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

Втулка велосипеда устройство

Велосипедная втулка от А до Я

11 минут Автор: Сергей Морской 495

Велосипед – простой или сложный механизм? Все зависит от того, с какой стороны посмотреть и какой конкретно велик у нас перед глазами. Например, устройство МТБ можно назвать сложным по сравнению с сити-байком, но простым относительно автомобиля. Тем не менее даже самая заурядная модель – система взаимосвязанных узлов. Выделить какой-то один из них не получится – эксплуатацию обеспечивает слаженная работа всех механизмов. Как раз к таким относятся колесные втулки.

Велосипедные втулки отвечают за распределение круговых и радиальных нагрузок, равномерность вращения колеса, накатистость, а в некоторых случаях – за переключение передач и остановку велосипеда. Исходя из этого, понимаем, что состояние втулок напрямую влияет на качество езды. А раз так, остановимся на этом механизме подробнее: как он устроен, чем различаются между собой втулки, как обслуживать этот узел.

Устройство велосипедных втулок

Механизмы такого типа впервые появились именно на велосипедах. В основе работы втулки лежат подшипники качения – шариковые детали для передачи крутящего момента от оси на корпус втулки и вращения колеса. Распространение получили три основных типа подшипников качения – шариковая насыпь, сепараторные и закрытые (промышленные).

Классическим и универсальным устройством обладает передняя втулка:

  • ось колеса с креплениями к дропаутам;
  • подшипники;
  • защитные вставки – пыльники;
  • корпус;
  • наружные крепления под спицы.

Конструкция идентична на велосипедах любого типа, начиная от стандартных дорожных моделей и заканчивая скоростными велосипедами специального назначения. Разумеется, что при схожести общего строения втулки будут различаться между собой по материалу, весу, прочности, степени защиты и ходовому ресурсу.

Втулки на передние колеса легче и проще, чем на задние. Это связано с меньшей динамической нагрузкой на переднюю часть велосипеда. Кроме этого, сложность заднего механизма по сравнению с передним связана с наличием свободного хода. Он устанавливается на всех велосипедах, кроме fix-байков. Также перед легче перебирать своими руками.

Какими бывают корпуса втулок велосипеда? По типу производства они разделяются на:

По сравнению с точеными и штампованными (прокатными), литые втулки обладают низким запасом прочности, а также чуть уступают им по весу. Однако при грамотной эксплуатации и своевременном обслуживании они также могут прослужить достаточно долго без расспицовки колес. Применяемые материалы – алюминиевые сплавы для литья и точки, сталь используют в штамповке. Ось изготавливается из стали, алюминия и реже – из титана.

На большинство втулок велосипедов устанавливают конусные подшипники с радиальным упором. Деталь крепится таким образом:

  1. На ось навинчивается конус.
  2. Сверху на корпус насаживается подшипник.
  3. Внешняя часть плотно прилегает к корпусу втулки.

Подшипники такого типа получили распространение благодаря высокому ходовому ресурсу возможности перебрать и отрегулировать по мере износа.
Некоторые модели горных и шоссейных велосипедов оснащаются радиальными пром-подшипниками. В сравнении с классическими открытыми шариковыми системами прома не требуют разборки и просты в установке. За счет меньшего сопротивления качению и более высокого КПД эти подшипники значительно увеличивают ходовой ресурс втулки.

Задние втулки – разновидности и принципиальные отличия

Устройство осевых узлов для задних колес сложнее, чем для передних – выше уже упомянули о встроенном механизме свободного хода. Кроме этого, втулки снабжаются специальными вставками под кассету, трещотку, тормозные диски. На моделях с планетарным переключением передач задние втулки – это сложные шестеренчатые системы.

И конечно, на классических советских велосипедах и современных сити-байках они оснащены тормозным механизмом:

По конструкции задние велосипедные втулки разделяются на виды:

  • классическая, без тормозов, с креплением под кассету и/или диск;
  • тормозная с внутренним барабанно-колодочным механизмом;
  • планетарная;
  • червячная;
  • flip-flop;
  • без свободного хода.

Классические узкие втулки по внешнему виду схожи с передними. Устанавливаются на скоростные модели, имеют встроенный механизм свободного хода. Принцип работы заключается только в прямой передаче усилий от педалей через трансмиссию на ось. Фиксацию втулки обеспечивают собачки, которые в отсутствие приложенных усилий удерживают корпус, за счет чего колесо крутится самостоятельно по инерции.

Планетарка – модель, которая вызывает живой интерес у велосипедистов. Вся многоступенчатая трансмиссия скрыта в корпусе втулки, благодаря чему ей не требуется регулировка, она на 100% защищена от вредных погодных условий и обладает очень высоким ходовым ресурсом.

