Колеса и шины для велосипеда.

Основные компоненты колеса:

• Втулка
• Спицы
• Обод
• Резина

Втулки

       Качество велосипедной втулки сильно влияет на то, как Вы будете ехать, с какой скоростью и с какими потерями. В настоящее время на рынке представлен широкий модельный ряд втулок, различающихся по назначению и классу узла. Понятно, что втулки прогулочных велосипедов испытывают совсем не те нагрузки, что приходятся на изделия, предназначенные для горных велосипедов. Т.о. в соответствии с назначением втулок к ним предъявляются определенные требования. Но даже в пределах велосипеда нагрузки на втулки переднего и заднего колес различны, а потому это также учитывается производителями.

Общая классификация втулок:

Втулки для переднего колеса
• Простые
• С креплением под диск

Втулки для заднего колеса
• Простые
• С креплением под диск
• С внутренним переключением передач
• С внутренним тормозным механизмом

Конструкция

       Простейшие втулки – это втулки переднего колеса. Задняя втулка несколько сложнее. Устройство задней втулки, оборудованой эксцентриком, отображено ниже.

Обозначения на схеме:
1 – эксцентрик
2 - сборка деталей на оси втулки
3, 15 – контргайки
4,5,7,13,14 – шайбы
8,12 - уплотнительные кольца
9,11 - конуса подшипников
10 – ось
16 – пыльник
17 - полый болт крепления барабана втулки к корпусу
18 - набор шариков
19 - барабан
20 - шайба.

       Передняя втулка отличается, от представленой выше отсутствием барабана и крепления под него.

       Большинство современных втулок изготавливается из алюминия, хотя на младших моделях велосипедов могут ставиться и стальные втулки. Втулки изготавливаются точением, литьем или штамповкой. Наиболее качественными являются точеные и штампованные изделия. Эти изделия отличают более высокая прочность и меньший вес по сравнению с литыми втулками.

       Для изготовления осей используются такие материалы как сталь, титан и алюминий. В сильно нагруженных втулках применяются оси увеличенного диаметра с полой внутренней частью.

       Колесо крепится на велосипеде путем заведения концов оси втулки в пазы на перьях рамы и их последующей затяжки, которая может осуществляться либо гайками, накрученными на концы оси, либо при помощи эксцентрикового механизма или, как его еще называют, механизма quick release. Удобство использования эксцентриковой стяжки заключается в возможности быстрого снятия и установки колеса без использования инструментов, которая при необходимости иногда оставлять где-либо велосипед, в условиях нашей страны иногда превращается в недостаток. Второе преимущество - неизменность регулировки подшипников при затяжке эксцентрика после установки колеса на велосипед.

       Несколько слов про подшипники… В настоящее время распространение получили два типа подшипников – классический радиально-упорный и промышленный радиальный подшипники.

       Наибольшей популярностью пользуются разборные радиально-упорные подшипники. Основное их достоинство – возможность обслуживания и регулировки по мере износа. Недостаток – шарики бегают непосредственно по втулке.

       Радиальные промышленные подшипники эксплуатируются без регулировок. Принцип прост – появился люфт – ставим новый, благо делается это просто. Благодаря этому весьма существенно повышается ресурс втулки. Недостаток – подшипники плохо переносят осевые нагрузки.

       Ряд компаний, производящих велосипедные компоненты выпускает втулки с внутренним переключение передач - так называемые планетарные втулки.

Спицы

       Спицы должны обеспечивать жесткость колеса, его прочность и, в тоже время, некоторую амортизацию, дополняющую амортизацию велосипедных шин. Кроме того, спицы должны немного пружинить еще и для того, чтобы возникающая при ударах нагрузка равномернее распределялась по ободу, защищая его.

       Однако встречаются и более экзотические варианты соединения обода и втулки колеса. Так, шоссейные велосипеды довольно часто оснащены дисковыми колесами,а в триатлоне, не редкостью стало применение моноблочных колес из углепластика с 4-6 плоскими и широкими спицами-лопастями...

