Отдел продаж
8 (499) 755-89-57
Лодки, запчасти
8 (499) 755-89-57

Из чего состоит кассета велосипеда


как выбрать, снять, разобрать и сделать ремонт

Велосипедная кассета – система задних звездочек для изменения передаточного отношения. Звезды расположены в порядке убывания от втулки – самая близкая к ней большая и «мощная», дальше всех – скоростная маленькая звездочка. В том же порядке ведется и отсчет. Повысить передачу, значит, переключиться на более дальнюю звезду, и наоборот.

Кассета – расходный материал, со временем изнашивается, что требует ее периодического обслуживания – замены цепи, отдельных звезд или узла в целом. Под кассетой подразумевается также трещотка – на первый взгляд, аналогичный набор задних звездочек. На самом деле это далеко не так, и прямо сейчас узнаем о различиях, чтобы никогда больше не путаться в этих понятиях.

Чем отличается трещотка от кассеты

Трещотка – храповой механизм с резьбовым или шлицевым креплением на втулку. Храповик располагается снаружи, а звездочки установлены целиком. Это означает, что трещотка ставится «на раз» – при износе, скажем, мелких звездочек заменить только изношенную часть не получится – меняется сразу все.

Такой тип узла был широко распространен в прошлом столетии, а сейчас его можно встретить на бюджетном скоростном велосипеде. В ряд недостатков трещотки входят такие вещи:

  • небольшое количество звезд – от 5 до 7 скоростей;
  • невысокий ходовой ресурс;
  • на более выносливые продукты стоимость будет в разы больше.

Хотя, конечно, ремонт, а точнее, неремонтопригодность, является главным недостатком. Большинство трещоток имеет резьбовое крепление. Неприятной особенностью такого крепления является заедание. Это выглядит так: после определенного пробега она закрутится на втулке так, что ее потом проблематично будет разобрать.


Трещотки и кассеты различаются и по креплению, и по съемникам

Теперь о кассетах. По сути, это та же самая трещотка, только храповик спрятан внутрь барабана. Устанавливается только на шлицы, из-за чего порой проблематично перейти с трещотки (если не стоял тот редкий шлицевой экземпляр). В сравнении со своими «собратьями» кассетный барабанный механизм имеет ряд преимуществ:

  • больше звездочек – от 9 до 11 на современных моделях;
  • система весит меньше, а значит, и велосипед в целом тоже;
  • сопротивление качение заметно меньше, чем у трещотки;
  • кассету легче снять;
  • больше пробег;
  • можно менять звездочки по отдельности.

Последний плюс, разумеется, самый значимый, и подчеркнем его еще раз: менять систему полностью или же только одну-две звезды – огромная разница! Ну а недостаток всего один – выше изначальная стоимость. Впрочем, это опять же перечеркивает то самое преимущество – возможность отремонтировать, а не покупать новую. Стоит ли делать выбор в пользу кассеты? Однозначно, да!

На какие виды разделяются кассеты

Весьма интересно узнать, как скреплены звезды на барабане и между собой. Современная велосипедная кассета представлена в нескольких вариантах. Каждый из них по-своему хорош. Знакомимся:

  • спейсерные,
  • пауки,
  • цельнофрезерованные,
  • блочные.

Спейсерные кассеты представляют собой звездочки, скрепленные отдельными шлицами с барабаном. Для разделения между ними вставлены пластиковые разделители – спейсеры. Детали имеют строго заданную толщину, чтобы расстояния в кассете между ее элементами сохранялись постоянными. Преимущество такой системы – их можно разобрать «до нуля». Недостатком, правда, для алюминиевых барабанов является высокая крутильная нагрузка, ведь с каждой звезды усилие перекладывается на барабан. На более крепких стальных аналогах такой проблемы не наблюдается.
В соединении типа «паук» все звезды надеты на единый шлиц. Лапки выполнены в форме лесенок под каждые звездочки. Силовые нагрузки снижены, поэтому такой тип кассеты стоит выбрать под алюминиевые барабаны. Также, по сравнению со спейсерными, эти системы легче.


На пауке тоже можно сменить только одну звездочку

На цельнофрезерованных кассетах весь блок выполнен как одна деталь. Закрепляется на низшей звезде, которая и является шлицом под барабан. Среди аналогов это самый дорогой вариант:

  • простейшее устройство за счет отсутствия дополнительных соединений;
  • легкость;
  • высокая прочность;
  • долговечность.

Цельнофрезерованная трансмиссионная ячейка

А что с недостатками? Во-первых, цена, оправдает себя лишь у дорогостоящего горного велосипеда. А во-вторых, конструкция очень уж напоминает трещотку. И хотя были заявлены долговечность и прочность, частичный износ никто не отменял. А поменять одну или две звезды невозможно.

Блочная модель представлена несколькими пауками с двумя-тремя звездочками на каждом. Малые звезды вставляются на шлиц барабана самостоятельно. Поскольку их износ более вероятен при эксплуатации велосипеда, их можно вообще поменять по отдельности. Другие компоненты на блоках меняются сразу парами.


Блочная кассета Shimano в разборе

Снимаем с инструментом и без

Снять кассету с велосипеда нетрудно, если воспользоваться специальными инструментами – съемником на 12 зацепов, гаечным ключом и хлыстом. Съемник представляет собой небольшой ключ со шлицевым соединением под барабан.

Разборка выглядит так:
1. Ключ вставляется внутрь кассеты, как показано на картинке. Необходимо убедиться, что шлицы плотно вошли в зацепление.

2. Подбираем гаечный ключ, на цепь надеваем хлыст.

3. Удерживая хлыстом наибольшую звезду, тянем гайку съемника против часовой стрелки.

4. Для ослабления шлица задней кассеты понадобится большое усилие, и точно такое же при затягивании болта. Снимаем аккуратно, придерживая систему за верхний (малую звезду) и нижний (большую звезду) концы.

5. После того как система снята, приступаем к осмотру звездочек. С блочной системой, где малые компоненты установлены отдельно, вместе с шайбами аккуратно снимаем их с барабана.

6. Кассету можно также снять и без хлыста: для этого берем разомкнутую цепь, накидываем на большую звезду и фиксируем ее на чем-нибудь неподвижном, например, на прутьях забора. При снятии тянуть колесо в сторону и одновременно раскручивать гайку съемника.

А можно ли вытащить кассету без использования съемного инструмента? В принципе да, но здесь понадобятся полая шлицевая трубка и накидной ключ соответствующего размера. Все-таки купить обычный съемник проще.

Установка кассеты выглядит строго противоположно снятию:

  1. Надеть корпус на храповик втулки.
  2. Аккуратно нацепить звезды на шлиц (для блочных моделей).
  3. Важно правильно нацепить колечки – они плотно фиксируются на двух соседних звездах с помощью маленьких столбиков. Каждый из них должен попасть в соответствующее отверстие в звездах для плотного прилегания.
  4. Когда все компоненты надеты, аккуратно, с постепенным нарастанием усилий, затягиваем кассету на втулку. Гайку съемника лучше тянуть все время вниз, перебрасывая ключ. Рекомендуемый диапазон усилий – 21.7 – 36.2 Нм.

Чистим и смазываем кассету

Своевременное обслуживание включает в себя не только ремонт узла и замену изношенных запчастей, но и содержание в чистоте. В эксплуатации механизмы изнашиваются порой не столько от приложенных нагрузок, сколько от небрежного содержания – слипшаяся со смазкой грязь портит работу системы и быстрее стачивает зубья. Перед тем как обслуживать кассету, необходимо ее снять – разбор и его правильная последовательность выше.

Чистка звездочек на велосипеде производится специальной плоской щеточкой:

Длинные и жесткие ворсинки способны пролезть до самой оси и вычистить грязь из самых проблемных мест.

Если же планируется частично заменить, а заодно и прочистить кассету, можно воспользоваться обычной обувной щеткой, ведь чистить звезды по отдельности намного проще, чем в сборе. Предварительно на щетку можно нанести немного мягкого средства – триалона или жидкости для мытья посуды. После того как смыли всю грязь, досуха протираем поверхности звезд мягкой тряпкой.

Следующий этап – смазка звездочек. Одновременно стоит и почистить цепь, иначе процедура не будет иметь смысла – грязь вновь осядет с цепи на зубьях. Для смазки рекомендуется использовать специальные пылеотталкивающие составы. Обработка делается по всей высоте зубьев и в промежутках между ними. Не стоит перебарщивать со смазкой, достаточно и тонкого слоя.

Заключение

Велосипедная кассета – простой и неприхотливый узел, который, однако, потребует периодической разборки и обслуживания. Чистка, смазка, своевременная замена изношенных частей – лучшая защита, гарантия долгой работы и профилактика неожиданных поломок в трансмиссии.

загрузка...

Руководство по покупке кассеты

| Wiggle Cycle Guides

Велосипедная кассета - это группа звездочек, расположенных на задней втулке вашего велосипеда, которые входят в прорези на корпусе свободной втулки и надежно удерживаются на месте с помощью фиксирующего кольца кассеты с резьбой. Узнайте все, что вам нужно знать, в нашем Руководстве по покупке кассет.


Что такое велосипедная кассета?

Велосипедная кассета - это группа звездочек, расположенных на задней ступице вашего велосипеда, которые входят в прорезь на корпусе свободной ступицы и надежно удерживаются на месте стопорным кольцом кассеты с резьбой.Типичная кассета может иметь от пяти до 13 звездочек, хотя в большинстве современных велосипедных трансмиссий используется 9, 10 или 11. В последнее время кассеты с 12 звездочками все чаще используются в высокопроизводительных групсетах, таких как SRAM AXS, SRAM Eagle и Новейшие трансмиссии Campagnolo Record и Super Record.


Что делают кассеты?

Кассеты

предоставляют ряд вариантов зубчатой ​​передачи для вашей цепи. Диапазон передаточных чисел позволяет вам изменять частоту вращения педалей (оборотов в минуту) для достижения оптимальной эффективности.

Запуск вашей цепи на одной из больших звездочек - с большим количеством зубцов - обеспечит «более легкую» передачу. Это снижает крутящий момент, необходимый для поворота заднего колеса - идеально подходит для подъема на холмы - но это также означает, что вам нужно совершить больше оборотов педали, чтобы покрыть то же количество земли.

При использовании цепи на звездочке с меньшим числом зубьев крутящий момент увеличивается до максимума, что означает необходимость менее частого, но более жесткого нажатия педалей. Это позволит вам продолжать добавлять мощность через трансмиссию без «раскручивания» (педалирование с неудобно большим числом оборотов) на спуске или спринте.

Таким образом, хороший диапазон передач на вашей кассете позволяет вам выбрать оптимальный уровень крутящего момента в зависимости от скорости педали, чтобы передать ваше общее усилие на колеса наиболее эффективным способом.


Как выбрать кассету для велосипеда?

На первый взгляд, выбор кассет может показаться огромным. Существуют различные комбинации звездочек для разных вкусов, местности и дисциплин. Например, кассеты для триатлонных велосипедов значительно отличаются от кассет для горных велосипедов.

Главное, что нужно учитывать - это разброс шестерен на кассете. Чем меньше разница между наибольшим и наименьшим количеством зубьев, тем меньше скачок между шестернями; облегчение более плавного переключения передач. Однако наличие более близких звездочек обычно уменьшает размер самой большой звездочки на кассете, оставляя вам передаточное число, которое может быть менее подходящим для подъема и пересеченной местности.


Кассеты для шоссейных велосипедов

Самая большая звездочка на кассете шоссейного велосипеда обычно меньше, чем у горных велосипедов, что обеспечивает меньшие переходы между передачами.Большинство кассет для шоссейных велосипедов имеют наименьшую звездочку с 11, 12 или 13 зубцами, а на самой большой звездочке от 21 до 32 зубьев.

Подавляющее большинство шоссейных велосипедов поставляются с кассетой 12-25, которая подходит для большинства велосипедных трасс в сочетании с компактной или стандартной цепью.

Если вы катаетесь на большом количестве холмов или боретесь с подъемом на холмы, вам может быть полезна кассета с меньшим передаточным числом самой большой звездочки (27 или более зубьев). Это позволит дольше вращать, а не измельчать.

При выборе кассеты для дорожного велосипеда убедитесь, что на вашем переключателе можно установить самую большую звезду. Задний переключатель с более длинной клеткой необходим для больших звездочек, потому что для обхода большего количества зубьев требуется больше цепи. Используйте небольшой переключатель в клетке с большой кассетой с звездочкой, и вы рискуете чрезмерно растянуть переключатель. Вы также можете увидеть, что цепь провисает при движении на меньших звездочках кассеты.

Для восхождения на холмы и гористой местности мы рекомендуем дорожную кассету, такую ​​как 11-32T SRAM Red 22 XG1190 11 Speed ​​Cassette (A2) или 11-34T Shimano Ultegra R8000 11 Speed ​​Cassette.

Для более ровной местности и испытаний на время мы рекомендуем дорожную кассету, такую ​​как 11-25T SRAM Red 22 XG1190 11 Speed ​​Cassette (A2) или 11-28T Shimano Ultegra R8000 11 Speed ​​Cassette.


Кассеты для горных велосипедов

Кассеты

для горных велосипедов имеют больший диапазон размеров звездочек из-за большого разнообразия уклонов, встречающихся на бездорожье. Езда по плоской лесной тропе, а затем крутой технический подъем требует серьезного рывка.Чтобы приспособиться к этому, размеры звездочек на кассетах горных велосипедов требуют больших зазоров, а это означает, что приходится жертвовать плавным и плотным переключением, которым обладают дорожные версии.

Создание 11-ти, 12-ти, а теперь и 13-ти скоростных кассет стало значительным шагом вперед в развитии горных велосипедов. Большее количество звездочек означает, что самая большая шестерня может иметь огромное количество зубьев, что обеспечивает более легкую передачу для невозможных подъемов, при этом уменьшая масштаб скачка между каждой шестерней. Эта эволюция позволила горным велосипедистам отказаться от своих тройных цепей, включая маленькую звезду для выхода из тюрьмы, которую часто высмеивают как «кольцо бабушки».Вместо этого, горные велосипедисты могут использовать двойные или даже одинарные цепи, уменьшая вес, беспорядок и частоту механических проблем.

Теперь кассеты для 10-скоростных горных велосипедов выпускаются с такими звездочками, как 11-32, 11-34,11-36 и 11-42. Самая продаваемая 10-скоростная кассета для горных велосипедов Wiggle - это 10-скоростная кассета Shimano HG81 SLX.

Между тем, 11-скоростные кассеты для горных велосипедов имеют еще больший диапазон звездочек, что обеспечивает еще больший выбор передаточного числа, например, 11-40, 10-42 и даже 11-46.Самая продаваемая 11-скоростная кассета для горных велосипедов на Wiggle - Shimano Deore XT M8000 Cassette (11-46).

12-ступенчатая трансмиссия также доступна для МТБ. Передаточные числа 12-скоростной Shimano: 10-45 и 10-51.

Если вы подумываете о переходе на 12-скоростную втулку, скорее всего, вам придется сменить втулку. 12-скоростные кассеты Shimano работают только с корпусом Microspline Freehub, а 12-скоростные кассеты SRAM можно использовать только с корпусом SC Freehub.

Купить кассеты для горных велосипедов на Wiggle


Совместимость различных трансмиссий

В некоторых случаях возможно использовать кассету другого производителя, чем остальная часть трансмиссии.

Кассеты

SRAM и Shimano как на шоссейных, так и на горных велосипедах взаимозаменяемы, так как расстояние между звездочками одинаковое.

Однако дорожные кассеты Campagnolo работают только с трансмиссиями Campagnolo.


Как мне установить новую кассету?

Как только вы найдете идеальную кассету для своего велосипеда, вы будете рады узнать, что процесс ее установки относительно прост.

Вам понадобится цепной кнут, специальный инструмент для удаления Shimano или Campagnolo (помните, что Shimano и SRAM перекрестно совместимы), разводной гаечный ключ и, возможно, несколько перчаток.

После того как вы удалили заднее колесо, скрепить кассету с помощью цепи кнута, прикрепить инструмент для удаления, и снимите стопорное кольцо с регулируемым гаечным ключом. Сползти старую кассету и заменить, а затем установите на место стопорного кольца с помощью цепи кнута и гаечного ключа.

Выбор лучшей кассеты для турбо-тренажеров

Некоторые райдеры предпочитают использовать специальную кассету и цепь, используя турбо-тренажер. На то есть несколько причин.

Во-первых, если вы используете колесный тренажер, у вас, вероятно, есть специальная тренировочная шина. Чтобы не менять шины каждый раз, когда вы отправляетесь на тренировку в помещении, у многих гонщиков есть тренировочное колесо. А чтобы сэкономить время при замене кассеты, специальная тренировочная кассета также экономит время с помощью гаечных ключей.

Если вы выбрали именно такую ​​настройку, то использовать вашу изношенную уличную цепь на относительно изношенной тренировочной кассете - не лучшая идея, иначе она начнет скрежетать зубами.Чтобы упростить задачу, многие гонщики выбирают специальную шину, колесо, кассету и цепь только для турбо-тренажера.

А поскольку вам не нужно так сильно беспокоиться о весе, вам доступны более дешевые модели.

Тем, у кого тренажеры с прямым приводом, часто требуется запасная кассета, совместимая с их тренажером.

В любом случае, вы можете использовать кассету, которая лучше всего облегчит тренировку каденса, поскольку большие кассеты для лазания не так необходимы.По этой причине обычно предпочтительны более плотные кассеты, такие как 11-24 или 11-25.

.

Велосипедная наука - как работают велосипеды и лежащая в их основе физика

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 18 августа 2019 г.

Если бы вам нужно было выбрать лучшую машину за все время, что бы вы сказали? Если бы мы говорили о машинах, которые помогли распространять знания и обучать людей, вы, вероятно, выберете печатная пресса. Если мы имели в виду изобретения, которые позволяют людям обрабатывать землю и кормить свои семьи, вы могли бы заплатить за плуг или трактор. Если вы считаете, что транспорт действительно важен, вы можете выбрать автомобильный двигатель, паровой двигатель или реактивный двигатель самолета.Но для его чистоты простота, думаю, я бы выбрал велосипед . Это прекрасный пример того, как чисто, научные идеи можно использовать в очень практичном технологии. Давайте посмотрим на науку о циклах - и просто что делает их такими замечательными!

