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

Как работает механизм переключения передач на велосипеде


Переключатели скоростей на велосипеде: устройство и как работают | Первый велосипедный

Что представляют из себя переключатели скоростей, в чём состоят их основные проблемы и стоит ли покупать новый дорогостоящий переключатель, чтобы улучшить чёткость переключения передач.

Как работают переключатели

На большинстве современных велосипедах установлены системы переключения передач (дерайлеры). Принцип переключения основан на перекидывании цепи с одной шестерёнки на другую.

На первый взгляд конструкция переключателей скоростей кажется сложной, но в действительности всё очень просто, и основано по большей части на физическом усилии. Особенно это относится к переднему переключателю.

Передний переключатель скоростей состоит из стальной рамки, которая перемещается в поперечной плоскости. Раньше, в старых переключателях рамку двигал специальный поршневой механизм. В современных конструкциях для уменьшения трения используется параллелограмм.

Процесс переключения основан на боковом смещении цепи. Рамка толкает цепь в бок, в результате чего она начинает двигаться под углом к ведущей звезде. В тот момент, когда угол становится чрезмерно острым, цепь больше не может удерживаться на шестерёнке и соскакивает вниз на соседнюю меньшую звезду.

Когда требуется переключение с меньшей звезды на большую, процесс проистекает немного иначе. Цепь прижимается рамкой к соседней звезде и возникает трение. Затем цепь подхватывается зубцом большей звезды и переходит на неё окончательно.

Современные ведущие звёзды оборудованы специальными штырьками, скосами и бортиками по бокам, чтобы подхват цепи происходил заметно быстрее при переключении на большие шестерёнки.

 

Трос

Зачастую большинство проблем с переключателями основаны на повышенном трении тросов, которыми они управляются. Обычно это ведёт к более замедленной реакции переключателя при переходе на маленькие звёзды.

Наиболее проблемной частью троса является петля, идущая от верхнего пера к заднему переключателю скоростей. Место, где трос выходит из рубашки часто загрязняется. Образующаяся коррозия сильно затрудняет плавность хода троса и как следствие ухудшает чёткость переключения. Петля троса также должна быть достаточно плавной. Слишком короткая петля заставляет трос идти по меньшей дуге и тем самым увеличивает трение.

Другая область, где трос также подвержен чрезмерному воздействию влаги и грязи — нижняя часть каретки, где трос проходит наверх к переднему переключателю скоростей. Повышенный коэффициент трения здесь вызывает хаотичное перключение ведущих шестерёнок под нагрузкой.

Для дискретных переключателей используется специальный бескомпрессионный кабель с несколькими гладкими слоями между тросом и внешней пластиковой оболочкой. У кабеля для тормозов рубашка содержит в своей основе металлическую спираль. В связи с этим, для работы с тросом переключателя требуются специальные кусачки.

Когда отрезается рубашка троса, пластиковый слой внутри сжимается. В связи с этим лучше всего воспользоваться шилом, чтобы сделать отверстие для троса ровным.

При отрезании рубашки троса, которая впоследствии будет ощутимо изгибаться — например, отрезок кабеля, подходящего к заднему переключателю, — рекомендуется сначала согнуть рубашку до нужной формы и только после этого резать. Внутри рубашки располагается множество мелких металлических волосков. Если резать прямую рубашку, все внутренние мелкие проводки окажутся одной длины. В итоге при сильном изгибе внутренняя часть проводков окажется короче внешней, и концевая часть рубашки искривится. Также, необходимо наличие металлических обжимных колец для рубашки троса, которые позволяют более плотно прилегать рубашке к упору.

Применение в современных тросах бескомпрессионных рубашек избавляет от необходимости смазывать трос по всей длине. Вязкость консистентной смазки вызывает лишь дополнительное сопротивление. Тем не менее, рекомендуется применить масло средней вязкости на концевых участках рубашек и где трос имеет сильный изгиб.

Существуют разные модели тросов, отличающиеся по качеству. Лучше всего использовать только высококачественные кабели.

 

Замена троса

Чтобы поменять трос переключателя скоростей, для начала нужно максимально его ослабить, то есть перевести цепь на самые маленькие ведущие и ведомые звёзды. Если трос порван, нужно некоторое время покрутить педали — цепь сама займёт нужную позицию. В этом случае для перевода рычага переключения в крайнее положение, потребуется потянуть за трос.

Ослабив анекрный болт крепления троса и освободив трос, можно легко снять рубашку. Напрессованный конец троса должен быть виден в отверстии рычага переключения (если не забыть перевести трос в крайнее положение).

Рычаги переключения, встроенные в ручки руля — такие, как «грипшифты» (GripShift) компании SRAM, — являются наиболее сложными для замены троса, и как правило требуют разбора.

После замены троса обычно не требуется настройка ограничительных винтов на самом переключателе скоростей, но подстроить натяжение троса придётся. Для этого следует закрутить регулировочный барабан на рычаге переключения до упора и открутить на один оборот назад.

Замена троса переднего переключателя

Следует протянуть трос от рычага переключения через все рубашки. Перед этим стоит проверить состояние рубашек, особенно в концевых точках. Далее нужно потянуть за трос и поставить рычаг переключателя в крайнее положение. Это соответствует положению цепи на самой маленькой звезде.

Далее трос вставляется в крепление на переключателе и закрепляется анкерным болтом. В том случае, если установлены 3 ведущие звезды, потребуется более тонкая настройка натяжения троса для чёткого переключения на среднюю звезду. Для этого используется регулировочный барабан.

Замена троса заднего переключателя

Сначала трос протягивается от рычага переключения через все существующие рубашки. Важно также проверить состояние рубашек и при необходимости их заменить. Затем следует потянуть за трос и перевести рычаг переключателя в крайнее положение. Это соответствует положению цепи на самой маленькой звезде.

Способ 1:

Сильно натянуть трос при помощи плоскогубцев и затянуть анкерный болт. Затем настроить чёткость переключения регулировочным барабаном.

Способ 2:

Данный метод работает только в том случае, если используется стойка для велосипеда, в противном случае для работы понадобится помощник.

Правой рукой нужно покрутить педали вперёд, при этом левой отодвинуть задний переключатель вперёд к раме. После того, как цепь окажется на третей по счёту маленькой звезде, останавливаем педали и отпускаем переключатель. Под воздействием силы пружины, он отодвинется в своё исходное положение, но цепь останется в нужном месте.

Затем, взявшись за конец троса, нужно натянуть его таким образом, чтобы вновь выровнять цепь. Далее закрепляется анкерный болт и проверяется чёткость переключения. Данный способ позволяет обходиться практически без тонкой настройки переключения.

 

Самопроизвольное переключение

Иногда случается так, что при силовом педалировании педали проскакивают вперёд. Чаще всего это происходит, когда велосипедист крутит педали стоя. В принципе, это можно назвать ещё одной причиной, по которой стоит лишний раз переключиться на низкую передачу, оставшись в седле, чем прыгать на педалях, оставаясь на высокой передаче.

Тем не менее, прокручивание педалей, проскакивание цепи мимо нужной звезды или самопроизвольное переключение передач крайне редко являются следствием поломки непосредственно самого переключателя скоростей.

Для диагностики и последующего решения проблемы сначала нужно точно понять, проскакивает ли цепь мимо звезды или передачи переключаются сами по себе:

  • Проскакивание подразумевает перепрыгивание цепи на соседнюю звезду под нагрузкой. После перескакивания цепь обычно возвращается на первоначальную звезду. Это явление, как правило, говорит о том, что сильно изношена цепь или шестерёнки. Проскакивание цепи обычно наблюдается на более мелких звёздах сзади, совместно с использованием маленькой ведущей звёзды спереди.
    Проскакивание цепи также может быть вызвано заевшими звеньями цепи.
  • Самопроизвольное переключение скоростей по ощущениям похоже на проскакивание, за исключением того, что цепь в этом случае не возвращается на исходную звезду. Это явление может быть следствием гибкой рамы и повышенным коэффициентом трения троса.

 

Нужно ли п

Полное руководство по велосипедным передачам и переключениям для начинающих велосипедистов

Переход с односкоростного велосипеда на велосипед с несколькими передачами - большой шаг. Вам нужно не только научиться переключать передачи, вы также должны узнать, какие передачи использовать, и выяснить, когда переключаться на какую передачу!

Я напомнил об этом, когда получил просьбу о помощи…

У меня 28 скоростей, и то, что я знаю, когда переключить и на какую передачу, сводит меня с ума! Мне нужен идиотский гид по переключению передач! Помогите!!!

Ну вот и все! Вот «Руководство полного идиота по велосипедным передачам и переключениям» , в котором объясняется все, что нужно знать новичку об использовании многоскоростного велосипеда.

Введение в механизмы и терминологию

С тех пор, как велосипеды поставлялись с более чем одной звездочкой спереди и сзади, их обычно называли количеством предлагаемых комбинаций передач. Например, шоссейный велосипед с двумя передними звездами и пятиступенчатой ​​муфтой свободного хода сзади имел «10 скоростей», поскольку пять задних звездочек можно было согласовать с любой из двух передних звезд. (2 × 5 = 10, это простая математика.)

Но как только вы узнаете больше о передаче, вы поймете, что это действительно запутанный способ описания вещей.Итак, для начала давайте разберемся с терминологией:

Передние звездочки, прикрепленные к шатуну, называются звездочками . Если у вас две звезды (большая и маленькая), такая установка называется «двойной». Если у вас три звезды (большая, средняя и маленькая), у вас тройная установка.

Блок шестерен на заднем колесе представляет собой обгонную муфту или кассету. Если у вашего велосипеда пять передач сзади, вероятно, у него есть обгонное колесо .Если у вашего велосипеда восемь-десять передач сзади, у него есть кассета . Каждое кольцо на кассете обозначается как cog . (В этой статье нет разницы между муфтой и кассетой, так что не беспокойтесь об этом.)

В этой статье в качестве примера будет взят современный горный велосипед с тремя передними звездами и 8-скоростной кассетой. Некоторые люди назвали бы это «24-скоростной», но большинство заядлых велосипедистов и веломехаников называют это просто «8-скоростной».”

Узнайте, как работают переключатели и переключатели передач

Наличие передач не принесет вам никакой пользы, если вы не поймете, как работает переключение, так что взгляните на это…

Переключение передач начинается с рычагов переключения передач , которые обычно расположены на руле рядом с ручками. Когда вы перемещаете один из рычагов переключения передач, трос тянет или отпускает один из переключателей , который перемещает цепь с одной передачи на другую.

В типичных установках левый переключатель согласован с передним переключателем (таким образом, он переключается между звездочками.) Правый переключатель согласован с задним переключателем (который переключается между зубьями на кассете).

Давайте сначала поговорим о рычагах переключения («манетки»)…

На каждом переключателе будут цифры, указывающие, на какой передаче вы находитесь (это индикатор передачи ). В этом примере наш левый переключатель показывает числа 1-3, а наш правый переключатель показывает 1-8.

Чем меньше число, тем легче будет передача. Итак, если оба индикатора передач показывают «1», значит, вы находитесь на самой легкой передаче, которую предлагает велосипед.Если левый переключатель находится в положении 3, а правый - в положении 8, то вы находитесь на самой тяжелой передаче на байке.

На левом переключателе вы увидите числа, обозначающие, на какой передаче вы находитесь - 1, 2 или 3. Номер 1 соответствует маленькому кольцу, 2 - среднему кольцу, а 3 - большому кольцу. Для передних звездочек большие звезды равны более жесткой передаче .

На правом переключателе все цифры 1-8. Номер 1 соответствует самому большому винту, а номер 8 - самому маленькому зубцу.Когда дело доходит до кассеты, зубцы большего размера равны более легкой передаче .

Не забываем о переключателях ...

Это простая часть, потому что как только вы переключаете рычаги, трос переключения передач будет передавать ваши инструкции переключателю.

При переключении передач клетка переключателя (через которую проходит цепь) перемещается в любую сторону. Допустим, вы переключили передний переключатель на более легкую передачу. Передний переключатель сместится влево, тем самым «сбив» цепь с цепи на меньшую звезду.Пока переключатели настроены правильно, они будут выполнять свою работу точно так же, и вы можете сосредоточиться на переключении!

Типы переключателей

Прежде чем перейти к переключению передач и выбору передач, давайте кратко рассмотрим различные типы переключателей. (Мы сосредоточимся на трех типах, которые наиболее распространены на современных велосипедах.)

Первая, рычаг переключения . При этом типе переключения рычагов нет. Вы переключаетесь, поворачивая часть рукоятки вперед или назад, в зависимости от того, хотите ли вы более сложную или легкую передачу.Освоить его очень просто, поэтому он продается на большинстве горных велосипедов в ценовом диапазоне от 100 до 300 долларов.

Примечание. На изображениях в этой статье изображены рычаги переключения передач.

Второй, триггерные манетки . Они также очень распространены на горных велосипедах, но также и на шоссейных велосипедах в другой форме. (Обычно их называют Shimano RapidFire или Shimano STI.)

В этом случае у вас будет два «спусковых крючка» рядом с каждой рукояткой руля. На каждом переключателе есть два триггера, потому что триггеры перемещаются только в одном направлении.

На левом триггерном переключателе маленький триггер переключается на меньшую звезду для облегчения переключения. Более крупный рычаг переключения передач переключится на большую переднюю звезду для более жесткой передачи.

На правом триггерном переключателе маленький триггер переключается на меньшую шестеренку, что дает вам более жесткую передачу. Более крупный рычаг переключения передач переключается на более крупную шестерню, что облегчает передачу.

(Триггерные манетки звучат сложно, но они не проблема, если немного потренироваться с ними.)

Основные принципы выбора передач

Теперь вы знакомы с основами работы переключателей и переключателей, так что давайте перейдем к выбору передач.

Самое главное здесь то, что не существует такого понятия, как «правильная» передача . Выбор снаряжения зависит от множества факторов, не в последнюю очередь от комфорта. На самом деле, передача - это личное предпочтение , поэтому вы и ваши друзья, вероятно, будете ездить на разных передачах, даже если вы едете с одинаковой скоростью по одной и той же дороге.

Тем не менее, одна вещь, на которую следует обратить внимание, - это ваша частота вращения педалей . Каденс - это другое слово, обозначающее скорость вращения педалей (в основном, скорость вращения ног по кругу). Она измеряется в оборотах в минуту или «оборотах в минуту».

Cadence важен, потому что он напрямую влияет на ваш уровень комфорта. Медленное вращение педалей обычно означает, что вы используете слишком жесткую передачу, и мышцы ног быстро устают. Это также может повредить ваши колени. Хорошее практическое правило - поддерживать достаточно высокую частоту вращения педалей, обычно в диапазоне 75-90 об / мин.(Вот как считать свою частоту вращения педалей.)

Но помимо комфорта и частоты вращения педалей, середина вашего диапазона передач - хорошая отправная точка . Предположим, вы начинаете движение по ровной дороге в легком или умеренном темпе (на «24-скоростном» велосипеде). Вы должны быть в среднем кольце (2) спереди и примерно четвертой по величине зубчатой ​​передаче (4) в сзади.

(Слева изображена хорошая умеренная передача.)

Чтобы внести небольшие изменения в вашу скорость, вам нужно будет переключить задний переключатель.Если вам нужно двигаться немного быстрее, переключитесь на шестеренку меньшего размера (5, 6 или 7.) Если вы хотите замедлить темп, перейдите на более крупную шестерню (1, 2 или 3.)

Но если вы выйдете на крутой подъем или длинный спуск, вам нужно будет сделать большой прыжок на вашей передаче. Поэтому вместо переключения заднего переключателя вы сначала переключаете передний переключатель.

Пример правильного переключения

Вот пример того, как можно переключать передачи во время поездки на велосипеде.В начале вы находитесь в среднем кольце и одной из средних шестеренок. Затем…

Допустим, вы поднимаетесь на крутой холм. Вы переключитесь на малую переднюю звезду (1). Если эта передача не достаточно проста, , затем , вы переключите задний переключатель на большую шестерню (1, 2 или 3.)

Как только вы достигнете вершины холма, и дорога станет ровной, вы можете пойти вперед и снова переключить задний переключатель на шестерню немного меньшего размера, переходя к цифре 3 или 4. Затем пришло время переключить передний переключатель обратно на среднее кольцо. (2.) Если дорога остается ровной, вы можете остаться на этой передаче или снова переключить задний переключатель, переключившись на 5 или даже 6.

Но затем, когда вы спускаетесь на спуск, вам нужно сильно переключить передачи, поэтому вы переместите передний переключатель на большое кольцо (3.) Это должно дать вам хорошую передачу. Если вам нужна более жесткая передача, вы можете переключить задний переключатель на самые маленькие шестерни, 7 и 8.

По мере изменения дороги повторяйте этот процесс.

Просто запомните: Переключение левого переключателя имеет большое значение , а переключение правого переключателя - это точная настройка выбора передачи. .Вы будете переключать правый переключатель (для заднего переключателя) гораздо чаще, чем левый переключатель.

На что обращать внимание

Если вы проследили процесс постепенного переключения передач , вы могли заметить, что мы использовали только около 12 различных комбинаций передач, тогда как на самом деле байк предлагает 24. Почему?

Что ж, ваш «24-скоростной» велосипед не предназначен для использования всех передач. Некоторые комбинации передач очень грубые и иногда опасные.

Видите ли, вам нужно, чтобы ваша цепь двигалась по прямой , чтобы велосипед ехал плавно. Вы делаете это, используя определенные комбинации передач и избегая других. (Прямая линия цепи изображена в предыдущем разделе.)

Например, если вы используете малую переднюю звезду, вы захотите использовать четыре самых больших зубца, номера 1-4. Когда вы находитесь на средней передней звезде, вы можете использовать большинство шестеренок, но я бы остановился на числах 1-6. Когда вы используете большую переднюю звезду, вы должны использовать самые маленькие шестерни, 6-8.Благодаря этому ваша цепочка будет ровной.

Если вы используете экстремальные комбинации шестерен, такие как маленькое кольцо и наименьший зубец или большое кольцо и самый большой зубец, это называется перекрестной цепью . Из-за этого цепь находится под слишком большим углом, что приводит к ее быстрому износу. (Обычно при этом вы слышите какой-то скрежет, исходящий от цепи.) Это также увеличивает вероятность того, что цепь упадет с велосипеда.

Когда переходить (еще несколько указателей)

Чтобы переключаться плавно и легко и поддерживать постоянную удобную частоту вращения педалей, нужно предвидеть ваши смены .Это похоже на приведенный выше пример.

Если вы приближаетесь к крутому подъему на холм, вам нужно переключиться на более легкую передачу. до вам нужно. Чем круче холм, тем больше передач вы захотите переключить вниз.

Если вы подождете, пока вы едва сможете крутить педали, прежде чем переключиться на пониженную передачу, вам будет нелегко взобраться на холм!

Аналогичным образом, если вы спускаетесь под гору, постепенно увеличивайте скорость по мере увеличения скорости. Не ждите, пока ваши ноги закружатся как сумасшедшие!

Еще одна вещь, которую следует ожидать, - это запуск после остановки.Если вы едете на большой передаче, вам нужно переключиться на более низкую передачу, когда вы замедляете движение и останавливаетесь. Если вы остановитесь, пока еще работаете на большой передаче, будет очень сложно начать снова!

Но если вы предвидите это и переключитесь на пониженную передачу перед остановкой, вы сможете легко начать движение.

Техника правильного переключения передач

Переключение - это нечто большее, чем просто поворачивание рычагов. Сдвиг требует точной координации между руками и ногами; чем лучше вы координируете свои движения, тем плавнее будут ваши смены.

Основной принцип здесь заключается в том, что вы должны крутить педали, чтобы велосипед сместил . Цепь должна двигаться вперед, чтобы переключатели могли выполнять свою работу, поэтому всегда нажимайте педаль при переключении.

Но есть небольшая хитрость. Для плавного переключения передач нужно крутить педали легко и мягко. . Это называется «мягкое педалирование».

Если вы нажимаете педали слишком сильно, сила вашей ноги будет преобладать над переключателями, и переключения не будет, только скрежет! (Подумайте об этом, ваши ноги большие и мускулистые, а переключатели и цепь - просто маленькие кусочки металла.)

Итак, вот как сменить:

При перемещении переключателя рукой одновременно ослабьте нажатие педали на один ход. Вы должны услышать и почувствовать плавное переключение. Затем вы можете возобновить вращение педалей с полной силой. Не волнуйтесь, вы расслабляетесь только на секунду, поэтому вы не потеряете скорость только из-за мягкого нажатия педалей.

Вот и все. Большинство людей, у которых возникают проблемы с переключением передач, просто должны попробовать мягко крутить педали. Распространенное заблуждение, что вам нужно крутить педали резко и быстро, чтобы переключить передачу.Правильное переключение передач на самом деле требует противоположного подхода!

Просто иди и потренируйся…

Начало работы (Практика ведет к совершенству)

Теперь, когда вы знаете, что делать, пора это сделать. Но сначала не помешает сделать несколько тренировочных пробежек!

Первое, что я бы сделал, это вручную перебрал шестерни. Просто подпереть велосипед так, чтобы заднее колесо не касалось земли (если у вас нет ремонтной стойки, просто повесьте велосипед на ветке дерева или что-то в этом роде), а затем переключайте передачи, одновременно крутя педали другой рукой.

Как только вы увидите его в действии, отправляйтесь на пустую парковку и катайтесь по кругу. Вы просто хотите «почувствовать» переключение, чтобы оно стало вашей второй натурой. Вы хотите иметь возможность кататься и обращать внимание на то, что вас окружает, без необходимости смотреть на переключателей.

Не расстраивайтесь, если это займет время, мы все были там в один прекрасный момент! Нелегко перейти с одной скорости на 24 или 27!

(Думайте об этом, как о вождении автомобиля с механической коробкой передач - большинство людей не знают, как это сделать!)

Леви Блум - опытный спортсмен на выносливость, который тренируется и участвует в соревнованиях более 17 лет.Бывший гонщик на шоссейных и горных велосипедах категории 1 (профессиональный класс на региональной трассе), теперь он является тренером по велоспорту (сертификация по велоспорту в США, уровень 3) и тренером по спортивному питанию (сертификация по точному питанию, уровень 1).

Возможно вам понравится
Тренер Леви, 25 сентября 2008 г. / Навыки велоспорта, навыки горного велосипеда, Статьи о шоссейном велосипеде .

Как переключать передачи на велосипеде

Переключение передач 101: как и когда использовать передачи

Наряду с тормозами переключение передач является одной из основных механических функций вашего велосипеда. Изучение того, как переключать передачи, может показаться базовым, но практика переключения передач и эффективное переключение - это то, над чем могут работать даже ветераны. Правильная передача не только улучшит вашу скорость, но и сделает поездку более комфортной и увеличит вашу выносливость при длительных поездках.

Что все это значит ?!

Терминология - одна из самых сложных вещей в обучении переключению.Низкий / Высокий, Большой / Маленький, Легкий / Жесткий, Быстрый / Медленный, Передний / Задний, Один за другим, Дважды, Три за… если ваша голова уже кружится, вы можете освежить в памяти следующие слова словаря :

Низкая передача = Легко = Подходит для лазания: «Низкая» передача на вашем велосипеде - это самое маленькое цепное кольцо спереди и самая большая шестерня на вашей кассете (задние передачи). В этом положении крутить педали будет проще всего, и вы сможете крутить педали в гору с минимальным сопротивлением. Попадание в это положение называется «переключением на пониженную передачу».

Высокая передача = Жесткая = Подходит для спуска: «Высшая» передача на вашем велосипеде - это самое большое цепное кольцо спереди и наименьшая шестерня на вашей кассете (задние передачи). В этом положении крутить педали будет сложнее всего, и вы сможете ускоряться при движении под уклон. Чтобы попасть в эту позицию, это называется «переключением на более высокую передачу».

___- Скоростной велосипед: Когда вы были ребенком, вы, вероятно, хвастались перед друзьями о количестве «скоростей» вашего велосипеда. Будь то 7, 18, 21-ступенчатая и т.д., то, что вы имели в виду, - это количество передач на вашем велосипеде. Вы можете определить это число, умножив количество зубцов в кассете (задние шестерни) на количество звеньев цепи (передние шестерни) вашего велосипеда. Например, если у вашего велосипеда два цепных кольца и 11 зубцов в кассете, то у вас 21-скоростной велосипед. Однако в современной велосипедной индустрии дорогие велосипеды для взрослых редко упоминаются так, потому что, по сути, больше не всегда означает лучше. Подробнее об этом ниже!

Один, два, три-по: Количество звеньев цепи (передних шестерен) на вашем велосипеде определяет, будет ли ваша трансмиссия (система шестерен) именоваться «один-на-два», «два-на» или «Трехэтажный».Текущая тенденция в велосипедной индустрии - стремиться производить такой же диапазон передач с меньшим количеством цепных колец. В результате получается более крупная кассета (задние шестерни), которая имеет больше зубцов и часто больше зубьев на самой большой зубчатой ​​передаче в кассете. Почему? Потому что, как правило, меньшее количество цепных колец делает велосипед более эффективным, легким, а также более простым в эксплуатации и регулировке. По этой причине вы часто будете видеть одинарные трансмиссии на высококлассных горных велосипедах и двойные трансмиссии на высококлассных шоссейных велосипедах.