       Для того, чтобы собрать хорошее колесо, кроме хорошего обода и втулки, требуются качественные спицы. В традиционном велосипедном колесе спицевой набор обычно состоит приблизительно из трех десятков спиц. То, что называют спицей в разговоре, на самом деле представляет собой две детали. То есть, это собственно спица - длинный тонкий стержень с загнутым и расклепанным концом с одной стороны и резьбовым с другой и ниппель - гайка грибовидной формы, которая крепит спицу к ободу.

       Качественные спицы в подавляющем своем количестве изготовляются из высоколегированных (нержавеющих) сталей, преимущественно хромомолибденовых. Наиболее дорогие варианты - облегченные, из титановых сплавов, самые дешевые - из обычных конструкционных сталей с поверхностным напылением никеля. Спицы могут быть как раскатанными, так и тянутыми. Катанные (не надо путать с катанной или паленной водкой) спицы обладают несколько худшими характеристиками.

       На прочность спицы сильно влияет тип резьбы. Она может быть нарезанной в теле спицы или накатанной. Накатанную резьбу можно узнать по тому, что диаметр, измеренный по вершинам резьбы, больше, чем диаметр гладкого стержня рядом с резьбой (нижний рисунок). При нарезании резьбы, тело спицы заметно ослабляется в зоне ее расположения, при накатывании резьбы - тоже ослабляется, но меньше. Спицы с накатанной резьбой оказываются заметно прочнее, в зоне расположения резьбы, разумеется. Но накатка сложнее в исполнении, поэтому такие спицы оказываются дороже.

       Ниппели представляют собой тонкие высокие гайки грибовидной формы со шлицом под отвертку на "шляпке" и четырьмя гранями под ключ с противоположной стороны. Могут быть увеличенной высоты, они нужны, если планируется установка в высокопрофильные обода (например у DT Swiss есть модификация с высотой 16 мм и 12 мм). Самые дешевые ниппеля изготавливаются из стали (такие брать не стоит), среднего уровня - из бронзы (или латуни), дорогие - из алюминия. Резьба в бронзовых ниппелях работает мягче, чем в стальных и не закисает со временем. Цель применения алюминиевых ниппелей - снижение веса, правда, по данным DT Swiss, всего на 40 г на пару колес.

       Количество спиц в традиционном колесе горного велосипеда составляет 32 или 36 штук, хотя это зависит от назначения колеса и вида спицевого набора. Иногда их может быть и меньше. На гибридах и городских велосипедах чаще всего устанавливается 36 спиц. На тандемах спиц может быть даже до 40 или 48!, а на шоссейных велосипедах 32, 28, 24. Снижением количества спиц достигается общее снижение веса колеса, и, в том числе, вращающихся масс, что очень важно для езды с частыми изменениями скорости движения, а также некоторое снижение аэродинамического сопротивления. Количество спиц в колесе кратно 4 (есть ведущие и хвостовые слева и справа), а в случае применения радиального спицевого набора - кратно 2.

       В зависимости от размеров втулки, эффективного диаметра обода и типа спицевого набора, необходимо применение спиц определенного размера. Причем знать его необходимо не только для сборки нового колеса, но и для замены выбитых или порванных спиц. Сейчас выпускается широкий набор спиц с шагом по длине между соседними размерами в 1-2 мм. Номинальная толщина обычных спиц составляет 1,6...2,3 мм. Таблица соответствий метрических размеров и размеров, принятых в качестве стандарта в США, приведена ниже.

Диаметр -> Диаметр (gauge)
2.3 мм -> 13G
2.0 мм -> 14G
1.8 мм -> 15G
1.6 мм -> 16G
1.5 мм -> 17G
1.3 мм -> 18G
1.2 мм -> 19G

       Так как в большинстве случаев фланцы передней втулки симметричны, а задней многоскоростной асимметричны и могут иметь разные размеры, то на велосипеде с одинаковыми ободами и втулками одной группы обычно присутствуют спицы трех размеров: на переднее колесо, на заднее справа, на заднее слева.

Раздел сайта «Cтатьи»