Устройство переключения скоростей на велосипеде

Велосипед ездит только благодаря силе мышц человека. Именно поэтому любое изменение рельефа сразу чувствуется. На нем нет мотора, которому все равно — ехать на горку, прямо или вниз. У горных велосипедов, шоссейников, гибридов и т. д. есть одна общая черта – они все имеют переключатели на велосипед на руль. Именно они помогают велосипедисту подстроиться под любые изменение рельефа, что значительно лучше сказывается на комфорте и ощущениях человека.

Что такое переключатели скоростей?

Можно вспомнить старые советские велосипеды. Их владельцы тогда и не слышали о тскоростных моделях. Одна большая звездочка спереди и одна маленькая сзади. Все очень просто. Такой тип байков называется сингл-спид, но речь сейчас далеко не о нем. Это уже потом позже появятся первые скоростные велосипеды, оснащенные целыми кассетами или трещотками, состоящими из нескольких звездочек. Для переключения звезд между собой и был придуман механизм. Их на велосипеде два: передний переключатель скоростей на руле и задний. Переключая передачи, можно выбрать самый оптимальный режим, с которым будет удобно.

Какими бывают переключатели велосипеда


Многие не знают, но переключатели скоростей бывают разными. Каждый тип по-своему особенный, имеет свои как положительные стороны, так и отрицательные. Существует всего три типа переключателей скоростей: внешний, внутренний и комбинированный.

Внешний тип переключателей скоростей

Самые распространенные переключатели – это внешние. Работают они по очень простому принципу. Через металлическую рамку проходит цепь. Когда нужно переключиться с одной звездочки на другую, рамка сдвигается в нужную сторону. Она тем самым перемещает цепь на следующий уровень. Так и происходит процесс переключения. Настройка переднего переключателя велосипеда такого типа будет самой легкой, так как конструкция механизма очень проста.

Крепится такой передний переключатель с помощью хомутов. Они тоже отличаются между собой по диаметру подседельного штыря. Также иногда используются пластины крепления к каретке. Они в основном устанавливаются на нестандартные рамы.

Данный тип имеет свои плюсы и недостатки. К положительным моментам можно отнести то, что они имеют малый вес, что является несомненным плюсом. Также если использовать качественные смазки, можно свести действие силы трения к минимуму. Простота конструкции делает ее пригодной к ремонту и дешевой, что и является компонентом популярности. Из минусов можно выделить то, что трансмиссия очень подвержена воздействию природных условий. Налипшая грязь и пыль значительно сокращают срок эксплуатации. Чтобы увеличить ресурс цепи, нужно постоянно обслуживать трансмиссию: чистить от грязи, смазывать и заменять звенья.

Внутренний тип переключателей


Данный тип переключателей еще называют планетарной втулкой. Велосипеды с таким видом переключения скоростей имеют всего одну звездочку спереди и одну сзади. Весь фокус во втулке заднего колеса. Именно там находится целый ряд зубчатых колес, которые комбинируются между собой. Таким образом меняется скорость велосипеда.

Один из самых главных плюсов такого типа переключателей скоростей – это безразличие к погодным и дорожным условиям. Вследствие того что весь механизм защищен корпусом, грязь, вода и пыль туда не попадают. Поэтому планетарные втулки долговечны и очень надежны. Также из незначительных можно вывести то, что такой тип переключателей скоростей можно задействовать даже в неподвижном состоянии. Скорость переключится вне зависимости от того, двигается велосипед или нет.

Минус данного механизма в том, что он очень тяжелый в сравнении со своим предшественником. Также планетарки довольно-таки дорогие. КПД у него, кстати, ниже чем у обычного переключателя. Это обусловливается большим трением между различными деталями. Еще нужно отметить, что ремонтировать во время поездки такую поломку невозможно. Нужно обращаться в веломастерскую.

Комбинированный тип переключателей


Комбинированные переключатели – это что-то среднее между внешними и внутренними. Данный тип не получил широкого распространения из-за того, что он обладает всеми отрицательными сторонами предыдущих устройств. Комбинированные переключатели в основном используются только для городских велосипедов.

Когда нужно настраивать передний переключатель?

Если есть опыт, то ремонт велосипеда своими руками – это не такая уж и сложная штука. Иногда бывает, что переключатели перестают перебрасывать цепь на другие звезды или переключатель нужно дотягивать, чтобы изменить скорость. Вот тогда уже нужна настройка переднего переключателя велосипеда. Данная поломка не является серьезной или сложной, поэтому ее можно исправить легко самому. Настройка вообще может проводиться даже в поле. Также можно четко понять, когда нужен ремонт велосипеда своими руками, по звуку. Если вдруг стало слышно, что цепь начала задевать за металлическую рамку, то это еще один верный признак, что у велосипеда сбились настройки переключателя.