Классическая система планетарки – три передачи: стандартная, повышенная и пониженная. На картинке показана модель с ножным тормозном, как на советских сити-байках, но существуют и бестормозные планетарки. Высокоскоростные трансмиссии оснащаются пятью, семью и восемью передачами. По числу передаточных отношений они сопоставимы с 24-ступенчатыми кассетными системами.

Ремонт планетарок не предусмотрен, они служат один раз. Сложности могут возникнуть с обслуживанием осевого узла и подшипников, если они износятся раньше механизма переключения скоростей. Также есть и пара других недостатков – высокий вес и относительно низкая ударная прочность. Планетарки ставятся на городские модели, так как в агрессивных условиях быстро изнашиваются.

Червячная и барабанная тормозные втулки устанавливаются на задние колеса односкоростных велосипедов. Торможение происходит при движении педалями назад. Механизм работает по следующему алгоритму:

  1. При движении ведомой звезды назад активируется механизм свободного хода. На всех ножных тормозных системах есть некоторый запас, когда звезда может провернуться назад на 1/8 оборота. Это, в свою очередь, снижает эффективность торможения.
  2. Остановка корпуса.
  3. Вращение барабана и раздвижка тормозных колодок, остановка колеса.
  4. При отсутствии приложенных усилий на педали пружина барабана должна мгновенно отскакивать. Если этого не происходит (говорит об износе механизма), колесо необходимо растормозить, прокрутив педали вперед.

Червячный тормозной механизм отличается от барабанного тем, что к внутренней стенке корпуса при вращении звезды в обратном направлении прикладывается резьбовой шнек. Преимущества тормозных втулок:

  • не требуется частое обслуживание – этому способствует герметичный корпус и большое количество смазки;
  • по необходимости легко извлечь и смазать подшипниково-осевую часть, не задевая тормоза;
  • относительно небольшой вес, хорошая прочность.

Flip-flop, или двухзвездочная втулка, – система, которая позволяет развернуть колесо на 180 градусов. По обоим концам расположены две звезды разного диаметра, в зависимости от предполагаемых условий езды колесо повернуть большой или маленькой звездочкой.

Двухзвездочная модель не имеет встроенного тормозного механизма и даже свободного хода. Задняя втулка без свободного хода передает усилия в обоих направлениях – от педалей к колесу и от колес к педалям. Благодаря этому, динамика велосипеда заметно увеличивается по сравнению с моделями на свободном ходу.

Амортизационные втулки – сравнительно новая и малоизвестная разновидность. Устанавливается на передней оси и служит гасителем колебаний колеса. При движении велосипеда совершает возвратно-поступательное движение вверх-вниз по направляющей скобе. Для достижения амортизационного эффекта снаружи окаймлена упругими эластичными вставками.

Типы креплений на раму велосипеда

Рассмотрим, какие крепления бывают на колесные оси. Традиционно представлены тремя типами:

  • гайковые – на бюджетных дорожных и скоростных моделях, ось закреплена на дропауты двумя гайками;
  • шлицевые – имеют аналогию с гайками, вместо них на ось накладываются плоские шлицевые накладки;
  • эксцентрики – распространенное крепление на скоростных велосипедах, пружина фиксируется зажимной гайкой и рычагом.

С позиции удобства эксцентрики лучше гаек и шлицев – колеса снимаются и ставятся за полминуты, механизм простой и относительно долговечный. Однако сила закрепления не соответствует агрессивным условиям езды – слишком высокие нагрузки на крепления.

Специально для этих целей были придуманы гибридные крепления «эксцентрик-гайка». С правой стороны ось крепится к дропауту через обычную гайку, а с левой зажимается рычагом. Установка такого эксцентрика выглядит таким образом:

  1. Ось продевается через рычажное крепление через весь корпус втулки.
  2. Резьба накручивается на дропаут вилки или заднего пера.
  3. Сверху накидывается гайка.
  4. Зафиксированный с правой стороны эксцентрик зажимается обычным рычагом.

Таким образом, колесо не ослабнет на высокой скорости по бездорожью. Если обычный эксцентрик уже не спасает, есть смысл выбрать именно такой тип крепления.

Переборка втулки – просто, быстро, качественно

Рано или поздно необходимость залезть в осевую систему колеса и отремонтировать ее возникает у любого велосипедиста, даже владельца стандартного сити-бийка. Со временем смазка стареет, подшипники истираются, могут поломаться шайбы, да и ось невечная.

Неисправности втулок определяются очень просто:

  • ухудшение наката, снижается средняя скорость велосипеда;
  • хруст подшипников;
  • люфт;
  • подтекание смазки;
  • трещина в корпусе.

Для устранения последней проблемы потребуется разборка колеса, в остальных случаях можно обойтись без расспицовки. Вообще операцию по снятию корпуса лучше доверить мастеру – спицы снять получится легко, а вот надеть обратно и правильно настроить получится не всегда.

Порядок действий, как разобрать втулки самостоятельно:

  1. Снять колеса с дропаутов.
  2. При помощи гаечных ключей подходящего размера ослабить крепежные гайки на оси. С заднего колеса необходимо снять кассету с помощью съемника.
  3. Подшипники могут быть застопорены колечками. Тонкой отверткой аккуратно поддеваем их.
  4. Теперь мы получили доступ к подшипникам. Извлекаем их наружу и аккуратно откладываем в сторону. Нежелательно, чтобы шарики рассыпались.
  5. Вытащить ось из полости корпуса.
  6. Протереть внутреннее пространство и детали от застаревшей смазки. Аккуратно сложить запчасти на чистую тряпочку.

При профилактической переборке детали и корпус смазываются, и далее узел собирается в обратном порядке. Как видно, сделать переборку очень просто, полчаса от силы.

Примечание: для втулок лучше приобрести специальный смазочный состав, а отдельно на подшипники можно нанести густую смазку.

А что делать, если требуется замена подшипников, оси, шайбочек, а то и всей втулки? За заменой всего узла лучше обратиться в мастерскую. Если быть точнее, то необходима переспицовка колеса. В остальном же самостоятельно починить внутренний механизм не составит труда:

  1. Подбираем подшипники по типоразмерам. На одну сторону они устанавливаются внешней, на другую – внутренней стороной, главное, не перепутать.
  2. После разборки все детали лучше сложить в том порядке, в каком они были установлены на втулку – так легче потом собрать.
  3. Смазывать необходимо сначала внутреннюю полость, потом ось и только в последнюю очередь подшипники.
  4. После того как сборка завершена, устанавливаем колеса на велосипед и проверяем работу втулок. Люфт, затормаживания, вытекания смазки – все это признаки неправильной переборки.
Читайте также:  Какая польза от велосипеда

Крепежные гайки должны быть затянуты, но не должны мешать вращению оси. Слабая затяжка вызовет люфт, а слишком сильная – дополнительную нагрузку на подшипники и затрудненное вращение. Разобрать и собрать втулку просто, с задней все осложняется съемом кассеты, тормозного диска. Кроме того, ее устройство за счет встроенного механизма свободного хода (как минимум) сложнее, чем у передней, поэтому перебирать следует с особой аккуратностью.

Велосипедные втулки

Общие сведения

Втулки такого типа ставились на почти все Советские односкоростные велосипеды, а также на классические мотовелосипеды, до МВ-18 включительно. В посторйке самодельного мотовелосипеда тоже часто используются старые велосипедные колёса, а уж в восстановлении мотовелосипеда вроде Гауи или В-902 без переборки и нормальной работы такой втулки ну уж никак не обойтись! Но зачастую для дырчиководов эти втулки остаются этаким «чёрным ящиком», и весь уход оканчивается набиванием во втулку масла, что её нормальной работе, кстати, только вредит. А потом результат – тормоз при повороте педалей назад не работает, или работает плохо, а колесо болтается, люфтит.

Потому и пишется эта статья, раз уж есть фотоаппарат, Интернет и необходимость собрать себе хорошо работающую втулку такого типа.

Тип этот, надо сказать – весьма старый, конструкция начала широко применяться на велосипедах ещё в 1900-х годах, и конструкция втулок, производимых в СССР почти совершенно не менялась с конца 1950-х, все детали втулок, произведённых разными заводами – абсолютно взаимозаменимы, различия только мелкие, вроде клейм завода. Сейчас такие втулки вроде как не производятся – даже заповедник в Белоруссии – Минский завод на свои дорожные велосипеды ставит втулки чуть другого вида, подозреваю, что китайские – где и металл использован очень часто похуже, и конструкция хлипче.

Совсем старые втулки отличались креплением звездочки — она была на резьбе и контрилась гайкой наподобие как на каретке,только с левой резьбой.Такие звезды были на 20 зубов как правило. Также на таких втулках тормозной барабан имел половинки меньшего диаметра,соединенные не стальной пружиной,а латунной накладкой по всей поверхности барабана,с вырезом-галочкой. Сепараторы подшипников также имели другой вид. Все детали взаимозаменяемы с современными.

Устройство

Итак, о конструкции втулки шершавым языком не плаката, но инструкции:

Внутри корпуса 3 втулки размещены шариковые подшипники, механизм свободного хода и тормозной механизм.

Механизм свободного хода или ведущий механизм расположен в правой части втулки.

На оси 17 помещен ведущий конус 14, имеющий шариковую дорожку и пять фасонных гнезд, донные части которых выполнены по спирали. В пределах гнезд могут свободно перекатываться пять ведущих роликов 19, оси которых параллельны оси втулки. Поверх ведущего конуса с роликами надета чашка 10 с пятью прорезями, из которых ведущие ролики слегка выступают над ее цилиндрической поверхностью. С левой стороны чашки имеются два торцовых выступа (кулачка) с винтовой поверхностью, соприкасающихся с аналогичными выступами тормозного конуса 9. На шариковой дорожке ведущего конуса размещены одиннадцать шариков в сепараторе, образующих вместе с ведущим конусом и корпусом, на внутренней поверхности которого есть шариковая дорожка, правый подшипник свободного хода.

На внутренней шариковой дорожке ведущего конуса расположены семь шариков в сепараторе, правым конусом 16, навернутым на ось до отказа, подшипник рабочего хода, защищенный пылепредохранителем 15.

На ведущем конусе 14 с правой его стороны снаружи втулки на шлицах установлена ведомая звездочка 12 цепной передачи, закрепленная упорным кольцом 13. Левый конец оси 17 ввернут в левый конус 2, имеющий шариковую дорожку, на которой также расположены одиннадцать шариков в сепараторе. Они вместе с конусом и корпусом втулки образуют левый подшипник. На левый конус напрессован пылепредохранитель подшипника. Шарики всех подшипников задней втулки имеют диаметр 6 мм.

Тормозной механизм втулки состоит из тормозного барабана 4 и тормозного конуса 9, размещенного вместе с расположенными на нем деталями в правой части тормозного барабана 4. Левой стороной тормозной барабан надет на коническую часть левого конуса и предохранен от проворачивания имеющимися на его торце усиками, входящими в специальные пазы на левом конусе.

Левый конус всегда остается неподвижным относительно рамы велосипеда, так как тормозным рычагом 21 и хомутиком 22, расположенными с левой стороны втулки, он жестко связан с цепной вилкой рамы.

Тормозной барабан состоит из двух отдельных продольных половин, скрепленных кольцевой ленточной пружиной 5. На цилиндрической части тормозного конуса 9 имеются две лыски, на которых размещены два тормозных ролика 8, удерживаемых латунным сепаратором 20. Два слегка отогнутых наружу латунных язычка сепаратора скользят с некоторым трением по внутренней рифленой поверхности тормозного барабана. Шайба 7 и упорное кольцо 6 служат для удерживания сепаратора на тормозном конусе. Работают механизмы втулки следующим образом.

При повороте ведомой звездочки относительно корпуса втулки по часовой стрелке в начале рабочего хода педалей связанный со звездочкой ведущий конус начнет поворачиваться относительно чашки 10. Чашка в начале поворота конуса несколько запаздывает, так как ее торцовые выступы встречают сопротивление со стороны выступов тормозного конуса 9, вращающегося внутри тормозного барабана с некоторым трением. При повороте конуса относительно чашки примерно на 20″ ведущие ролики 19, удерживаемые прорезями чашки, под воздействием спиральных поверхностей гнезд ведущего конуса выдвинутся наружу и заклинятся между внутренней цилиндрической поверхностью корпуса и гнездами ведущего конуса. В местах контакта роликов с внутренней поверхностью корпуса возникают значительные силы трения, прочно сцепляющие корпус с ведущим конусом. Теперь корпус втулки вращается со звездочкой как одно целое и через спицы вращающий момент передается на обод колеса. Во время рабочего хода вращение колеса осуществляется на двух подшипниках: левом подшипнике и малом подшипнике рабочего хода. Чашка при вращении увлекает за собой тормозной конус, который проворачивается внутри тормозного барабана во время всего периода рабочего хода. Момент трения, создаваемый язычками сепаратора тормозного конуса, невелик и при езде практически не ощущается. Так осуществляется рабочий ход велосипеда.

При прекращении вращения педалей велосипед продолжает движение но инерции. В этот момент корпус втулки при своем вращении обгоняет остановившийся ведущий конус 14 с сидящими в его гнездах роликами 19. Ролики, слегка поворачиваясь вокруг собственных осей, расклиниваются и свободно скатываются в более глубокие места спиральных гнезд конуса. Конус и корпус втулки разобщаются. Колесо вращается теперь на двух шарикоподшипниках в корпусе втулки: левом и правом подшипниках свободного хода.

Подшипник рабочего хода не работает. Осуществляется свободный ход велосипеда.

Если велосипед необходимо остановить, педали поворачивают в об ратную сторону, против хода велосипеда. При этом осуществляется торможение. Ведущий конус 14 поворачивается против хода колеса и посредством находящихся в его гнездах роликов 19 увлекает за собой чашку 1О. Чашка, упираясь своими торцовыми винтовыми выступами в тормозной конус 9, начнет поворачивать его внутри тормозного барабана 4. Поскольку сепаратор 20 поворачивается с некоторым трением о внутреннюю поверхность тормозного барабана, два тормозных ролика в, скользя полыскам тормозного конуса, выступают из окон сепаратора и, попав в продольные канавки рифленой внутренней поверхности тормозного барабана, не позволяют тормозному конусу проворачиваться дальше. С этого момента винтовые выступы чашки 10, взаимодействуя с тормозным конусом, начнут вдвигать его внутрь тормозного барабана 4. Под действием тормозного конуса барабан немного сдвигается влево и левой стороной надвигается на коническую’ часть неподвижного левого конуса 2. При дальнейшем вдавливании тормозного конуса внутрь тормозного барабана последний раздвигается. Его половины, соединенные упругой ленточной пружиной 5, расходятся и, прижимаясь к внутренней поверхности корпуса втулки, создают силы трения, тормозящие колесо. Поворот барабана вместе с корпусом втулки исключается, так как отогнутые внутрь усики на левой стороне барабана, входящие в пазы неподвижного левого конуса 2, препятствуют повороту. Тормозной момент воспринимается левым конусом через тормозной рычаг, связанный с рамой велосипеда.

Взято отсюда: http://www.velonet.narod.ru/masterskaya/baza/ztv/ztv.html

Ещё не понятно? Не удивительно, я тоже не понимал.

Устройство в картинках

Тогда вот, что пишет инструкция (к велосипеду «Рига» 1950-х) о её работе, здесь постарались наглядно нарисовать:

Втулка заднего колеса велосипеда

Втулка заднего колеса велосипеда – это один из самых сложных и дорогостоящих механизмов велосипеда. Именно задняя втулка вызывает у начинающих велосипедистов больше всего вопросов. А ремонт её или обслуживание – это вообще, как страшный сон.

От качества втулок зависит то, сколько Вы потратите сил на преодоление определенного расстояние, другими словами «накатистость» велосипеда. Задняя втулка подвергается, куда большим нагрузкам, чем передняя, что диктует необходимость делать её массивнее. Кроме того, если у передней втулки только одна функция (свободное вращение колеса), то на заднюю, дополнительно возлагаются функции – передача крутящего момента, ход свободный от педалей, тормозные функции и даже иногда внутренние системы переключения передач (планетарные втулки).

Компаний, которые выпускаю втулки для велосипедов достаточно много и перечислять их все нет смысла. Стоит отметить задние втулки Shimano, в России это самые распространенные втулки, благодаря высокому качеству и широкому ценовому диапазону.

Как и передние втулки, задние могут отличаться материалами изготовления, предназначением, технологии производства, вес и прочность. Но у задних втулок есть и свои отличия присущие только им. Какие именно будет рассмотрено ниже.

Читайте также:  Устройство каретки велосипеда

Материалы и технологии изготовления задних втулок

По методам изготовления и материалам задние втулки не отличаются от передних. Втулки производятся методом литья, точения или штамповки. Литые втулки самые дешевые в производстве, но при этом самые наименее прочные и обладают наибольшим весом. Самым оптимальным металлом для втулок является алюминиевый сплав. Из стали производятся втулки для самых простых и дешевых велосипедов. Самые же легкие и прочные втулки получаются из титанового сплава, но они настолько дороги, что находят применение только в спортивных профессиональных велобайках.

Типы задних втулок

По применению задние втулки могут быть на дорожные велосипеды, скоростные (горные, туристические и шоссейные). На дорожные велосипеды обычно ставятся втулки с одной ведомой звездой и механизмом свободного хода. Так же втулки для дорожников оснащены барабанным тормозным механизмом, т.е. втулка с ножным тормозом. Задние втулки для спортивных велосипедов не имеют тормозного механизма, но обладают системой свободного хода. Кроме того спортивные задние втулки делятся на кассетные и трещоточные.

Устройство задней втулки скоростного велосипеда

Устройство задней втулки для спортивных и горных велосипедов

Устройство втулки заднего колеса скоростного велосипеда предусматривает наличие набора ведомых звезд, через которые колесу передается крутящий момент. Существует два типа набора задних звезд – кассета и трещотка. Если втулка рассчитана на трещотку, то барабан (орех) располагается вне втулки и интегрирован в набор звезд. Сама трещотка крепится к вилке при помощи специальной резьбы. Если же втулка под кассету, то барабан находится на самой втулке и крепиться к ней при помощи специального полого болта (см. схему). Кассета в свою очередь крепиться к барабану через шлицевое соединение и закрепляется специальной гайкой.

Задняя втулка с резьбой под трещотку

Втулки со шлицевым и резьбовым соединением, кассета и трещетка

Стоит добавить и про крепления ротора дискового тормоза. Тут, как и у передних втулок два стандарта – CenterLock и 6 Bolt. Стандарт CL предусматривает шлицевое крепления и затягивание специальной гайкой. Такой стандарт запатентован компанией Shimano. Шестиболтовое крепление более популярно и применяется всеми производителями задних втулок и тормозных систем.

Задняя втулка под шестиболтовое крепление ротора

Задняя втулка с креплением CenterLock для ротора

Ротор с шестиболтовым креплением и креплением CL

Устройство задних втулок с тормозом

Большинство односкоростных велосипедов, будь то дорожный или детский, снабжены задней втулкой со встроенным тормозным механизмом и механизмом свободного хода педалей. Такие втулки выполняют несколько следующих функций:

  • Передача крутящего момента от ведущей звезды шатунов к ведомой звезде задней втулки и соответственно самому колесу.
  • Свободный ход колеса относительно ведомой звезды. Как только ведомая звезда останавливается, колесо продолжает вращаться, не зависимо от педалей велосипеда.
  • Встроенный тормозной механизм позволяет тормозить путем вращения педалей в обратную сторону. Суть такая же, как в барабанных автомобильных тормозах с внутренними колодками.

Самые распространенные тормозные втулки типа «Торпедо». Такие втулки устанавливались на большинстве советских велосипедов и до сегодняшнего дня используются в производстве дорожных велосипедов. На самых старых советских и некоторых импортных велосипедах начала прошлого века устанавливали втулки типа «Иди». Так же в советское время были разработаны отечественные втулки с говорящим названием «Родина». Последние два типа в настоящее время почти не встречаются. Поэтому рассмотрим подробнее устройство только втулок «Торпедо».

Схема задней тормозной втулки типа Торпедо

Исходя из вышеприведенной схемы, рассмотрим, как происходят процессы внутри задней втулки.

  • Рабочий ход – во время поворота педалей ведущий конус вращаясь своими выступами сдвигает ведущие ролики вверх, тем самым заклинивая корпус втулки, тем самым вращая колесо.
  • Свободный ход – как только ведущий конус перестает вращаться, корпус сдавливает ведущие ролики в углубления между выступами, благодаря этому процессу теряется связь между ведущим конусом и корпусом. Потеря связи позволяет колесу свободно вращаться относительно педалей.
  • Торможение – когда велосипедист начинает давить педаль назад ведущий конус начинает вращаться в противоположную сторону и косыми выступами благодаря трению вращает тормозной конус. Тормозные ролики заходят в канавки тормозного барабана и тормозной конус вдвигается в барабан. Барабан раздвигается конусами с обеих сторон, прижимается к корпусу втулки и тормозит колесо.

Тип «Торпедо» обеспечивает наилучший вариант торможения. Чем сильнее усилия на педаль тем сильнее торможение – это обеспечивает плавное торможение.

Передняя втулка велосипеда: устройство, разновидности, ремонт

Поклонники велосипедного спорта на вопрос о том, какие механизмы и детали являются самыми необходимыми и важными, дают однозначный ответ – колёса. И это является аксиомой.

Какими бы современными «плюшками» не был бы оснащён и обвешан велобайк, без колёс он не сможет сдвинуться с места. А самой главной деталью, без которой колесо не сможет вращаться, является втулка. О ней сегодня и пойдет речь в этой публикации.

Что представляет собой передняя втулка колеса?

Во всей велосипедной конструкции втулок установлено много, но сегодня стоит поговорить об этой детали, установленной на переднем колесе.

Передняя втулка колеса, в отличие от задней, более простой конструкции, поскольку не подвергается большим нагрузкам.

В зависимости от вида велосипеда на него устанавливаются детали, которые между собой разнятся:

В продаже чаще всего можно встретить цельнолитые алюминиевые втулки, но существуют еще точёные и штампованные вариации. Последние встретить крайне затруднительно, по причине их довольно высокой стоимости.

Хотя они обладают несколькими преимуществами перед цельнолитыми деталями:

  • длительный срок эксплуатации и, как следствие, надёжность;
  • малый удельный вес.

Втулки переднего колеса могут быть разными в зависимости:

  • От материала производства.
  • От назначения.
  • От строения — полые или цельные.

Материалы и технологии изготовления

Для производства втулок, как и всех остальных металлических деталей велосипеда, используют следующие сплавы:

В современном производстве использование стали, для изготовления деталей, отходит на последние позиции. Её используют только для производства простых и недорогих втулок для устаревших моделей велосипедов.

Как упоминалось ранее, по технологии производства втулки бывают:

Устройство и конструкция

Металлический корпус данной детали может быть различной конструкции:

  • Чашечное соединение.
  • Центральный компонент с двумя чашками.

Наличие чашечек является обязательным, поскольку именно они играют важную роль соединения, размещённых спиц и фланцев.

Основными составляющими компонентами втулок переднего колеса являются:

  • Цилиндрический корпус.
  • Фланцы под спицы.
  • Ось.
  • Подшипники с пыльниками.
  • Эксцентриковые зажимы или гайки.

Такая простота составляющих компонентов играет одну, но очень важную роль –простота кручения колеса без люфта.

Разновидности передних втулок

Существует несколько разновидностей передних втулок, которые зависят от механизма крепления с различными деталями. Далее следует рассмотреть каждую из них более подробно.

Крепления спиц к втулке

На рынке велодеталей и механизмов крепёж втулки со спицами представлен в трёх типовых разновидностях:

  1. Фланцы с отверстиями. Этот вид крепежа является самым популярным. Замена сломанной спицы с таким крепежом (при отсутствии дискового ротора) не составит труда даже для молодого велогонщика. При установленном на переднем колесе дисковом тормозе с заменой придётся повозиться, поскольку необходимо будет ещё снять кассету с заднего колеса.
  2. Сегментированные фланцы фирмы Mavic. Уникальность данного способа крепежа прямых спиц заключается в простоте замены, поскольку не понадобится ничего разбирать. Но у данного крепления существует всего лишь один, но существенный минус – довольно высокая ценовая категория.
  3. Безфланцевые втулки концерна Shimano. Данная конструкция оснащена прорезями, которые совершенно изолированы от подшипников. При необходимости замены спицы нет нужды в съёме деталей, а ценовая категория сравнима с простыми втулками. Но у этой разновидности крепления существует и один недостаток – отверстия для крепежа моментально забиваются грязью при движении, и перед тем, как произвести замену, их нужно тщательно вычистить.

Крепление втулки к вилке велосипеда

Типовых разновидностей крепления втулки с велосипедной вилкой всего лишь две:

  • Эксцентриковый зажим. При данном креплении, во время замены колеса, нет необходимости во вспомогательных инструментах.
  • Зажим гайками.

Для крепления оси втулки к дропаутам вилки существуют специальные стандарты (цифра возле маркировки обозначает толщину оси в миллиметрах):

  • Самый популярный и востребованный стандарт.
  • В последнее время набирает наибольшую популярность.
  • QR20.
  • Имеет вид полой оси с прижимами и диаметром в двадцать миллиметров.

Крепления дискового тормоза

Если конструкция переднего колеса оснащена дисковым тормозом, то для втулок разработаны две разновидности крепежа:

  • Стандарт ISO. Крепёж производится при помощи шести болтов.
  • Японский концерн Shimano разработал собственный стандарт шлицевого крепежа.

Как отремонтировать переднюю втулку колеса?

Для ремонта втулки, установленной на переднем колесе, потребуется демонтировать конструкцию с последующей пошаговой установкой.

Когда необходим ремонт?

Избежать ремонта не удастся при появлении следующих проблем:

  • ухудшение степени и скорости вращения переднего колеса;
  • отсутствие быстроты и лёгкости во время движения.

Разборка и ремонт

Пошаговое руководство разборки и ремонта втулки переднего колеса:

  1. Транспортное средство необходимо установить в положение, при котором ремонт конструкции будет проводиться без дополнительных затруднений.
  2. При наличии в конструкции дисковых тормозов возникает необходимость их съёма.
  3. При помощи двух ключей нужно выкрутить втулку, при этом, не допустив потерю подшипников, которые могут моментально выпрыгнуть из обоймы. Не стоит надеяться на сепаратор, поскольку он также имеет степень износоустойчивости.
  4. Осмотр и оценка состояния чашки. Допустим только ровный и гладкий след от шариков, а вот наличие повреждений (сколов и царапин) будет свидетельствовать о последующей возможности появления клина на переднем колесе.

Втулка нуждается в большом и толстом слое смазки и, только после её нанесения, сверху, с шагом не больше двух миллиметров, распределяются шарики.

На обеих сторонах втулки должно находиться одинаковое число шариков!

Для удобства, можно использовать сепараторные подшипники, которые помогут сократить время ремонта.

Читайте также:  Трехколесный велосипед lamborghini

Сборка втулки

Собрать втулку необходимо в обратном порядке пошаговой инструкции разборки. Главное запомнить – последняя деталь при разборке станет первой деталью при сборке.

При закручивании гаек необходимо соблюдать правило – одна сторона детали приводится в неподвижное положение и фиксируется, а другая сторона остаётся подвижной и участвует в процессе фиксации.

Не стоит прикладывать чрезмерных усилий при затягивании конуса.

Нужно выбрать «золотую середину», поскольку:

  • при сильной стяжке колесо не способно будет к вращению;
  • при слабой стяжке появится разностороннее колебание звена.

Чтобы убедиться в правильности ремонтных действий, необходимо проверить соответствие работы велотранспорта по следующим критериям:

  1. У переднего колеса присутствует лёгкость хода передвижения.
  2. Отсутствие люфта.
  3. Отсутствие посторонних звуков – шум, трение и треск.

Если по всем трём критериям велосипедист поставил себе плюс, то смело можно приступать к эксплуатации своего «железного коня».

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:

  • сверхпрочного алюминиевого сплава (детали получаются легкими, устойчивыми к коррозии);
  • стали (запчасти выходят более дешевыми по цене);
  • титанового сплава (пока только в некоторых моделях отдельных производителей, например, для серии Shimano XTR).

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:

  • возможность сорвать резьбу в момент установки;
  • неравномерность износа трещотки и звезд;
  • большие энергопотери узла.

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:

  • эксцентриковое, при котором легко монтировать/демонтировать колеса (практически без применения инструментов);
  • и наиболее дешевое гаечное, при котором на каждую втулку приходится по 2 гайки (в этом случае колеса крепятся и снимаются с использованием гаечного ключа нужного размера).

В горных велосипедах, помимо обычных втулок, используют дисковые, рассчитанные на возможный монтаж ротора дисковых тормозов. При этом существует 2 стандарта роторного крепежа:

  • шлицевое, оснащенное стопорным кольцом;
  • и ISO на шести болтах.

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:

  • насыпными (в форме конуса, оснащенного металлической чашкой, между которыми «катаются» шарики);
  • или промышленными (состоящими из внутренней и внешней обойм, пыльника, сепаратора и шариков).

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:

  • высоким качеством;
  • и прекрасными эксплуатационными характеристиками.

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:

  1. Чистить.
  2. Смазывать.
  3. Регулировать.
  4. А также перебирать и сушить, если попала влага.

Вообще, в вопросе ухода за веловтулками есть определенные тонкости:

  • частота переборок напрямую связана с интенсивностью и условиями эксплуатации каждого конкретного байка;
  • увеличение частоты регулировок зависит от возникновения посторонних звуков во время езды, люфта и пр.;
  • на срок службы устройства влияет качество средства для смазки (рекомендуется применять составы высококачественные — пластичные, неразбавленные);
  • на радиально-упорных подшипниках для разбора нужно использовать особые конусные ключи, а также съемники кассет;
  • если у велосипедиста нет нужного инструмента, проще и дешевле будет обратиться в веломастерскую;
  • замена спиц в передней втулке барабанной тормозной системы или же дисковой ведется в определенном порядке (спица сбоку заводится во фланец — дополнительно снимается ротор звезды, а также тормоза);
  • втулка тщательно проверяется на предмет ее целости (чтобы не было трещин на корпусе и в отверстиях для спиц);
  • когда велосипедист работает со втулкой (устанавливает, меняет, пр.), не должно быть и намека на влагу рядом.

Правильный выбор велосипедных втулок

Выбираете втулку для велосипеда? Воспользуйтесь рекомендациями велопрофессионалов:

  • не экономьте, если позволяют средства, купите веловтулку повыше классом (можно приобрести динамо-втулку или даже планетарную);
  • перед походом по магазинам почитайте реальные отзывы в интернете;
  • тип подшипника подбирайте под условия собственной езды;
  • обращайте внимания на задние звезды (конкретно на их тип);
  • лучше купить кассету, чем трещотку.

Вообще, лучше посоветоваться «вживую» со специалистом и/или опытным велосипедистом, сменившим не один байк. Профи обязательно дадут ценный совет новичку.

Выводы:

  1. Выбирая втулку для собственного велосипеда, необходимо обращать внимание на:
    • материал, из которого она изготовлена;
    • вид крепления;
    • число спиц;
    • тип установленного подшипника;
    • репутацию производителя.
  2. Приобретенная и установленная веловтулка нуждается в регулярном техобслуживании, качественной чистке, а также замене смазки.
  3. Все составляющие части приобретаемой детали должны соответствовать существующим стандартам, в частности, обладать ровной поверхностью и соотноситься по размерам друг с другом (вплоть до миллиметра).
  4. При покупке, если позволяет бюджет, правильнее приобретать втулки среднего ценового сегмента и выше, поскольку именно такие модели отличаются высоким качеством, надежностью и эксплуатационной долговечностью.
Ссылка на основную публикацию