Механизм переключения передач велосипеда - Infinity-Terra.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Механизм переключения передач велосипеда

Задний переключатель скоростей велосипеда

9 минут Автор: Михаил Санников 168

Многие любители велосипедов в процессе катания понемногу осваивают настройку и мелкий ремонт своих байков: здесь – подтянуть тормоза, там – поменять седло. Но, когда дело доходит до заднего переключателя скоростей, многие пасуют. Такая сложная и не до конца понятная конструкция вызывает больше вопросов, чем ответов, и предвещает сложности даже не в настройке, а в установке и снятии.

Конструкция

Переключатель и выглядит, и работает «загадочно», особенно для велосипедиста-новичка. Но сначала разберём, из каких частей составляется переключатель и откуда он появился. К слову, текущий «вариант» заднего переключателя достаточно стар. Он был изобретён итальянцем Туллио Кампаньоло ещё в 1950 году.

Долгое время оставаясь атрибутом дорогих спортивных и шоссейных моделей, лишь в 80-х годах данный переключатель стал появляться на городских велосипедах, а в середине 1990-х – стал де-факто стандартом для большинства конструкций.

Основные элементы

Каково же устройство заднего переключателя? Прежде, чем изучить то, как работает это устройство, рассмотрим конструкцию:

  • Рамка – самая заметная часть, которая своим смещением и перекидывает цепь между звёздами кассеты. Рамка изготавливается из прочных материалов и замыкается с двух сторон различными роликами.
  • Направляющий ролик – небольшой ролик, на который цепь попадает в первую очередь. Он направляет цепь между звездами кассеты в рамкой;
  • Ролик натяжителя – обычно мало, но отличающийся от направляющего ролик, который отвечает за натяжение цепи, которую принимает из рамки. Располагается в самой нижней части переключателя.
  • Параллелограммный механизм – основная часть, представляющая собой сочленение нескольких рамок, подтягиваемых с помощью пружины.
  • Пружина – обычно самая важная и дорогая часть переключателя, наравне с рамкой и роликами, так как отвечает за возврат (или прижимание) рамки в одну из сторон, фактически – за подвижность всей конструкции.

Кроме того, на переключателе скоростей почти во всех моделях присутствуют элементы для настройки устройства:

  • регулировка натяжителя (тросика);
  • ограничитель верхней передачи – он же H, High – отвечает за крайнее положение рамки с цепью;
  • ограничитель нижней передачи – L, Low – аналогично, но с другой стороны;
  • крепёжный болт – специальная точка крепления, обычно на петух. В иных случаях крепление идёт за дополнительную рамку на направляющих.

Ролики

Ролики в переключателе передач разные, и при ремонте или чистке очень важно не перепутать их, так как от этого зависит срок жизни цепи, да и самого переключателя.

Направляющий ролик, он же G-pulley, или guid pulley, – верхний. выполняет сразу несколько задач:

  • Направляет цепь на звёзды.
  • Компенсирует люфты за счёт небольших горизонтальных смещений.
  • Увеличивает плавность протяжки и снижает шум за счёт небольших проточек на зубьях.

T-pulley, он же tension pulley, – натяжной ролик, не позволяющий цепи провисать.

Типы крепления

Де-факто стандартом для крепления задних переключателей является петух. Петух – это небольшой кронштейн, который разработан для того, чтобы быть защитой заднего переключателя и ослаблять силу удара по переключателю и раме. По сути, небольшой предохранитель, потому часто можно слышать, что погнулась и требует замены не рама, а велосипедный петух.

На рамах для петуха обычно есть специальное «ушко», большинство рам идёт сразу с готовым петухом. В некоторых случаях он несъёмный, т.е. для ремонта потребуется сварка, но на большинстве моделей его можно легко размонтировать и заменить. Профессионалы рекомендуют внимательно следить за велосипедным петухом, так как его деформация полностью меняет механику работы приводной системы, и всегда в худшую сторону, приводя к износу и повреждению компонентов.

Кроме стандарта, применяется крепление на перо – элемент рамы, использующийся в профессиональных байках для даунхилла и различных спортивных моделях для увеличения надёжности на сложных трассах.

Несколько лет назад разработчики из Shimano запатентовали технологию Shadow для более компактного крепления переключателя, но конструктивно она остаётся одним из нестандартных креплений на петух.

Подвод тросика

По точке подвода тросика переключатели делят редко, но следует понимать, как будет укладываться рубашка в случае смены устройства.

Стандартный подвод – сзади, когда тросик в рубашке описывает круг вокруг дропаута, образуя небольшую петлю. В такой конструкции с тросиком удобно работать, но лишняя длина тросика и его загиб приводят к необходимости более частого обслуживания и снижают надёжность.

Альтернатива – это прямая подводка, когда тросик входит в переключатель по наиболее короткой траектории. Чуть более сложное оперирование с тросиком и рубашкой компенсируется большей надёжностью и защищённостью всего устройства. Изначально такую подводку использовала только компания SRAM, но в последние годы Shimano и производители реплик всё больше переходят на прямой подвод.

Размеры и типы

Перейдём ближе к механике. Конечно, все велосипедисты знают о модельных рядах. Они ярко именуются и раскручиваются, но под каждым суб-брендом скрывается ряд технических характеристик, которые мы сейчас и рассмотрим.