Бренды передних переключателей

Самый распространенный переключатель скоростей на велосипед – Shimano. На многие велосипеды устанавливают оборудование от «Шимано», но это не означает, что других фирм тоже нет. Есть также «Микро Шифт», «Асер» и подобные. Есть также множество неизвестных фирм. Переключатель скоростей на велосипед Shimano хоть и распространенный и более популярный, но не стоит только из-за этого его выбирать. У каждой фирмы есть товары разного качества и ценовой категории. На многие дешевые велосипеды иногда ставят соответствующую по цене продукцию от «Шимано», а потом не очень разбирающимся людям говорят, что оборудование отменное.

Регулировка переднего переключателя велосипеда


Переходим к главному вопросу. Настройка переднего переключателя велосипеда не такая уж и сложная. Главное в этом деле — начать и приобрести какой-то опыт. Для начала нужно установить самую маленькую передачу. Этого можно добиться, когда и спереди, и сзади цепь находится на первых (ближних) к раме звездочках. Если приглядеться, то рядом с рамкой есть два винта с маркировкой «Н» и » L». Именно они и нужны для этого дела.

Первый шаг – отпускание тросика переключателя. Это можно сделать с помощью шестигранника, отвертки или ключа. На велосипедах они отличаются между собой: у одного откручивается шестигранником, а у другого ключом или отверткой. После этого можно уже приступать к непосредственной настройке переднего переключателя велосипеда. Изменяя положение винта «Л», нужно добиться такого варианта, чтобы цепь была прямо посередине рамки или чтобы образовался зазор два-три миллиметра. Когда зазор будет выставлен, нужно затянуть обратно регулировочный тросик. Для этого его нужно как можно сильнее потянуть на себя и прикрутить обратно, тем самым его зафиксировав.


Следующий шаг – перекидка на самую максимальную скорость. Это когда и спереди, и сзади цепь стоит на самой дальней от рамы звездочке. Для этой настройки нам уже понадобится винт с маркировкой «Н». Его тоже нужно крутить, пока от цепи до рамки не образуется зазор хотя бы один миллиметр. После настройки также бывает, что цепь иногда с трудом залазит или слазит со звездочек. Для того чтобы убрать такие неточности, нужно попробовать покрутить «барашек». Он находится прямо на состыковке самого переключателя и резинового рукава. Этот маленький регулировщик поможет сгладить все неточности при настройке.

Переключатель скоростей на велосипед на руле: ремонт

Сам передний переключатель не ремонтируют. Да и толку нет, потому что новый стоит совсем недорого. Самый легкий выход из этого положения – просто заменить сам механизм. Начинается все по той же схеме – скинуть цепь на самые маленькие звездочки. Затем нужно снять саму цепь. После этого ослабляется регулировочный тросик. Сам механизм переднего переключения держится хомутом, который зажат винтом. Открутив этот винт, можно снять уже переключатель. Иногда нужно его немного подергать, так как за многие годы детали могут «прикипеть».

Новый переключатель устанавливается в обратном порядке: установка, тросик, регулировка. Кстати, выравнивая по высоте передний переключатель, нужно знать, что расстояние от рамки до самой большой звезды должно быть примерно три миллиметра. Дальше нужно расположить перекидку в плоскости звезд. Для этого следует просто посмотреть сверху и рукой выставить механизм так, чтобы он шёл параллельно со звездочками. После всего этого нужна настройка переднего переключателя велосипеда, потому что после замены сбиваются все прежние регулировки.


www.syl.ru

 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.
    мым 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). 

velostop.ru

Механизм внутреннего переключения

Pereklyuchatel_skorostei

Конструкция устройства основывается на применении планетарных втулок. В отличие от подобных ему механизмов, он исключает наличие кассет со звездочками разнообразного размера, зубьями и навесными переключателями. Привод колеса насчитывает по одной звездочке спереди и сзади, а также цепь.
 
 
 
 

Схема механизма внутреннего переключения


Pereklyuchatel_skorostei _2

Основными элементами устройства планетарной втулки являются:

  • солнечная шестерня, которая размещена в центре;
  • водило. При его помощи осуществляется жесткая фиксация осей нескольких одинаковых планетарных шестерен, которые сцепляются с солнечной шестерней;
  • кольцевая шестерня, представляет внешнее зубчатое колесо, которое сцеплено с планетарными шестернями.

На сегодня производители выпускают различные виды планетарных втулок, которые насчитывают от трех до четырнадцати передач. Не исключено наличие встроенной тормозной системы.

Среди преимуществ механизма внутреннего переключения выделяют:

  • высокую степень устойчивости к внешним факторам воздействия за счет размещения элементов в корпусе;
  • простоту обслуживания, которая объясняется хорошей защитой от воздействия негативных факторов окружающей среды и от последствий езды по плохим дорогам, вследствие чего уход за трансмиссией сводится к минимуму;
  • удобство в эксплуатации за счет отсутствия несовместимых сочетаний передач;
  • возможность применения с карданным или ременным приводом;
  • надежность и долговечность;
  • встроенный тормоз;
  • переключение передачи в неподвижном состоянии, что особенно актуально для езды в городских условиях.

Одним из главных недостатков планетарной втулки является ее высокая стоимость по отношению к другим вариантам переключения. Она не предназначена для агрессивной эксплуатации, поскольку предусматривает выход из строя в результате существенного увеличения крутящего момента. Из-за конструкционных особенностей ее невозможно отремонтировать в полевых условиях, поэтому механизм не пригоден для установки на горных велосипедах. Планетарная втулка имеет узкий диапазон передаточного функционала и низкую степень КПД привода. Ее большой вес приводит к смещению центра тяжести назад. В подвесах это стает причиной увеличения неподрессоренных масс.

Механизм внешнего переключения

Pereklyuchatel_skorostei _3
Данная конструкция основывается на использовании двух видов переключателей: переднего и заднего.

Передний переключатель – элемент трансимиссии, главная функциональная обязанность которого – переброска цепи с одной звезды системы на другую. Его устройство предусматривает наличие рамки, которая перемещается благодаря установленному параллелограммному механизму. Натяжение троса провоцирует сдвиг рамки в положение над крупными звездами, а ослабление – над мелкими.

По типу привода различают горные и шоссейные переключатели.

Крепление переднего переключателя может быть выполнено к каретке, раме или на хомуте.


  1. Способ крепления E-Type осуществляется методом прижима к кареточному стакану рамы посредством чашки каретки. При этом возможно использование дополнительного крепежа — болта, привинченного к раме. Данный способ крепления применяется для большинства двухподвесов, а также в случае наличия большого сечения подседельной трубы рамы в месте установки переключателя.
  2. При креплении к раме, переключатель привинчивается с помощью болтов.
  3. Одним из классических вариантов крепления является крепеж переключателя на хомуте (clamp on). В свою очередь, производственный выпуск хомутов может быть универсальным, диаметр которых регулируется при помощи проставок, и по заданным параметрам диаметра подседельной трубы: 28,6;34,9; 38,2мм.

Читайте также на СпортЗум.ру: Где взять велосипед напрокат в Санкт-Петербурге: популярные точки проката и условия аренды велосипеда в СПб

Задний переключатель — параллелограммный механизм с возвратной пружиной, который перемещает рамку в поперечном направлении. Его переключение в одном направлении происходит посредством троса или электропривода, в обратном — при помощи возвратной пружины. Специальная рамка автоматически препятствует провисанию цепи.

Pereklyuchatel_skorostei _4

Конструкция заднего переключателя приходит в действие только при прокручивании педалей вперед при небольшой нагрузке. В ином случае существует риск преждевременного износа деталей или их поломки.

В производстве переключателя средней категории используется алюминий, тогда как титановая пружина и углепластиковая рамка указывают на улучшенную его модель. Стальные переключатели относятся к недолговечным дешевым механизмам.

Главное отличие заднего переключателя от переднего заключается в возможности работы с кассетами до девяти звезд, тогда как второй предусматривает использование до трех.

Технические особенности заднего переключателя

  1. Длина рамки определяет диапазон передаточных отношений, подходящих для работы переключателя. Соответственно, чем больше длина рамки, тем больше показатели его емкости – суммарной разницы между большими и маленькими звездами, которая может быть обработана переключателем во избежание появления провисания цепи. Параметр емкости переключателя указан заводом-производителем.
  2. Направление действия пружины может осуществляться посредством затягивания троса или стягивания возвратной пружины.
  3. Подвод троса к переключателю предусматривает традиционный вариант (заднее вхождение троса в переключатель) и прямой подвод (верхнее вхождение троса). При этом последний вариант наиболее оптимальный, поскольку устраняет изгиб троса.
  4. Крепление посредством съемного, несъемного петуха или к раме.

Среди преимуществ заднего переключателя стоит отметить небольшую стоимость, малый удельный вес, уменьшение потерь энергии благодаря трению внутреннего механизма и большое количество передач.

Относительно недостатков конструкции, главными из них является повышенный износ цепи вследствие ее перекоса, необходимость частого обслуживания переключателя, осуществление переключения передач только при движении, низкий уровень устойчивости к факторам внешнего воздействия.

Видео-инструкция по настройке переключателя

Комбинированное устройство переключения передач

Pereklyuchatel_skorostei _5Представленная конструкция является средним вариантом между втулкой и классическим механизмом. Зачастую она устанавливается на велосипеды, предназначенные для городского катания, поскольку совмещает недостатки внутреннего и внешнего переключателя скоростей.

Остались вопросы? Тогда рекомендуем ознакомиться с данным видео-обзором:

    sportzoom.ru

    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.

    velofans.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector