нестандартному способу спицевого крепления — безфланцевому.
Многие опытные велосипедисты считают, что оптимальное соотношение «цена-качество» демонстрирует продукция Deore LX. А вот самым бюджетным из существующих вариантов являются веловтулки Alivio (передняя стоит всего 10 долларов США, а задняя — 15).
Среди новичков велорынка в этом сегменте следует отметить компанию Novatec (Тайвань). У ее продукции высокое качество и скромная цена. Фирма выпускает велосипедные втулки оригинального дизайна, с хорошим функционалом.
У владельцев же дорогих байков повышенным спросом пользуются веловтулки от Hope, Chris King, Tune, DT Swiss.
Уход за втулками
Техническое обслуживание абсолютного большинства втулок для велосипедов — это уход за подшипниками, входящими в их конструктив. Подшипники надо регулярно:
Вообще, в вопросе ухода за веловтулками есть определенные тонкости:
Правильный выбор велосипедных втулок
Выбираете втулку для велосипеда? Воспользуйтесь рекомендациями велопрофессионалов:
Вообще, лучше посоветоваться «вживую» со специалистом и/или опытным велосипедистом, сменившим не один байк. Профи обязательно дадут ценный совет новичку.
Выводы: