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

Как перебрать спицы на колесе велосипеда


Переспицовка колеса велосипеда

На чтение 7 мин. Просмотров 1.4k. Обновлено

Пожалуй, все поклонники велосипедной езды рано или поздно сталкиваются с потребностью переспицовки колес. Это обусловливается тем, что колесо может потерять свою первоначальную форму и в последствие сделает дальнейшую эксплуатацию велосипеда невозможной.

Причины, вызывающие деформацию колеса

Причин, вследствие которых изрядно искривляется колесо, может быть несколько:

  • Это, конечно же, вес велосипедиста, который изо дня в день создает нагрузку на колеса. Так как вес человека может быть разным, то и нагрузка соответственно тоже разная.
  • Резкое торможение велосипеда может создать дополнительную нагрузку для спиц колеса.
  • Крутые повороты на пути велосипедиста также могут стать причиной деформации.
  • Неровный рельеф, по которому едет велосипед нередко приводит к проблемам с колесами.
  • Сильный удар или падение, скорее всего, приведут к так называемой восьмерке.
  • И, в конце концов, просто разболтанные спицы приведут ни к чему иному, как деформации колеса.

Эти проблемы не так уж страшны и могут быть решены с помощью переспицовки колес. Лучше всего, если пользователь знает сборку велосипеда и сможет справиться с этим самостоятельно, ведь никто не знает, где проблема может настигнуть. Ну и, конечно же, в любом сервисном центре опытные специалисты окажут услугу по любому виду переспицовки.

Основные виды переспицовки колес

Существует два основных вида спицовки:

  • Радиальная.
  • Тангенциальная.

Есть еще несколько названий, которые являются уточнением рисунка, получаемого в итоге из спиц колеса:

  • Смешанная.
  • Крученые спицы.

Основным отличием радиальной спицовки от крестовой или тангенциальной является то, что при радиальном методе спицы не пересекаются между собой.

Особенности радиальной спицовки

Опытные специалисты такой вид спицовки используют в основном для передних колес. Объясняется это тем, что они менее подвержены нагрузки со стороны педалей и тормоза. Но, несмотря на это, колесо получает колоссальную нагрузку, которая направлена вертикально. Именно поэтому при радиальной спицовке, используется большое количество спиц. Механики рекомендуют оптимальное количество спиц 32.

Такая спицовка не очень надежна и поэтому из плюсов такого вида можно назвать только внешний вид колеса, благодаря которому и получила название «солнце».

Стоит отметить, что при таком способе спицевания не играет большой роли куда обращена головка спицы. По желанию велосипедиста она может быть направлена внутрь флянцев втулки, так и наружу.

Особенности тангенциального спицевания

Это спицевние позволяет прекрасно выдерживать все нагрузки, возникающие во время езды. При этом есть один нюанс: чем угол, образованный между фланцами и спицей шире, тем колесо прочнее. Это объясняется тем, что при таком расположении нагрузка распределяется равномерно, не нанося при этом особого вреда велосипеду.

Тангенциальное спицевание идеально подойдет для задних колес, в том числе и дисковых. Они всегда обеспечены нагрузкой от использования педалей и тормозов. Самым популярным и прочным рисунком является «три креста». Этот рисунок доказал свою прочность и надежность временем и испытаниями.

При смешанном спицевании центральная спица по отношению к ободу находится как в спицовке «солнце», а боковые спицы скрещиваются.

Как правильно переспицевать колесо велосипеда

Для того чтобы правильно выполнить спицевание колеса нужно в первую очередь знать все этапы такой работы. Благодаря широкому выбору деталей в магазинах и на рынках велосипедисты сами могут решить, что именно покупать. Но нужно понимать, что это довольно сложный и трудоемкий процесс. Поэтому не стоит расстраиваться, если не все буде получаться сразу. Такой навык приходит с опытом.

Лучше всего чтобы в первый раз поможет опытный механик, который доходчиво объяснит и покажет все этапы переспицовки.

Важно заранее подготовить нужные инструменты. Для такой работы могут понадобиться станок для правки колеса, специальный спицевой ключ, прибор для измерения натяжения спиц.

Переспицовка колеса велосипеда своими руками пошаговая инструкция

Весь процесс переспицевания в принципе можно разделить на три этапа:

  • Определение подходящей длины спицы.
  • Установка.
  • Регулировка натяжения.

Правильный расчет длины спицы вычисляется специальной очень сложной формулой. Но в сети «Интернет» сейчас появились специальные программы, которые быстро вычислят длину, подходящую именно для данного велосипеда. Огромной популярностью пользуется калькулятор от Lexapskov. Пользователи утверждают, что эта программа очень легка в использовании и при этом довольно точна в расчетах.

Там же указывается и тип спицовки, но в основном это спицевание в три креста. Этот способ, пожалуй, самый популярный. И только после того, как все расчеты будут завершены, можно смело идти в магазин и покупать нужные спицы.

Установка довольно долгий и трудоемкий процесс:

  • Резьбу каждой спицы рекомендовано смазать маслом или смазкой. Это делается для легкого вращения нипелей.
  • Следующим шагом будет распределение спиц на четыре равных группы.
  • Одну группу спиц нужно заправить во фланец от себя, а другую на себя. При этом специалисты советуют начинать с той, которая направлена от себя.
  • Обод нужно держать на коленях, что упрощает процесс спицевания.
  • После заправки первой группы, нужно надеть нипель, при этом хорошо закрепив первую спицу на ободе.
  • И, отсчитывая, от первой спицы три отверстия, а вставлять на четвертое.
  • Если все выполнено верно, то между спицами на фланце будет одно пустое отверстие, а на ободе – три отверстия.
  • Далее, обод переворачивают и продолжают работу.
  • Следует взять спицу и пустить ее так, чтобы она была параллельна оси втулки к противоположному фланцу.
  • Обязательно следить за тем, чтобы спица упиралась строго между отверстиями, после чего ее вставляют в левое из них.
  • Таким образом, располагаются все спицы, определенные во вторую группу.
  • Далее, снова разворачивают колесо правым фланцем к себе и начинают вводить следующую спицу.
  • Спицу продевают через отверстие во фланце, неважно какое именно, но уже с внутренней части.
  • При этом спица должна пересечься с тремя спицами, установленными ранее на этом же фланце.
  • Далее, придется немного согнуть спицу так, чтобы она смогла пройти за перекрестной спицей.
  • Очень важно чтобы между спицами после трех крестов оставалось одно отверстие, которое уже занято.
  • Все остальные спицы устанавливаются так же.
  • На этом этапе легко обнаружить ошибку: если спица не дотягивается до нужного отверстия и нипель не может накрутиться.

Этап натяжения спиц

  • Для этого все нипеля рекомендуется натянуть на равное число оборотов.
  • При этом спицы находятся абсолютно свободны, но степень их натяжения равна.
  • Перед натяжкой можно спицы немного подогнуть руками к самому фланцу, чтобы они были ровнее.
  • Натягивать спицы нужно равномерно и не спеша.
  • При появлении дефектов формы нужно медленно убирать их по отдельности.
  • Для того чтобы убрать яйцо нужно сначала понять где именно находится верхняя точка на ободе. Если вершина совпадает с одной из спиц, то эту спицу следует подтянуть на целый оборот, а соседние – на пол-оборота каждую. А если же вершина попала между спиц, то следует подтянуть их на пол-оборота и все.
  • При появлении так называемого зонта, рекомендуется подтяжка на пол-оборота всех спиц с проблемной стороны.

Блиц-советы

  • Тщательно подбирать детали и инструменты, необходимые для переспицовки колеса.
  • Провести все расчеты по длине спиц и перепроверить их для верности.
  • Строго следовать инструкции по переспицванию.
  • При обнаружении ошибки лучше начать заново.
  • Натягивать спицы нужно поочередно.
  • Отклонения при натяжении стоит убирать по очереди во всех плоскостях.
  • Ни в коем случае не перетягивать спицы. Дело в том, что так могут повредиться и нипеля и обод.
  • При обнаружении перетянутых спиц стоит ослабить не только их, но и соседние.
  • При этом спицы не должны быть и слишком свободными. Такие спицы легко сломаются во время езды.
  • После подтяжки спиц всегда нужно проверять настройку.
  • Через пару месяцев после переспицовки колеса нужно проверить натяжение.

Если правильно соблюдать все советы и рекомендации специалистов, то переспицовка спиц в колесе велосипеда не станет проблемой, которую не преодолеть. Пусть езда на велосипеде всегда приносит только положительные эмоции.

Как заменить велосипедную спицу

Сломанная или погнутая спица колеса может вызвать дополнительные проблемы с велосипедом, но заменить ее несложно.

Инструменты: разводной ключ, два утюга для шин, кусачки, ключ для велосипедных спиц, напильник, велосипедный насос.

Объявление

Материалы: замена спицы.

Время: около 1/2 часа.

Установите велосипед вверх ногами и надежно поставьте его на место.Используя разводной ключ, ослабьте гайки, удерживающие колесо на месте; снимаем колесо. Выпустите воздух из шины. Если возможно, снимите шину с колеса вручную; или используйте шинные утюги, чтобы протереть шину по ободу. Начиная со спицы, осторожно вставьте гладкий конец металлической шины между ободом и шиной. Удерживая этот конец на месте, потяните конец с прорезью вниз и за спицу и наденьте прорезь на спицу. Вставьте вторую шину в следующую спицу; повторите, поочередно перемещая утюги вокруг обода, пока вы не сможете снимать шину вручную.Затем снимите шину и камеру.

После снятия шины вы готовы заменить поврежденную спицу. На большинстве велосипедов головки ниппелей, которые удерживают спицы колес на месте, покрыты большой резинкой. Натяните эту ленту на обод и снимите ее. Если сломанная спица выпала из колеса, осмотрите колесо, чтобы найти пустое отверстие, в которое войдет новая спица. Если старая спица все еще находится в колесе, отрежьте ее с обоих концов кусачками. Удалите все части старых спиц, оставшиеся в ободе колеса или ступице.

Новая спица должна быть точно такой же длины и диаметра, что и старая. Чтобы убедиться, что вы выбрали нужный размер, либо отнесите колесо целиком в веломагазин, либо снимите хорошую спицу с той же стороны для измерения. Не принимайте никаких различий ни в длине, ни в диаметре.

Для ремонта вставьте головку спицы, конец без ниппеля, в пустое отверстие в ступице. Головка спицы должна отклоняться от ступицы. Возможно, вам придется немного согнуть спицу, чтобы она встала на место, но не сгибайте ее резко.

Когда спица встала на место, вставьте ниппель в отверстие в ободе колеса и осторожно навинтите его на конец спицы. Затяните соску рукой; пока не пользуйтесь гаечным ключом.

Заменить обод колеса в вилке рамы велосипеда; затяните колесные гайки. Крепко закрутите обод рукой. Когда он вращается, посмотрите прямо на колесо, чтобы убедиться, что оно ровное. Колесо, вероятно, будет деформировано со стороны, где была установлена ​​новая спица.Остановите колесо и немного затяните новую спицу гаечным ключом для спиц, затем открутите колесо и снова проверьте центровку колеса.

Повторяйте, затягивая новый ниппель спицы, пока колесо не будет вращаться свободно и равномерно. Если раскачивание сохраняется после того, как вы затянули ниппель новой спицы на два или три полных оборота, ослабьте спицы напротив новой спицы, чтобы исправить выравнивание.

После того, как вы выровняли шину, проверьте новую спицу, чтобы убедиться, что она не выступает через край обода ниппеля.При необходимости подпилите его. Наконец, замените резиновую ленту на ниппелях спиц, замените камеру и шину и прокачайте шину полностью.

Езда на велосипеде со сломанной спицей не опасна, а вот на велосипеде с ненадежными тормозами. Держите тормоза в отличной форме, регулярно их настраивая. На следующей странице приведены практические советы.

Для получения советов по уходу и ремонту других видов спортивного инвентаря воспользуйтесь следующими ссылками:

.

Детали велосипеда и их функции

Изучение частей велосипеда на английском языке.

Список частей велосипеда

Велосипед, также называемый велосипедом или велосипедом, представляет собой одноколейное транспортное средство с приводом от педалей, приводимое в движение человеком, с двумя колесами, прикрепленными к раме, одно за другим.

  • тормозной рычаг - рычаг для включения велосипедного тормоза
  • рама - механический сердечник велосипеда, рама обеспечивает точки крепления для различных компонентов, составляющих машину
  • сумка для сиденья - небольшой аксессуар для хранения, подвешенный к спинке сиденья
  • педаль - механическое сопряжение ступни и шатуна
  • тормоз - устройства, используемые для остановки или замедления велосипеда
  • цепь - система взаимосвязанных штифтов, пластин и роликов, которая передает мощность от передней звездочки на заднюю звездочку (и)
  • колесо - как обычно
  • Руль - рычаг, прикрепленный, обычно с помощью промежуточного стержня, к рулевой трубе вилки
  • вилка - механический узел, который объединяет раму велосипеда с его передним колесом и рулем, обеспечивая управление с помощью рулевой колонки
  • корзина - грузовой автомобиль
  • конус - удерживает подшипники на месте, прижимается к чашке
  • отражатель : отражает свет, чтобы сделать велосипед заметным при освещении фарами других транспортных средств
  • ступица - стержень колеса; содержит подшипники и, в традиционном колесе, имеет просверленные фланцы для крепления спиц
  • спица - соединяет обод колеса со ступицей
  • обод - та часть колеса, к которой прикреплена шина и часто является частью тормозного механизма
  • шина - как в обычном использовании.Обычно пневматический
  • Шток клапана - Порт для добавления или выпуска воздуха из внутренней трубы
  • звонок - Звуковое устройство для предупреждения пешеходов и других велосипедистов
  • кончиков руля - удлинителей на концах прямых рулей для обеспечения возможности нескольких положений рук

.

Как починить велосипедное колесо с пряжкой |

Автор: Найджел Уорд

Написано: 14 июля 2020 г.

Удар о бордюр иногда приводит к короблению колеса. Как правило, пряжка возникает на переднем колесе, поскольку это колесо имеет тенденцию с наибольшей силой удариться о бордюр. Вы можете заметить гнущееся колесо, когда оно трется о тормоза во время езды на велосипеде. Устранение изгиба часто называется «регулировкой колеса.

» Этот процесс относительно прост, и для устранения проблемы вам понадобятся всего два инструмента.

Переверните велосипед так, чтобы руль и сиденье касались пола. Положите мел рядом с шиной, не касаясь ее.

  • Столкновение с бордюром иногда приводит к короблению колеса.
  • Прямоугольник обычно возникает на переднем колесе, так как именно оно имеет тенденцию с наибольшей силой удариться о бордюр.

Начните вращать переднее колесо, одновременно перемещая мел ближе к ободу велосипеда. Прекратите вращать колесо, когда мел коснется обода.Мелом будет отмечено место перекоса колеса.

Повторите шаги 1 и 2 для другой стороны колеса.

Используйте гаечный ключ для спиц, чтобы повернуть гайку на конце спицы на один полный оборот, ближайший к отметке, сделанной мелом, в направлении справа налево, чтобы ослабить спицу.

Используйте ключ для спиц, чтобы затянуть гайку на спице на противоположной стороне колеса, повернув гайку на спице на пол-оборота в направлении слева направо.

Повторите шаги 1, 2, 4 и 5, чтобы зафиксировать другие спицы, пока пряжка не будет отремонтирована.

  • Начните вращать переднее колесо, одновременно перемещая мел ближе к ободу велосипеда.
  • Используйте гаечный ключ для спиц, чтобы повернуть гайку на конце спицы на один полный оборот, ближайший к отметке, сделанной мелом, в направлении справа налево, чтобы ослабить спицу.

Проверьте и исправьте любую пряжку на заднем колесе, повторив тот же процесс.

.

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 технология. Давайте посмотрим на науку о циклах - и просто что делает их такими замечательными!

На фото: велосипед - гениально простая форма транспорт, в какой бы точке мира вы ни находились. Что-то вроде 130 миллионов новых велосипедов производятся во всем мире каждый год, и более 90 процентов из них в настоящее время 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 потребляя ископаемое топливо, такое 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 создает 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 на самом деле? 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 гладкой 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, оказывается в одних местах раздавлены, в других выпячиваются. По мере того, как вы едете по кругу, разные части шины сжимаются и выпирают по очереди, 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, движущегося быстро, около 80 процентов работы велосипедиста будет уходить на преодоление сопротивления воздуха, а остальная часть будет использована 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

Предполагая, что вес взрослого составляет 60–80 кг (130–180 фунтов), рама велосипеда должна быть достаточно жесткой, если она не собирается защелкните или пристегните ремни в момент, когда гонщик 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, алюминиевый велосипед будет использовать 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 стержни 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 опускались назад; так же, если бы на переднее колесо было слишком много веса, вы бы свалились каблуки каждый раз, когда ты спускался с горы!

Рамы не предназначены для стопроцентной жесткости: это сделает езду гораздо менее комфортной. Практически все велосипедные рамы немного прогибаются и гнутся, 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 умножает 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.Так как спицы перекрещиваются с обода 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 лишь 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 около вертикали, 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 долю 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 ускоряет работу машины (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 колеса) 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 двигаться быстрее, помогая вам продвигаться дальше при каждом повороте педалей.

Подробнее читайте в нашей основной статье о шестеренках.

Изображение: Велосипеды до шестеренок: 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? Он 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. Поскольку 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 (так что они могут быть маленькими и легкими), хотя вам все равно придется сильно нажимать, и вам придется прилагать 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 в 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 (серые), а тормозная сила должна 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 вашу пользу. 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.

У разных видов велосипедов разные шины. 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 для тормозов и шин, 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 шлемы 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:

.

Смотрите также

Возврат к списку