На фото: велосипед - гениально простая форма транспорт, где бы вы ни находились. Что-то вроде 130 миллионов новых велосипедов производятся во всем мире каждый год, и в настоящее время более 90 процентов из них производится в Китае.Фото Роджера С. Дункана любезно предоставлено ВМС США.

Что такого хорошего в велосипедах?

Диаграмма: Сравнение эффективности повседневных машин (приблизительные, ориентировочные значения, выраженные в процентах). За исключением велосипеда, новые технологии (например, дизельные двигатели) обычно более эффективны, чем старые технологии (например, паровые двигатели).

Что так хорошо, так это то, что они быстро доставят вас в места, не поглощая ископаемые виды топлива, такие как бензин, дизельное топливо и уголь, или не создавая загрязнение.Они делают это, потому что очень эффективно преобразуют энергию, производимую нашим телом, в кинетической энергии (энергии движения). Фактически, как вы можете видеть из диаграммы напротив, это самые эффективные транспортные средства, разработанные людьми. Используя силу ваших мышц удивительно эффективным способом, велосипед может преобразовать около 90 процентов энергии, которую вы подаете на педали, в кинетическую энергию, которая движет вас вперед. Сравните это с автомобильным двигателем, который преобразует лишь около четверти энергии бензина в полезную мощность - и при этом производит все виды загрязнения.

Посмотрите на это так: если вы ведете машину, куда бы вы ни пошли, вы тащите кусок металла, который, вероятно, весит в 10–20 раз больше, чем вы (типичный компактный автомобиль весит более 1000 кг или 2000 фунтов). Какая трата энергии! Ездите на велосипеде, и металл, который вам нужно перемещать с собой, больше равен 6–9 кг (14–20 фунтов) для легкого гоночного велосипеда или 11–20 кг (25–45 фунтов) для горного велосипеда или туриста, что составляет или вашего собственного веса.

Более высокая эффективность означает, что вы можете ехать дальше на том же количестве топлива, что является еще одним большим преимуществом велосипедов, хотя его трудно измерить количественно.Согласно классической книге «Велосипедная наука» Дэвида Гордона Уилсона и др .: «Гоночный велосипедист на скорости 32 км / ч (20 миль в час) мог бы проехать более 574 километров на литр (1350 миль на галлон США), если бы существовала жидкая пища с высоким содержанием энергии. бензина ". Как ни крути, байки просто потрясающие!

Куда уходит ваша энергия?

Мы описали велосипед как машину, и с научной точки зрения это именно то, что это: устройство, которое может увеличивать силу (облегчая идти в гору) или скорость.Это также машина в том смысле, что она преобразует энергию из одной формы (все, что вы ели) в другой (кинетическая энергия вашего тела и велосипеда, когда они едут). Вы, наверное, слышали о законе физики, называемом сохранение энергии, которое говорит, что вы не можете создать энергию из воздуха или заставить ее бесследно исчезнуть: все, что вы можете сделать - это преобразовать его из одного в другое. Так где же энергия вы на велосипеде ездите? В научных терминах мы говорим, что это означает «выполнение работы» - но что это означает на практике?

Езда на велосипеде иногда может казаться тяжелой работой, особенно если вы едете в гору.В науке о велоспорте «тяжелая работа» означает, что вам иногда приходится использовать довольно много силы крутить педали на любом расстоянии. Если вы идете в гору, вам нужно работать против сила тяжести . Если вы идете быстро, вы работаете против силы сопротивление воздуха (сопротивление) давит на ваше тело. Иногда бывают неровностей; на дороге, по которой нужно проехать; это требует больше силы и использует энергия тоже (неровности уменьшают вашу кинетическую энергию, уменьшая вашу скорость).

Фото: Велосипеды так хорошо работают с человеческим телом, потому что они используют силу наших больших и очень мощных мышц ног. Лежачие велосипеды (на которых вы ездите лежа) могут выглядеть ультрасовременными и немного странными, но им уже не менее 100 лет. Они быстрее, чем обычные велосипеды, потому что их водители принимают гораздо более аэродинамическую позу, напоминающую трубу, которая сводит к минимуму сопротивление. Поскольку педали находятся выше над землей, шатуны могут быть длиннее, поэтому вы получаете больше рычагов, ваши мышцы могут дольше работать с высокой мощностью и делать это более эффективно.Фото Робина Хиллер-Майлза любезно предоставлено ВМС США.

Но идете ли вы в гору или под гору, быстро или медленно, по ровной дороге или ухабистый, есть другая работа, которую всегда нужно делать просто чтобы ваши колеса вращались. Когда колесо стоит на земле, выдерживая нагрузку, например, велосипедиста, шина, обернутая вокруг него, в одних местах раздавлены, в других выпячиваются. По мере того, как вы едете по кругу, разные части шины сжимаются и выпирают, а резина, из которой они сделаны, тянется и толкается во всех направлениях.Многократно сдавливать шину таким способом немного похоже на замешивание хлеба: для этого требуется энергия - и эта энергия известна как сопротивление качению . Чем больше нагрузка на шину (чем вы тяжелее или больше несете), тем выше сопротивление качению.

Для гоночного велосипеда, который едет быстро, около 80 процентов работы велосипедиста уходит на преодоление сопротивления воздуха, а остальная часть - на борьбу с сопротивлением качению; для маунтинбайкера намного медленнее на пересеченной местности, 80 процентов их энергии уходит на сопротивление качению и только 20 процентов теряется на перетаскивание.

Диаграмма: Медленные горные велосипеды тратят большую часть энергии из-за сопротивления качению; более быстрые гоночные велосипеды тратят больше из-за сопротивления воздуха.

О каком количестве энергии мы на самом деле говорим? В Тур де Франс, по мнению увлекательный Анализ, проведенный Training Peaks, показал, что лучшие райдеры имеют в среднем около 300–400 Вт мощности, что составляет примерно 3–4 старомодных 100-ваттных лампы или около 15 процентов мощности, необходимой для работы электрического чайника. Для сравнения, вы можете генерировать около 10 Вт с помощью ручного генератора электроэнергии, хотя Вы не можете использовать один из них очень долго, не уставая.Что это говорит нам? Намного легче генерировать большое количество энергии в течение длительного времени, используя большие мышцы ног, чем используя руками и руками. Вот почему велосипеды такие умные: в них используются самые мощные мышцы нашего тела.

Как работает рама велосипеда

Если вес взрослого составляет 60–80 кг (130–180 фунтов), рама велосипеда должна быть достаточно жесткой, если она не собирается защелкните или пристегните в тот момент, когда всадник поднимается на борт. Обыкновенный велосипеды имеют рамы из прочной, недорогой трубчатой ​​стали (буквально, полые стальные трубы, содержащие только воздух) или более легкие сплавы на основе стали или алюминия.Гоночные велосипеды, скорее всего, будут сделаны из композитов с углеродным волокном, которые дороже, но прочнее, легче и устойчивы к ржавчине.

Фото: перевернутая А-образная рама велосипеда - это невероятно прочная структура, помогающая распределять ваш вес между передними и задними колесами. Это помогает наклоняться вперед или даже вставать, когда вы идете в гору, поэтому вы можете применить максимум нажимайте на педали и сохраняйте равновесие.

Вы могли подумать, что рама велосипеда из алюминиевых трубок будет намного слабее. чем тот, что сделан из стали, но только если трубы аналогичны по размеру.На практике каждый велосипед должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать вес гонщика. и нагрузки, которые могут возникнуть при различных видах обращения. Таким образом, для алюминиевого велосипеда будут использоваться трубки с большим диаметром и / или более толстыми стенками. чем велосипед из стальных труб.

Оправа не просто поддерживает вас: ее треугольная форма (часто два треугольника соединяются вместе, образуя ромб) тщательно разработан для распространять твой вес. Хотя седло расположено гораздо ближе к спине руль, вы наклоняетесь вперед, чтобы держаться за руль.Угловой планки в раме предназначены для более или менее разделять ваш вес равномерно между передними и задними колесами. Если вы думаете об этом, это действительно важно. Если весь ваш вес переместился через спину колесо, и вы пытались крутить педали в гору, вы опрокидывались назад; по аналогии, если бы на переднее колесо было слишком много веса, вы бы свалились каблуки каждый раз, когда ты спускался с горы!

Рамы не рассчитаны на стопроцентную жесткость: это сделает езду гораздо менее комфортной. Практически все велосипедные рамы немного изгибаются и изгибаются, поэтому они поглощают некоторые удары. езды, хотя другие факторы (например, седло и шины) имеют гораздо большее влияние по комфорту езды.Также стоит помнить, что человеческое тело само по себе замечательно эффективная система подвески; катаясь на горном велосипеде по пересеченной местности, вы очень быстро станете знать, как ваши руки могут работать как амортизаторы! Действительно, может быть весьма поучительно посмотреть на тело как продолжение (или дополнение) базовой рамы велосипеда, сбалансированное на ней.

Как работают велосипедные колеса

Фото: Как и автомобильное колесо, велосипедное колесо - это умножитель скорости.В педали и шестерни поворачивают ось по центру. Ось поворачивается только небольшое расстояние, но рычаг колеса означает внешний обод поворачивается намного дальше за то же время. Вот как колесо помогает идти быстрее.

Если вы читали нашу статью о том, как работают колеса, вы знаете, что колесо и ось, которую оно вращает, - это пример того, что ученые называют простым машина: она будет увеличивать силу или скорость в зависимости от того, как вы ее поворачиваете. Велосипед колеса обычно имеют диаметр более 50 см (20 дюймов), что составляет выше, чем у большинства автомобильных колес.Чем выше колеса, тем больше они умножьте свою скорость, когда вы поворачиваете их на оси. Вот почему у гоночных велосипедов самые высокие колеса (обычно диаметром около 70 см или 27,5 дюймов).

Колеса в конечном итоге выдерживают весь ваш вес, но очень интересным образом. Если бы колеса были твердыми, они бы сжались (сжались), когда вы сели на сиденье, и отталкивается, чтобы поддержать вас. Однако колеса у большинства мотоциклов на самом деле состоит из прочной ступицы, тонкого обода и около 24 спиц с высоким натяжением.Велосипеды имеют колеса со спицами, а не цельнометаллические, чтобы сделать их прочными и легкими, а также уменьшить сопротивление. (некоторые райдеры используют плоские «лопастные» спицы или спицы овальной формы вместо традиционных округлых спиц в попытке чтобы сократить сопротивление еще больше).

Важно не только количество спиц, но и способ их подключения между ободом и его ступицей. Как нити паутины или свисающие веревки подвесного моста, колесо велосипеда находится в напряжении - спицы натянуты.Поскольку спицы пересекаются с ободом на противоположной стороне ступицы колесо не такое плоское и хлипкое, как кажется, но на самом деле удивительно прочная трехмерная структура. Когда вы садитесь на велосипед, ваш вес давит на ступицы, которые растягивают одни спицы немного больше, а другие - немного меньше. Если вы весите 60 кг (130 фунтов), вам придется толкать около 30 кг (130 фунтов). вниз на каждое колесо (не считая собственного веса велосипеда), а спицы - это то, что предотвращает коробление колес.

Фото: Несмотря на внешний вид, велосипедное колесо не является ни плоским, ни слабым.Ступица намного шире шины, спицы натянуты и перекрещиваются, соединяясь со ступицей по касательной. Все это создает жесткую трехмерную структуру, которая может противостоять скручиванию, короблению и изгибу. Фото Дэвида Даналса любезно предоставлено ВМС США.

Поскольку каждое колесо имеет пару дюжин спиц, вы можете подумать, что каждая спица должна выдерживать только часть общего веса - может быть, всего 1-2 кг (2,2-4,4 фунта), если спиц 30, что может сделать легко. На самом деле, спицы несут нагрузку неравномерно: несколько спиц, которые находятся рядом с вертикалью, несут гораздо большую нагрузку, чем другие.(Среди велосипедистов до сих пор ведутся споры о том, как на самом деле воспринимается нагрузка, и лучше ли представить себе велосипед, висящий на спицах вверху или давящий на спицы внизу.) Как колесо вращается. другие спицы перемещаются ближе к вертикали и начинают нести большую часть нагрузки. Нагрузка на каждую спицу резко возрастает и падает во время каждого вращения колеса, поэтому, в конечном итоге, после многих тысяч циклов повторяющихся напряжений и деформаций, во время которых каждая спица быстро растягивается и расслабляется, одна из спиц (или ее соединение с колесо или ступица) может выйти из строя из-за усталости металла.Это мгновенно и резко увеличивает нагрузку на оставшиеся спицы, повышая вероятность их выхода из строя и вызывая своего рода эффект «домино», из-за которого колесо прогибается.

Как работают велосипедные передачи

Фото: Шестерня - это пара колес с зубья, которые сцепляются друг с другом для увеличения мощности или скорости. В велосипеде пара шестерен не приводится в движение напрямую, а связана цепь. На одном конце цепь постоянно обвивается вокруг главной шестерни. (между педалями).С другой стороны, он переключается между серией больших или меньших зубчатые колеса при переключении передач.

Типичный велосипед имеет от трех до тридцать различных шестерен - колеса с зубьями, связаны цепью, что делает машину быстрее (по прямой) или легче крутить педали (идти в гору). Колеса большего размера также помогают ехать быстрее по прямой, но это большой недостаток, когда дело касается холмов. Это одна из причин, почему горные велосипеды и велосипеды BMX имеют меньшие колеса, чем гоночные велосипеды.Не только шестерни на велосипеде помогают увеличьте мощность педалирования, когда вы идете в гору: педали крепится к главной шестерне парой шатуны: два коротких рычага которые также увеличивают силу, которую вы можете приложить ногами.

Шестерни могут существенно повлиять на вашу скорость. На типичном гоночный велосипед, например, передаточное число (количество зубьев на педальном колесе, разделенном на количество зубцов на тыльной стороне колесо) может составлять 5: 1, поэтому одно нажатие педалей приводит в движение вы примерно в 10 м (35 футов) вниз по улице.Предполагая, что вы можете перемещать только ноги так быстро, вы можете видеть, что шестерни эффективно заставляют вас идти быстрее, помогая вам двигаться дальше при каждом повороте педалей.

Подробнее читайте в нашей основной статье о шестеренках.

Изображение: Велосипеды до передач: Ранние велосипеды, подобные этим (известные как «Пенни Фартингс» или «Высокие колеса») у него было огромное переднее колесо, которое эффективно увеличивало вашу скорость и позволяло очень быстро ехать по прямой. Шестерен не было: переднее колесо крутилось один раз, когда ноги толкали вверх-вниз на рукоятках (педалях).Спускаться под гору было довольно сложно (если не снимать ногу с шатунов), а в гору - практически невозможно! Фрагмент оригинальной картины Генри «Хай» Сэндхэма 1887 года, любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

Как работают велосипедные тормоза

Фото: Ободные тормоза: Резиновые колодки (колодки) тормозов этого велосипеда зажимают металлический обод колеса, чтобы замедлить вас. Когда вы теряете скорость, вы теряете энергию. Куда уходит энергия? Это превращается в тепло: тормозные колодки могут быть невероятно горячими!

Как бы быстро вы ни двигались, наступает время, когда Вы должны остановить.Тормоза на велосипеде работают с использованием трения ( сила трения между двумя предметами, которые скользят друг мимо друга, пока они трогают). Хотя некоторые велосипеды теперь имеют дисковые тормоза (аналогичные те, что используются в автомобилях), с отдельными тормозными дисками, прикрепленными к колесам, многие до сих пор используют традиционные ободные тормоза с суппортом и башмаками.

При нажатии на тормозные рычаги пара резиновых туфли (иногда называемые блоками) прижимаются к металлическому внутреннему ободу спереди и сзади колеса. Когда тормозные колодки плотно трутся о колеса, они поворачиваются. ваша кинетическая энергия (энергия, которую вы имеете потому что ты идешь вместе) в тепло, что замедляет вас.Подробнее об этом читайте в нашей основной статье о тормозах.

Ободные тормоза в сравнении с дисковыми тормозами

Ободные тормоза с приводом от суппорта нажимают на внешний край колеса, где оно вращается быстрее всего, но с наименьшей силой. Это означает, что им требуется относительно небольшое тормозное усилие, чтобы замедлить движение. колеса (поэтому они могут быть маленькими и легкими), хотя вам все равно придется сильно нажимать, и вам придется прикладывать эту силу дольше, чтобы заставить себя и свой велосипед остановиться. Одним из больших недостатков ободных тормозов является то, что они полностью подвергаются воздействию дождя сверху и сбоку и брызг с колес; если тормозные колодки и колеса мокрые и грязные, есть значительная смазка, трение между тормозами и колесами может быть до десяти раз меньше, чем в сухих условиях (по данным Дэвида Гордона Уилсона Велосипедная наука), и ваш тормозной путь будет намного больше.

Дисковые тормоза работают ближе к ступице, поэтому им необходимо применять большее тормозное усилие, которое может вызвать нагрузку на вилки и спицы, и они оба тяжелее (что может повлиять на управляемость велосипеда) и механически сложнее, но они имеют тенденцию к быть более эффективным в сырую погоду и грязь.

Просмотрите интернет-форумы о велосипедах, и вы найдете самые разные мнения о том, какой тип тормозов лучше всего подходит для разных типов велосипедов, местности и погодных условий. Некоторым людям нравятся дисковые тормоза, потому что они делают мотоцикл лучше; другим нравятся ободные тормоза, потому что они такие простые и понятные.

Рисунок: Тормоза дисковые (упрощенные). Когда вы нажимаете тормозной рычаг, трос или гидравлическая линия (желтый) воздействуют на суппорты (синие), которые прижимают тормозные колодки к диску, который называется ротором (красный), прикрепленным к колесу. Поскольку суппорты прикреплены к одной из вилок (серый), а тормозное усилие должно проходить через спицы (черные), чтобы остановить колесо, дисковые тормоза подвергают вилки и спицы гораздо большей нагрузке, чем ободные тормоза.

Как работают велосипедные шины

Трение между резиновыми шинами также работает в ваших интересах и дорога, по которой вы едете: это дает вам сцепление, которое делает ваш велосипед легче контролировать, особенно во влажные дни.

Как и автомобильные шины, велосипедные шины не сделаны из цельной резины: они имеют внутренняя трубка заполнена сжатым (сжатым) воздухом. Это означает, что они легче и более упругий, что обеспечивает более комфортную езду. Пневматические шины, как их называют, были запатентованы в 1888 году шотландской изобретатель Джон Бойд Данлоп.

Разные велосипеды имеют разные типы шин. Гоночные велосипеды имеют узкие гладкие шины, рассчитанные на максимальную скорость. (хотя их "тонкий" профиль дает им более высокое сопротивление качению), а у горных велосипедов есть более толстые и прочные шины с более глубоким протектором, большим контактом резины с дорогой и лучшим сцеплением (хотя, будучи шире, они создают большее сопротивление воздуха).

Почему одежда имеет значение

Трение - отличная вещь в тормозах и шинах, но это менее приветствуется в другой форме: как сопротивление воздуха, которое замедляет вас. Чем быстрее вы идете, тем больше сопротивление становится проблема. На высоких скоростях гонка на велосипеде похожа на плавание через воду: вы действительно можете почувствовать, как воздух толкает вас и (как мы уже видели) вы тратите около 80 процентов своей энергии на преодоление сопротивления. Теперь велосипед хорош тонкая и обтекаемая, но тело велосипедиста намного толще и шире.На практике тело велосипедиста создает вдвое больше сопротивления, чем их велосипед. Вот почему велосипедисты носят обтягивающую одежду из неопрена и заостренные каски для оптимизации и минимизации потерь энергии.

Фото: Гоночные велосипеды имеют два комплекта руля. Внутренний руль позвольте всадникам уменьшить сопротивление воздуха, прижав локти ближе друг к другу. Фото Бена А. Гонсалеса любезно предоставлено ВМС США.

Вы могли не заметить, но рули велосипеда - это рычаги. тоже: более длинный руль обеспечивает рычаг, облегчающий поворот переднее колесо.Но чем шире вы расставляете руки, тем большее сопротивление воздуха вы создаете. Вот почему у гоночных велосипедов есть два набора рулей, чтобы велосипедист занимает лучшую, наиболее обтекаемую позу. Есть обычные, внешний руль для рулевого управления и внутренний для удержания за Прямо. Использование этих внутренних рулей заставляет руки велосипедиста гораздо более плотное и обтекаемое положение. Большинство велосипедистов теперь носят шлемы как из соображений безопасности, так и из соображений безопасности. аэродинамика.

Велосипеды - это физика в действии

Давайте кратко подведем итог с помощью простой диаграммы, которая показывает все эти различные элементы науки о циклах в действии:

.

велосипед | Определение, история, типы и факты

Велосипеды-предшественники

Историки расходятся во мнениях об изобретении велосипеда, и многие даты оспариваются. Скорее всего, никто не может считаться изобретателем, и что велосипед развился благодаря усилиям многих. Хотя Леонардо да Винчи приписывают зарисовку велосипеда в 1492 году в его Codex Atlanticus , рисунок был обнаружен как подделка, добавленная в 1960-х годах. Другой предполагаемый предок велосипеда, vélocifère или célérifère 1790-х годов, был быстрым конным экипажем, который не считается предшественником велосипеда.

Draisiennes, лошади-любители и другие велосипеды

Первой двухколесной машиной с приводом от всадника, о которой есть неопровержимые доказательства, была модель draisienne , изобретенная бароном Карлом фон Драйсом де Зауэрбруном из Германии. В 1817 году он проехал на нем 14 км (9 миль), а в следующем году выставил его в Париже. Хотя фон Дрейс назвал свое устройство Laufmaschine («беговая машина»), более популярными названиями стали draisienne и velocipede .Машина была сделана из дерева, и сидящий всадник двигался, гребя ногами по земле. Балансовая доска поддерживала руки всадника. Хотя фон Дрейсу были предоставлены патенты, копии вскоре стали производиться в других странах, включая Великобританию, Австрию, Италию и США.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Денис Джонсон из Лондона купил draisienne и в 1818 году запатентовал улучшенную модель как «прогулочную коляску».В следующем году он произвел более 300 лошадей, и они стали широко известны как лошади-любители. Они были очень дорогими, и многие покупатели были представителями знати. Карикатуристы называли эти устройства «модными лошадьми», а всадников иногда публично высмеивали. Конструкция вызвала проблемы со здоровьем, и езда оказалась непрактичной, за исключением гладких дорог. Производство Джонсона закончилось всего через шесть месяцев. Краткий draisienne - увлечение лошадьми-хобби не привело к устойчивому развитию двухколесных транспортных средств, но фон Дрейс и Джонсон установили, что машины могут оставаться сбалансированными во время движения.В течение следующих 40 лет большинство экспериментаторов сосредоточились на трех- и четырехколесных велосипедах с приводом от человека.

Педали и педали: электрические велосипеды

Есть свидетельства того, что небольшое количество двухколесных машин с задними педальными приводами было построено на юго-западе Шотландии в начале 1840-х годов. Киркпатрик Макмиллан, кузнец из Дамфрисшира, чаще всего ассоциируется с ними. Говорят, что в 1842 году он проехал 40 миль (64 км) до Глазго, хотя документация вызывает затруднения.Гэвин Далзелл из Лесмахагоу, вероятно, построил похожую двухколесную машину в середине 1840-х годов и, как говорят, эксплуатировал ее в течение многих лет. Это может быть сильно отреставрированная машина в Транспортном музее Глазго. У него деревянные колеса и железные диски. Ноги всадника раскачивались педалями вперед и назад, перемещая пару стержней, соединенных с кривошипами на задних колесах. Томас Макколл, еще один шотландец, построил аналогичные машины в конце 1860-х годов. Документы показывают, что Александр Лефевр из Сен-Дени, Франция, в 1842 году построил двухколесный велосипед, приводимый в движение педалями, соединенными с кривошипами на заднем колесе.Лефевр взял с собой велосипед, когда иммигрировал в Калифорнию в 1861 году, и он до сих пор хранится в Историческом музее Сан-Хосе. Ни шотландские машины, ни машины Лефебвра не использовались в коммерческих целях, и нет никаких свидетельств того, что они способствовали дальнейшему развитию.

Слово «велосипед » вошло в употребление в Европе в 1868 году, заменив громоздкое vélocipède de pedale . Первый велосипед, приводимый в действие педалями, установленными на переднем колесе, был построен в Париже в начале 1860-х годов, но нет убедительных доказательств, подтверждающих, кто задумал применить педали к переднему колесу или кто это сделал.Есть свидетельства того, что французский механик Пьер Лаллеман построил и продемонстрировал такую ​​машину в Париже в середине 1863 года. В то время он работал на М. Штромайера, парижского производителя колясок для детей и инвалидов. Лаллемент взял вместе с ним детали для улучшенного велосипеда, когда он отправился в Соединенные Штаты в 1865 году, и он завершил свой новый велосипед veloce в Ансонии, штат Коннектикут. Хотя патент США был выдан в 1866 году, производитель не мог быть включен в список, и Лаллеман вернулся во Францию ​​где-то в 1868 году.В том же году французские велосипеды, построенные Michaux et Cie. (Компания, которая производила замки для тележек), начали повальное увлечение в Америке, и Лаллеман смог продать свой патент американскому предпринимателю Кэлвину Уитти за 2000 долларов. Скоро это будет иметь последствия для американской промышленности.

Пьер Мишо и его сын Эрнест представили свой велосипедный велосипед с педальным приводом в 1860-х годах. Лучшее свидетельство указывает на то, что они построили его в Париже в начале 1864 года (а не в 1861 или 1855 году, как утверждается во многих историях), а еще несколько были построены в 1865 и 1866 годах.Некоторые из них имели рамы из ковкого чугуна, видимо, в ожидании массового производства. Шатуны и педали были прикреплены к переднему колесу диаметром от 86 до 91 см (от 34 до 36 дюймов). Заднее колесо стало немного меньше. Хотя компания не подавала претензий на базовую конструкцию, в апреле 1868 г. она запатентовала ряд улучшений.

.

История велосипеда: средний уровень английского.

An средний английский ресурс.

По мере того как люди пытаются использовать меньше энергии и находят альтернативу автомобилям, больше и все больше людей покупают и катаются на велосипедах. Но откуда взялись велосипед пришел? Кто изобрел этот «велосипед»? .


Вы можете быть удивлены, узнав, что скромный велосипед был изобретен на несколько лет позже железнодорожного локомотива! Но двухколесный мотоцикл прошел долгий путь с того дня, когда его изобрел Шотландский кузнец, Киркпатрик Макмиллан, еще (говорят) в 1839 году.

MacMillan разработал свой мотоцикл на основе более старой колесной машины, названной "конек". Это была деревянная лошадь с двумя колесами. Всадник сел на лошади, и толкнул повозку ногами. Это не было очень быстрый или безопасный автомобиль, так как у него не было рулевого управления и никаких тормозов.

Макмиллан по прозвищу Безумный Пейт модифицировал лошадку-хобби, добавив систему сочленения бары. Всадник мог толкать штанги вперед и назад ногами, и заставьте заднее колесо вращаться.Он также мог управлять велосипед, как переднее колесо можно было повернуть.

Чтобы продемонстрировать свое изобретение, он ездил на велосипеде 60 миль до Глазго! Должно быть, это было ужасное путешествие по дорогам дня! Велосипед Пейта не имел резины шины или пружины.

Безумного Пейта в свое время не узнали, но другие люди заинтересовались велосипедами. Двадцать пять лет позже француз по имени Пьер Лальман разработал и запатентовал первый велосипед с поворотными педалями; а в 1876 г.Дж. Лоусон добавил еще один базовый особенность, "цепной привод".

Другие преимущества, такие как резиновые шины и шестерни, появились с тех пор; но в базовом велосипеде нет изменилось.

С тех пор у велосипеда великолепная удача. Сегодня это, пожалуй, самая распространенная форма транспорт в мире, особенно в развивающихся странах; а также экологически чистый и легкий в управлении, у него большое будущее в качестве городского транспортного средства завтра.Спасибо, Пейт!

СЛОВА:

кузнец: а кузнец делает вещи из железа - рулевое управление: средства направление - тормоза: тормоза помогают автомобилю остановиться - по прозвищу: известный знакомо как - сформулировано: с сочленениями - рулить : прямой - - резина: слегка мягкий материал, используемый на внешней стороне автомобильных колес - пружины: пружины сделать автомобиль комфортнее - чтобы патент: официально зарегистрировать изобретение - привод: тяга - функции: аспекты - шестерни: большинство современных велосипедов имеют не менее 10 передач.

Copyright © Linguapress.Не копируйте этот документ на любой другой веб-сайт

Копирование разрешено для личного изучения или учителями для использования со своими ученики.

Студент рабочий лист

История велосипеда


Понимание: правда или ложь?

Прочтите статью и скажите, верны эти утверждения или нет :.


1. В железнодорожный локомотив был изобретен раньше велосипеда.
2. Программа Первый велосипед был построен в Шотландии.
3. В велосипед был разработан из деревянной лошади.
4. На первом велосипеде было очень сложно управлять.
5. Паштет предпочитал не иметь резиновых шин для своего велосипеда.
6. педали на байке Пейта крутились по кругу.
7. А Француз сконструировал первый велосипед с поворотными педалями.
8. Велосипеды очень полезны в развивающихся странах.
9. Группа У велосипеда маленькое будущее в Европе.
Повторное использование информация: работа в паре Представьте себе интервью между журналистом и ЧАС.Дж. Лоусон, 1876 г.

Учителям
CEFR уровень B2 +.
Конструктивно текст ровный БИ 2; однако его технический словарь относит его к низкой категории C1.

Другие идеи?
Помогите разработать этот ресурс, внося дополнительный вклад в обучение материалы или упражнения.
Нажмите здесь, чтобы узнать больше Детали

Это обучение ресурс это © авторское право Linguapress.
Публикация на других веб-сайтах или в печати не разрешена.

.

Смотрите также

Возврат к списку