Длина рамки

Длина рамки влияет на показатель ёмкости заднего переключателя. Это сумма двух разниц – между самыми большими и самыми маленькими звёздами кассеты и системы, т.е. минимально необходимая ёмкость для комбинации звёздочек вычисляется по формуле:

(max1-min1) + (max2 – min2)

Если ёмкость переключателя меньше получившегося значения, цепь будет провисать при определённых комбинациях скоростей. Если брать ёмкость переключателя с серьёзным превышением, на работу системы переключения это не повлияет, но увеличится риск повреждения, так как рамка будет длиннее, а сам переключатель крупнее и тяжелее.

Цена, конечно, напрямую зависит от длины рамки, которая, в свою очередь, за некоторыми исключениями, коррелирует с «уровнем» модели.

Направление пружины

Стандартная процедура работы пружины – это когда на большие звёзды цепь перекидывается усилием с манетки, а на меньшие – пружиной. Этот принцип универсален, и пока что обратное устройство, когда меньшим звёздам соответствует меньшая цифра на переключателе, остаётся в порядке эксперимента фирмы Shimano, проигрывая классике по устойчивости к грязи и повреждениям.

Реакция на тросик

Многие слышали, что переключатели для велосипедов Shimano и SRAM – лидеров в производстве данных устройств – не совместимы. Причина тому проста – в их изделиях используются разные передаточные отношения. Если у SRAM это 1:1, т.е. при подтягивании тросика на 5 миллиметров рамка сдвигается также на 5 миллиметров, то у Shimano это 2:1, т.е. при смещении на 5 миллиметров тросика рамка сдвинется на 10 миллиметров.

Пока так и не появилось устойчивых доказательство преимуществ той или иной системы, а вот универсальность и взаимозаменяемость продолжает страдать, в том числе из-за появлений новых трансмиссий для кассет на 10 скоростей, которые не работают с манетками даже своего титульного производителя.

Принципы работы и обслуживания

В финале – немного о процедуре работы переключателя.

Работа переключателя

При натяжении тросика рамка вытягивается под цепью таким образом, чтобы звенья входили в другую звезду, переключая скорость. В обратном направлении велосипедист ослабляет тросик, позволяя пружине переключателя вернуть рамку в положение над соседней звездой.

Вторая функция переключателя – поддержание провисающей части цепи, которая освобождается при работе на меньших, чем максимальные, звёздах.

От рамок и параллелограммного механизма требуется лишь чёткость движения и достаточная износоустойчивость.

Настройка

Настраиваются в данных устройствах несколько вещей:

  1. Натяжение тросика и его ход – с помощью манеток и специального винта подтяжки.
  2. Крайние положения рамки с обозначениями High и Low – для ограничения движения.
  3. Ход и пропорциональность сдвига с помощью винта настройки.

Есть определённые правила по измерениям и положению рамки, цепи и звёзд, но подробнее о них лучше прочитать в нашем материале о настройке переключателей велосипеда.

Ремонт и монтаж

Ремонт может понадобиться переключателю в нескольких случаях:

  1. Ремонт петуха – если повреждение пришлось на него, а не на сам переключатель – демонтируем и исправляем.
  2. Если разболтались или были повреждены ролики.
  3. Когда была погнута рамка.

Всё исправляется либо заменой элемента (ролика), либо выправлением погнутых частей, ну а иногда – просто заменой изделия. Самое главное – это корректно установить задний переключатель, об этой процедуре наша отдельная статья.

Заключение

Задний переключатель – не такая уж и загадочная часть велосипеда, как это может показаться сначала. Понятная конструкция и простой механизм позволяют нам удобно пользоваться данными устройствами уже более полувека. После прочтения этой статьи, надеемся, вам будет проще выбрать новый переключатель или настроить его своими руками без привлечения механиков из веломастерской.

Системы переключения передач для велосипедов.

Многие думают, что велосипед-это достаточно простой набор механизмов, да это так, однако далеко не все велосипеды и их узлы можно назвать «примитивными». Рассмотрим систему переключения передач.
Оптимальная эффективность педалирования, скорость педалирования и еще куча параметров.
Все это регулируется при помощи механизма переключения передач. В отличие от синглспида, велосипед с несколькими режимами передачи крутящего момента, способен подстраиваться под конкретные условия передвижения. «Скоростную» систему используют практически на всех типах великов: от городских и трюковых до шоссейников и «маунти-байков».
Переключатели скоростей на велосипеде делятся на три основных вида:
— с внешним механизмом;- с внутренним механизмом;- комбинированные (сейчас почти не используются и составляют всего 1,5% от общей массы из-за дороговизны и сложности изготовления)
Переключатель с внешним механизмом
Чаще всего на велосипедах применяют внешние переключатели: передний и задний.
Передний. Его работа состоит в том, чтобы перебрасывать цепь с одной звезды на другую. Параллелограммный механизм перемещает рамку, через которую проходит цепь. При переключении на другую скорость рамка перемещается и располагается над необходимой звездой, после чего цепь тоже перескакивает на неё. Передние переключатели различают по характеристикам:
1. По способу крепления к раме: на хомутах к подседельной трубе, braze on(в специальную скобу на раме, болтом) или к каретке на кронштейне.2. По способу крепления троса: сверху или снизу.3. По углу установки на раму.4. По типу велосипеда, на который они устанавливаются: для шоссейных и горных велосипедов выпускают отдельные системы5. По шагу: размер рабочей части троса от меньшей звезды к большей.6. По максимальному размеру самой большой звезды.7. По ёмкости: разница между размером наибольшей и наименьшей звёздами в кассете.
Задний. Принцип работы и функции заднего переключателя такие же, как и у переднего – перебрасывать цепь с одной звезды на другую. Но, в отличии от переднего, где максимум 3 звезды, на заднем их количество на кассете доходит до 11-ти. Дополнительная функция у него – это натяжение цепи.По своим характеристикам задние переключатели делятся на виды:
1. По типу велосипеда, на который они устанавливаются: для шоссейных и горных велосипедов выпускают отдельные системы2. По шагу: размер рабочей части троса от меньшей звезды к большей.3. По максимальному размеру самой большой звезды.4. По ёмкости: разница между размером наибольшей и наименьшей звёздами в кассете.5. По типу крепления: на съёмном или несъемном петухе, под гайку или на болте6. По типу тяги: с прямой тягой трос перебрасывает цепь на большие звёзды, а пружина на меньшие.С обратной тягой соответственно наоборот, но такие переключатели встречаются крайне редко, т.к. их уже давно не выпускают.
Переключатели с внешним механизмом имеют простую конструкцию, малый вес, низкую цену и большой диапазон передач. Недостатки: быстрый износ цепи из-за перекоса при переключении; частое обслуживание – чистка, смазка и настройка; большая вероятность поломки при падении; скорость можно переключить только при движении педалей
Переключатель с внутренним механизмом(планетарная система).

Читайте также:  На какой рост какой велосипед

Во внутренних переключателях передач, механизм переключения находится внутри задней втулки. Такая втулка называется планетарной. Внешний вид велосипеда с ним напоминает «фикс» или «сингл» (велосипед с одной передачей): одна большая звезда впереди и одна маленькая сзади. Как правило, в планетарной втулке расположен и задний тормоз велосипеда, но естественно есть втулки с креплением под диск или вообще без тормоза, под ободные тормоза.
Количество переключаемых передач в планетарной втулке может быть от 3-х до 14-ти. Устанавливаются в основном на дорожные, городские и прогулочные велосипеды. Переключатель на основе планетарных втулок имеет большой ресурс работы, благодаря тому, что сам механизм закрыт в корпусе от внешних воздействий и имеет постоянную смазку, износ цепи или ремня никак не влияет на четкость переключения. Из преимуществ также стоит отметить встроенный тормоз и возможность переключиться не вращая педали, практически без вреда для механизма. Недостатков немного, но они существенны: необходимо дополнительно прилагать усилие из-за трения узлов; большой вес устройства; трудный ремонт; высокая цена.
К наименее распространенному типу трансмиссии велосипеда, относится планетарная втулка, внутри которой расположен шестеренчатый механизм изменения передаточного соотношения. Взаимное расположение и зацепление шестерней регулируется переключателем скоростей, который, в свою очередь, приводится манеткой на руле. Принципиальное отличие от «звездочной» трансмиссии позволило такой системе переключения передач неплохо укрепиться в велосипедной среде.
Из чего состоит и как работает планетарная втулка.
Устройство планетарных втулок достаточно сложное и напоминает механизм автомобильной коробки передач. «Солнышко» жестко закреплено на оси заднего колеса велосипеда. Именно с ней зацепляются планетарные шестеренки. Для их фиксации используется «водило». Эта деталь не позволяет сателлитам – так иначе можно называть планетарные шестерни – разъезжаться и сцепляться друг с другом, а также определяет их направление движения. Довершает механизм эпициклическая шестерня, которая вращается за счет педалирования.
Звездочка сопрягается с механизмом втулки с помощью шлицевого привода, исполнительного механизма втулки. При изменении передачи он изменяет скорость вращения «водила», относительно кольцевой шестерни, благодаря чему и достигается переключение.
Интересная особенность такого типа механизма – это работа в качестве редуктора. Солнечная шестерня играет роль неподвижного элемента, эпицикл – ведомого элемента цепи или ремня, «водило» замыкается на корпус втулки.
Для примера рассмотрим, как работает механизм планетарной передачи на простой планетарной втулке с тремя передачами:
-Пониженная передача. Кольцевая шестерня опережает «водило» за счет его зацепления корпуса планетарной втулки. Передаточное отношение меньше единицы и составляет примерно 0.733.
-Главная передача. Крутящий момент с эпицикла передается на втулку за счет зацепления ее с планетаркой. Иначе говоря, со втулкой соединено не «водило», как на первой передаче, а шестерня. Что происходит при этом? Втулка вращается быстрее «водила», а для достижения максимальной скорости понадобится больше усилий по сравнению с пониженной передачей.
-Передаточное число повышенной, или третьей, передачи больше единицы, и для трех скоростных велосипедов оно составляет примерно 1.364. Направление движения «водила» и втулки противоположны, благодаря чему достигается ее большая эффективность, для достижения большей скорости, по сравнению с главной передачей.
-Для планетарных втулок с 5, 7 и т.д. скоростями диапазон передаточных отношений выше, чем у втулки с тремя передачами, за счет большего количества шестеренчатых механизмов. Принцип работы много скоростных и простых втулок будет одинаковым. Разница только в том, что у каждой планетарной составляющей будут свои фиксированные (как у 3-х ступенчатой планетарки) значения отношений передач, а в целом у механизма их будет в несколько раз больше.
Производители планетарных втулок: плюсы и минусы
Изготовлением планетарных втулок на велосипеды занимается всего несколько производителей(указаны основные):
Shimano,SRAM,Sturmey-Archer,Rohloff.
-Последний занимает лидирующее положение по сложности изобретенного механизма. Втулка этого производителя включает 14 планетарных составляющих. Большое количество передаточных отношений и высокая эффективность смело конкурируют с аналогичными показателями продвинутых звездочных(классических) систем переключения передач.
-Второе место занимает SRAM – его планетарка имеет 12 скоростей, а передаточный диапазон превышает 400%.
-Shimano – известнейший производитель велозапчастей и планетарных втулок. Его хорошо зарекомендованные втулки с 3, 4, 7 и 8-планетарными механизмами дополнены обновленной версией – с 11 передачами, Shimano Alfine.
-Sturmey может похвастаться гибридными кассетно — планетарными механизмами, а также другими типами стандартных втулок с тремя, пятью и семью скоростями.
Преимущества использования планетарных втулок.
1 ) Прямой ход цепи/ремня(без перекоса) и низкий износ ведущей и ведомой звезд. Снаружи трансмиссия выглядит почти также, как у обычного синглспида или фикса.2 ) Скрытый от внешних воздействий механизм переключения передач отличается высокой долговечностью по сравнению с кассетами и трещотками. Могут быть задействованы все соотношения передач, т.е не стоит беспокоится о сильном перекосе цепи/ремня. Об этом смело скажут отзывы от велосипедистов, перешедших с «стандартных» систем на планетарные.3 ) Нет необходимости постоянно обслуживать устройство, по крайней мере это нужно делать гораздо реже, также его сложно нечаянно повредить.
Недостатки использования планетарных втулок
1 ) Невозможность использования в велосипедном спорте из-за высокого трения, т.е. более низкого кпд и чувствительности шестерней к точности включения передачи.2 ) Большой вес.3 ) Ремонт таких механизмов почти невозможен в домашних условиях, да и сервис, где ремонтируют планетарные втулки, нечасто можно встретить. Одноразовость планетарок не позволяет их выгодно привести в рабочее состояние, лучшим вариантом будет установка новой.4 ) Высокая стоимость.

Переключение скоростей на велосипеде

При покупке первого велосипеда многие лишь очень приблизительно понимают, что такое переключатели скоростей / передач на велосипеде, для чего они нужны и как ими правильно пользоваться. Подобное незнание не позволяет извлекать всю пользу от переключения скоростей во время катания на велосипеде либо даже приводит к поломке переключателей скоростей. Здесь мы обобщили все самое важное о переключении скоростей и по порядку расскажем об этом.

Для чего нужно переключение скоростей

Катание по ровной дороге, в гору или под горку требуют от велосипедиста различных усилий. На односкоростном велосипеде вариантов никаких нет, так как там только одна передача. И тот, кто имеет опыт заезда на гору на односкоростном велосипеде, знает, насколько это непросто. А вот в случае с многоскоростным велосипедом появляются новые возможности – можно регулировать нагрузку. На велосипеде, оснащенном несколькими передачами, например, намного проще ехать в гору. Разберемся, как происходит переключение скоростей.

Что такое переключение скоростей

Суть переключения скоростей – в перетаскивании цепи с одной звезды на другую. А различные сочетания передних и задних звезд позволяют регулировать нагрузку велосипедиста. Но для начала обратимся к устройству трансмиссии велосипеда.

Трансмиссия – это все детали и узлы велосипеда, которые обеспечивают передачу энергии во вращательное движение заднего колеса. Трансмиссия состоит из каретки, системы шатунов, цепи, звездочек или кассеты (или трещотки), переднего и заднего переключателей скоростей, а также из шифтеров (они же иногда именуются манетками).

Переключение скоростей происходит через шифтеры, которые расположены на руле. Шифтером заднего переключателя, расположенном на руле справа, цепь перекидывается между задними звездами, а с помощью шифтера переднего переключателя (он слева на руле) – между передними звездами.

Большая часть многоскоростных велосипедов имеют три ведущие звезды и шесть-восемь ведомых звезд. Передние звезды считают от малой к большой, а задние наоборот – от большой к малой.

Виды переключателей скоростей

Существует два основных вида переключателей скоростей – внешнего и внутреннего переключения.

Механизм внутреннего переключения

На городских велосипедах часто используется механизм внутреннего переключения скоростей, который спрятан внутри задней планетарной втулки (к примеру, новый круизер Forward Surf 2.0). У велосипедов с планетарной втулкой всего одна передняя звезда и одна задняя. Количество скоростей / передач у планетарных втулок чаще всего от 3 до 7. Планетарная втулка имеет достаточно сложное внутреннее устройство.

Плюсы планетарных втулок:
+ они хорошо выдерживают неблагоприятные погодные и дорожные условия, так как механизм и все его детали заключены в корпус и, как следствие, надежны и долговечны;
+ можно переключать скорости, не вращая педали.

Минусы планетарных втулок:
большой вес;
очень сложный ремонт, невозможный в походных условиях.

Механизм внешнего переключения

Этот тип переключателей скоростей используется на большинстве многоскоростных велосипедов – от городских (к примеру, Forward Dortmund 2.0) до горных (к примеру, Forward Agris 27,5 3.0 disc). Переключение передач осуществляется с помощью переднего и заднего переключателей.

Передний переключатель
Передний переключатель перебрасывает цепь между передними звездами. В конструкции переключателя есть перемещающаяся рамка, внутри которой проходит велосипедная цепь. При переключении скоростей шифтером рамка перемещается и становится над нужной звездой, что обеспечивает перемещение цепи на эту звезду.

Задний переключатель
Задний переключатель – это механизм с возвратной пружиной, который перемещает в рамках поперечной оси рамку (или лапку) с закрепленными между ними роликами. В одном направлении переключатель перемещается с помощью тросика, а в противоположном – с помощью возвратной пружины. При перемещении переключателя пропущенная через него цепь перекидывается с одной задней звезды на другую, а с помощью натяжителя цепи автоматически убирается провисание цепи.

Плюсы внешних переключателей:
+ простая конструкция
+ небольшой вес
+ невысокая цена
+ большое количество передач

Минусы внешних переключателей:
сильно подвержены влиянию неблагоприятных внешних факторов
необходимость в регулировке и обслуживании
опасность поломки при падении велосипеда
невозможно переключать передачи, если велосипед стоит на месте

Правильные комбинации звезд

Следует выбирать скорости в зависимости от рельефа местности и ваших физических возможностей, и так, чтобы цепь не перекашивалась. Убедиться в том, что перекосов нет, можно просто взглянув на цепь. Если она двигается параллельно рамкам переднего переключателя, то выбранная скорость является оптимальной. Перекос возникает, когда цепь находится на передней большой звезде и на задней, также большой.

Давайте посмотрим, какие сочетания звезд применимы на примере велосипеда с тремя передними звездами и восемью задними звездами. Главный принцип прост: необходимо, чтобы сочетание передних и задних звезд всегда было примерно в одной вертикальной плоскости.

Большая передняя звезда сочетается с 4-8-й задними звездами. Такое сочетание оптимально при катании по ровной дороге.

Средняя передняя звезда сочетается с 3-6-й ведомыми звездами. Это сочетание подходит, если вы катаетесь по незначительно пересеченной дороге, либо хотите дать себе более высокую физическую нагрузку при катании по ровной дороге.

Малая передняя звезда сочетается с 1-3-й задними звездами, данное сочетание предназначено для подъема в гору. В этом случае от велосипедиста требуется намного меньше усилий при педалировании, но более частое вращение педалей.

Неправильное сочетание передних и задних звезд, приводит к сильному перекосу цепи, сокращению срока службы не только цепи, но и переключателей скоростей.

Как настроить переключатели скоростей

Время от времени переключатели скоростей нуждаются в настройке. Это становится понятно тогда, когда цепь начинает перескакивать через звезды или переключение передач становится невозможным. В этом случае требуется настроить переключение скоростей. Настоятельно рекомендуем, чтобы все настройки и регулировки делал квалифицированный специалист авторизованного сервисного центра или магазина, где был куплен велосипед. Изучить теорию по настройке переключателей вы можете в «Руководстве по эксплуатации и обслуживанию велосипеда Forward».

Как правильно переключать скорости

Правильное переключение скоростей позволяет кататься легче и комфортнее при меньших усилиях, а так же увеличит срок службы всех элементов трансмиссии велосипеда. Мы подготовили несколько правил и рекомендаций, как правильно переключать скорости на велосипеде:

— Переключать скорости можно только в движении, то есть во время вращения педалей.

— Для корректного и плавного переключения при переключении передачи необходимо ослабить нагрузку на педали.

— Переключение скоростей должно происходить последовательно, не нужно перескакивать сразу через несколько скоростей.

— При подъеме в гору не стоит перекидывать цепь между передними звёздами, а между задними звездами вполне допустимо. Если впереди горка, то лучше переключить скорость перед тем, как вы на нее въедете.

— Если после переключения скоростей слышны посторонние звуки, значит переключение не произошло и необходимо дожать рычаг шифтера.

Задний переключатель скоростей

Задний переключатель скоростей был изобретен итальянцем Туллио Кампаньоло и впервые был применен в 1950 году. Основным его предназначением является переключение задних скоростей велосипеда. Так как переключение скоростей осуществляется за счет переброса цепи с больших звезд на малые и наоборот, то натяжка цепи должна тоже изменяться. Задний переключатель скоростей так же отвечает и за натяжку цепи. Управление задним переключателем осуществляется манеткой на руле велосипеда через тросик.

Устройство и принцип работы заднего переключателя

Задний переключатель – механизм системы переключения передач, который позволяет перемещать цепь, пропущенную через его рамку и ролики, по звездам задней кассеты или трещотки. Перекидывание цепи осуществляется за счет перемещение переключателя вдоль оси кассеты (трещотки), так же переключатель может перемещаться в вертикальной плоскости для поддержания неизменного расстояния от задних звезд до ролика.

В качестве привода переключателя чаще всего применяют тросовый привод, реже гидравлический или электрический. Перемещение с маленьких звезд на большие осуществляется путем натяжения троса, а в обратную сторону за счет натяжения цепи.

Скорости необходимо переключать во время вращения педалей, причем при небольшой нагрузке. Придерживаясь такого правила, скорости будут переключаться более четко, а срок службы переключателя будет максимальным.

Устройство заднего переключателя скоростей

Материалы изготовления

Металл, из которого произведен переключатель, влияет не только на цену, но и на вес конструкции, а так же прочность. Самыми дешевыми считаются задние переключатели сделанные полностью из стального сплава. Недостатками таких переключателей является низкая прочность и подверженность деформации металла. Стальные переключатели применяются на велосипедах низшего уровня. Самые передовые переключатели делают из титана и углепластика. Пружина в таких задних переключателях из титана, а рамка карбоновая. Чем-то средним и самым популярным является алюминиевый сплав. Не смотря на то, что переключатель считается алюминиевым некоторые детали все же из стали (Болты регулировки, пружина).

Ролики заднего переключателя скоростей

Для того, чтобы натягивать и направлять цепь, у переключателя предусмотрено два ролика – натяжной и направляющий. Ролики, как правило, изготавливаются из пластмассы и являются расходниками. Так как они быстро изнашиваются, их требуется периодически менять. Чем сильнее изношен ролик, тем менее четкое будет переключение передачи. Натяжной и направляющий ролик между не взаимозаменяемы. Кроме того ролики разных производителей тоже не совместимы.

Ролики заднего переключателя скоростей

Типы конструкций задних переключателей

Рано или поздно задний переключатель изнашивается и появляется необходимость его замены. Тогда-то и встает вопрос о взаимозаменяемости задних переключателей. Переключатели можно разделить на типы по следующим параметрам:

  • Длина рамки переключателя – этот параметр отвечает за так называемую емкость переключателя. То есть длина рамки переключателя отвечает за диапазон передаточных отношений, с которым может работать задний переключатель. Проще говоря, емкость переключателя это сумма между разницей маленькой и большой звезды кассеты и системы. Например, если кассета 11-32Т, а система 22-44Т, то необходимую емкость можно вычислить по следующей формуле – (32-11)+(44-22)=43Т. 43Т – минимально допустимая емкость заднего переключателя. Числа указывают на количество зубов звездочек.
  • Направление действия пружины – указывает на то, в каком направлении переключения осуществляются за счет пружины. Самым популярным направлением является Top normal, то есть переключения за счет тросика осуществляются с меньшей звезды на большую. Такого принципа придерживаются все производители задних переключателей. Но существует и обратное направление (Low normal), когда тросиком цепь сбрасывается на малые звезды, а переключения на большие звезда осуществляются за счет пружины. Задние переключатели с таким направлением встречаются только в линейке Shimano. Значительных плюсов эти переключатели не имеют, а следовательно и не получили популярность.
  • Передаточное отношение привода – это отношения перемещения троса к перемещению переключателя. Такое отношение может быть 2:1 (Shimano) или 1:1 (Sram). Именно эти показатели не позволяют взаимозаменять переключатели этих производителей. Стоит отметить, что разницы в четкости переключения скоростей от этого показателя нет, хотя компания Sram и утверждает обратное (на практике доказательств нет).

Подвод троса к переключателю

Существует два способа подвода тросика – прямой и традиционный. Традиционный способ предусматривает подвод в обход дропаута. При прямом подводе тросик крепиться к переключателю сверху и проложен по кратчайшему пути. Прямой подвод имеет свои плюсы – более низкий вес и отсутствие петли, которой можно зацепиться за препятствие. Чтобы подвести трос прямо к переключателю с традиционным креплением троса можно использовать специальный переходник – Avid Rollamajic.

Традиционный подвод тросика

Прямая подводка тросика

Подвод тросика через переходник Awid Rollamajic

Крепление заднего переключателя

Задние переключатели на велосипед бывают двух типов, относительно их крепления к раме:

  • Под крюк – переключатель крепиться на втулку велосипеда. Такое крепление более надежно, но имеет сильный недостаток – при сильном ударе и поломке переключателя, ломается и втулка, что влечет большие затраты.
  • Под болт – такие переключатели крепятся либо к специальному отверстию рамы, либо к либо через «петух» — специальный переходник. Плюс петуха в том, что при сильном ударе не ломается ни ось, ни переключатель, а только петух. Цена петуха несопоставимо мала по сравнению с переключателем и втулкой.

Задний переключатель под болт

Задний переключатель под крюк

Крепление держатель (Петух) заднего переключателя

Защита заднего переключателя

  • Технологи Shadow – данная технология запатентована компанией Shimano. Переключатели на базе этой технологии выступают намного меньше, когда расположены на маленьких звездочках. Такое расположение увеличивает шансы выживания переключателя и петуха во время падения на бок.
  • Защитная рамка – представляет собой стальную рамку, которая крепиться к раме велосипеда и закрывает переключатель. Такой способ защиты так же увеличивает шансы остаться целыми петуху и переключателю.

Защита заднего переключателя скоростей

Технология Shadow

Велосипедные манетки: конструкция, виды, ремонт

Система переключения скоростей на велосипеде в массовом производстве появилась относительно недавно. Использовалась она в основном для изготовления спортивных байков.

Подавляющее же большинство населения удовлетворялось односкоростными велосипедами. Времена идут, и ситуация изменились в точности до наоборот. Синглоспиды на улицах городов становятся редкостью.

Манетки на руле велосипеда — описание

Манетка — это тот внешний признак, который отличает многоскоростной велосипед от односкоростного. В начале своего развития устанавливались на раму байка, теперь для удобства велолюбителей их ставят на руль. Их профессиональное название шифтеры.

Если велосипед оснащен двумя переключателями скоростей, то на руль устанавливают два шифтера: один, для управления передним переключателем, обычно крепится на левой ручке руля, а для заднего переключателя — на правой.

Конструкция и принцип действия

Конструктивное строение и принцип работы манетки элементарен, и с момента их появления мало чем изменилось.

Состоит из нескольких деталей: ручки манетки, подвижного блока, фиксаторной пружины, рычага подвижного блока, намотанного тросика и корпуса. Эта конструкция создана для того, чтобы” подавать” тросик и его фиксировать.

Виды манеток

В былые времена монетками производили подачу троса “на глаз” и фиксировали его с помощью затягивания гайки.

Сегодня технология несколько усовершенствовалась: стали устанавливать храповики, а сам таком процесс назвали индексным.

Шифтеры бывают:

Грип-шифт (вращающаяся ручка). Барабан натяжения тросика в таких шифтерах устанавливается на трубу руля и крутится вокруг этой оси. Вращая барабан вперёд или назад, изменяется натяжение тросика.

В центре находится индикатор выставленной скорости, некоторые другие модели оснащаются специальным вынесенным дисплеем со стрелкой.

Такие модели обладают рядом преимуществ: целостность устройства, нет лишних элементов, отличное срабатывание на любое количество передач и лёгкое физически переключение (отлично подходит для детей и женщин). Основными минусами такой конструкции являются случайное переключение передачи и уменьшение удобства грипсов.

Триггеры. Эту манетку крутить не нужно, она оснащена одним или двумя рычажками для переключения скоростей: один на повышение, другой на понижение передачи. Переключает скорости ступенчато, т.е. одно нажатие на рычаг — одно переключение скорости.

К плюсам этой конструкции можно отнести: интуитивный контроль за переключением скоростей, отсутствие случайного переключения, как в случаях с грипшифтами и отсутствие неудобства использования грипсов.

К минусам — это ломкость рычагов, проблематичность быстрого переключения на 2-3 ступени передач (запоздалое срабатывание) и некорректное совмещение с рычагами ручных тормозов (могут мешать друг другу).

Dual Control — разработка от японской фирмы Shimano. Этот привод совмещает в себе два устройства: тормоза и шифтеры.

Работает это приводное устройство в двух плоскостях: по направлению относительно движения велосипеда — работает, как тормоз, а в перпендикулярном — управляет переключение скоростей.

Виды переключателей скоростей на велосипеде

Разновидностей механизмов переключения, на профессиональном сленге — дерайлеров, скоростей существует всего три, два из которых отличаются друг от друга принципиально, а третий является гибридов первых двух.

Внешний переключатель

Этот механизм переключения наиболее распространен. Его устанавливают на все разновидности велосипеда. В большинстве случаев, при классической системе передач (3х8), этих переключателей на байк устанавливают два: один на большие звёзды, второй на задние.

Принцип работы внешних переключателей (переднего и заднего) заключается в механическом перекидывание цепи с одной звезды на другую. Это происходит за счёт направления цепи специальной рамкой. Конструктивно передний и задний переключатель отличаются друг от друга.

Данный вид переключателей надёжен, прост в настройке и обслуживании, обладает небольшим весом и ценой.

Внутренний переключатель

Значительно отличается от внешнего. По внешним признакам его можно вообще не обнаружить (выглядит он как обычная тормозная втулка). А дело в том, что переключение передач происходит не за счёт перекидывания цепи на другую звёздочку, а с помощью изменения передаточного числа внутри этого устройства.

Принцип действия внутреннего переключателя, если не вдаваться в технические нюансы, аналогичен работе коробки передач у автомобиля.

Этот переключатель очень удобен для езды, и не боиться агрессивной внешней среды, т.к. абсолютно защищен. Также к плюсам внутреннего переключателя можно отнести то его свойство, что переключать его можно как угодно и когда это угодно: с 8й на 1ю, со 2й на 7й, находится байк в движение или нет — этому переключателю всё равно.

Из минусов этого устройства отмечают большой вес, невозможность ремонта и, конечно, цену.

Комбинированный переключатель

Гибрид внутреннего и внешнего переключателя, дающий пользователям более широкий диапазон возможностей.

Управление передаточным числом такого устройства более гибкая, поскольку помимо изменения коэффициента внутри задней втулки велосипеда, возможен выбор использования различных по диаметру задних звёзд.

Несмотря на свои плюсы, такая система среди велосипедистов популярностью не пользуется.

Как выбрать переключатель скоростей на руле — советы

Обычно менять переключатели начинают продвинутые новички, настраивая байк под себя, или же те, у кого велосипед оказался в ремонте. И как показывает практика, все они сталкиваются с определёнными проблемами, — после установки нового оборудования переключатели работают некорректно, либо вообще не настраиваются.

Поскольку переключатели являются пусть главной, но частью целой системы, то они должны ей полностью соответствовать и ценовой критерий при выборе устройства здесь особого значения не имеет.

При выборе заднего дерайлера “велоинженер” должен учитывать следующие факторы:

Ёмкость переключателя. Этот термин обозначает то, с какой разницей в количестве зубьев передних и задних звёзд дерайлер может работать, т.е. какой длины должна быть лапка натяжения цепи у переключателя.

Определяется ёмкость следующим способом. Рассчитывается разница зубьев в передних звёздах и плюсуется к разнице зубьев на задней кассете звёзд.

Например, передняя кассета состоит из 3х звёзд, большая из которых насчитывает 42 зуба, а меньшая 24. Разница составляет 18 зубьев. Плюсуется к разнице задней кассеты, которая высчитывается из 34 и 11зубьев, 23. Итого 41 зуб (18+23).

Исходя из этого параметра будет производиться выбор.

Геометрия плеча дерайлера. Этот параметр невозможно рассмотреть без учёта характеристик, установленных на байк шифтеров.

Производители при конструирование переключателя могут закладывать разную геометрию хода плеча (трапецию) дерайлера. А установленные на бай шифтеры могут не соответствовать этой конструкции — подача троса будет больше или меньше. Перекидывание цепи в этих случаях будет проходить некорректно, т.е. она не будет попадать в плоскость нужной звезды.

Назначение велобайка. При выборе переключателя нужно точно знать под какие цели велосипед будет использоваться. Будет ли это прогулочный или фитнесбайк, шоссейный или туристический, для езды по пересеченной местности или для скоростного спуска, — для каждой специализации велосипеда разработаны конкретные переключатели со своими специфическими характеристиками.

Если для байка, предназначенного для быстрой езды по пересеченной местности, поставить “мягкий” дерайлер для спокойных поездок, то он не только не будет корректно переключать скорости, но и быстро придёт в негодность. Для агрессивной езды по неровностям нужен переключатель, который хорошо держить натяжение цепи, и позволяет в условиях повышенной тряски цепи стабильно переключать передачи.

Эти 3 основополагающих параметра должны в первую очередь рассматриваться при выборе заднего переключателя.

При выборе переднего дерайлара следует учитывать:

  • способ крепления переключателя: с помощью хомута, на специальную площадку или на каретку байка.

Самый распространённый способ — это с помощью хомута. В этом случае не следует забывать, что трубы велосипеда могут быть разного диаметра.

  • Подвод тросика к переключателю. Бывает по нижней и верхней трубе велосипеда.
  • Направляющие рамки переключателя также отличаются в зависимости от количества установленных звёзд.
  • Не стоит забывать и о таком параметре, как толщина цепи. Хотя этот параметр не столь критичен.

Как самостоятельно заменить и перебрать манетки на руле?

Что нужно учитывать при замене манеток на руле, рассмотрено в предыдущем разделе, — чтобы отпуск тросика соответствовал шагу переключения на задней кассете.

Для того, чтобы снять манетку с руля велосипеда

  • Сначала нужно поставить шифтер на самую пониженную передачу.
  • Выкрутить заглушку тросика и отсоединить его, — откусывать оконцеватель от троса следует аккуратно, что последний не распушился.

Если это всё же произошло, то кончик следует обезжирить и спаять паяльником.

  • Снять грипс с руля.
  • Ослабить фиксатор манетки и снять её.

Монтаж шифтера на руль производится в обратном порядке.

Если демонтаж монетки производится для прочистки, то шифтер следует частично разобрать.

  • Для этого достаточно снять крышку шифтера, отвернув крепёжные болты.
  • Открутить гайку с приводного барабана и отсоединить рычажки.

Не забудьте, что конструкция оснащена пружиной, и прежде чем снимать рычаг, пружину следует разгрузить.

  • Под рычагами будет барабан с храповым механизмом.

Далее разбирать не следует, поскольку для чистки и смазки основных узлов этого достаточно.

Собирается всё в обратном порядке.

Лучшие производители переключателей скоростей

Наиболее известные производители переключателей на Российском рынке это Shimano и Sram. Как первая, так и вторая отлично себя зарекомендовали.

Среди велосипедистов долгие годы идёт жаркая дискуссия о том, у какой фирмы оборудование лучше. В этом споре пока никто не выиграл. Качество, лёгкость и надёжность дерайлеров — это признаки обеих компаний.

Как правильно переключать передачи на велосипеде?

Правила переключения передач просты и не столь многочисленны:

  1. Переключаться нужно только при движении велобайка. Если педали не крутить, то ничего не произойдет.
  2. Переключаясь, нагрузка на велосипедную цепь не должна быть большой. Переключение должно происходить мягко и плавно.
  3. Не переключаться, поднимаясь в гору. Скорость нужно выставлять заблаговременно.
  4. Правильное переключение скорости — это ступенчатое переключение, т.е. за один раз — одна скорость. Это сбережет цепь и нервы.
  5. Если у Вас классическая система (3х8), то каждой передней звезде свои персональные задние звёзды. Это убережёт от перекосов цепи.

Большая передняя звезда используется при “крейсерском” ходе. Средняя нужна при плохом асфальте, на грунтовых дорогах и т.д. Малая звёздочка неоценима при крутых подъёмах, при езде по песку, высокой траве и т.д.

Переключение скоростей на велосипеде — это сложная и органичная система. Её невозможно разделить на отдельные элементы: всё должно соответствовать друг другу, и тогда велобайк “полетит”.

Читайте также:  Было первого велосипеда
Ссылка на основную публикацию