Как переключать: основы

Итак, теперь, когда у вас есть базовое представление о том, как называются эти передачи, как вы их переключаете? В зависимости от типа велосипеда ваши манетки могут немного отличаться.На шоссейных велосипедах (или любом велосипеде с откидывающимся рулем) ваши переключатели - это те же рычаги, которые вы используете для включения тормозов. Чтобы управлять переключателями, нажмите на рычаг в сторону, пока не услышите щелчок. Для большинства горных и гибридных велосипедов с плоскими рулями вы переключаете передачи с помощью лопастей, которыми вы управляете большим пальцем. Некоторые велосипеды работают с «переключателями рукоятки» или циферблатом, который находится внутри того места, где вы кладете руки. В этих системах вы переключаете передачи, поворачивая диск вперед и назад.

Ваши шифтеры подключены к кабелю, заключенному в защитный кожух. Когда вы щелкаете по шестерням, трос натягивается и ослабляется, прикладывая большее или меньшее усилие к переключателю, который перемещает вашу цепь вверх и вниз по кассете или цепным кольцам. Ниже мы объясним, что делает каждый рычаг:

Левая рука: Управляет передними передачами / передним переключателем , перемещая цепь вверх и вниз по цепным кольцам. Эти рычаги вызывают больших скачков, передач при резких изменениях местности.

Правая рука: Управляет задними передачами / задним переключателем , перемещая цепь вверх и вниз по кассете. Эти рычаги предназначены для небольших регулировок, трансмиссии и использования при незначительных изменениях местности.

Большой рычаг *: Больший из двух рычагов переключения передач перемещает цепь в более крупные кольца. Итак, большой = большой . Переключение на большие кольца ПРАВОЙ рукой сделает педалирование ЛЕГЧЕ. Переключение на более крупные передачи ЛЕВОЙ рукой сделает это ТЯЖЕЛО.

Маленький рычаг *: Меньший из двух рычагов переключения передач перемещает цепь на более мелкие кольца. Итак, small = small . Переход на более мелкие кольца ПРАВОЙ рукой сделает нажатие педали более ЖЕСТКИМ. Переключение на меньшие передачи ЛЕВОЙ рукой сделает педалирование ЛЕГЧЕ.

* Нет большого / маленького рычага? У вас может быть дорожная трансмиссия SRAM, в которой используется система «двойного нажатия». Это означает, что за большим тормозным рычагом спрятан меньший рычаг, и вы можете перемещать его только в одном направлении.Длительное нажатие (с двумя щелчками) переместит цепь на более простую передачу сзади (правая) и на более крупную и жесткую передачу спереди (левая). Короткое нажатие (с одним щелчком) переместит цепь на меньшую более жесткую передачу сзади (правая) и меньшую и более легкую передачу спереди (левая).

У вас также может быть сдвиг рукоятки. Это означает, что у вас будет циферблат, который вы поворачиваете вперед и назад, чтобы переключать передачи. При повороте шкалы вперед цепь переходит на меньшую и более жесткую передачу сзади (правая рука) и меньшую более легкую передачу спереди (левая рука).Поворот диска назад переместит цепь на более крупную и более легкую передачу сзади (правая рука) и более крупную и более жесткую передачу впереди (левая рука).

Cross Chaining

Cross chaining - термин, который относится к нахождению в одной из следующих комбинаций передач:

BIG / BIG: Самый большой зубец в кассете (самая легкая передача) и самое большое звездное кольцо (самая жесткая передача) )

МАЛЕНЬКИЙ / МАЛЕНЬКИЙ: Наименьший зубец в кассете (самая жесткая шестерня) и наименьшее звено цепи (самая легкая передача)

В этих положениях цепь растягивается под углом, который со временем может привести к повреждению трансмиссии. .Кроме того, цепь может проскользнуть или привести к тому, что передний переключатель будет шуметь и работать неправильно.

Использование функции дифферента

Некоторые шоссейные велосипеды оснащены передним переключателем с функцией «дифферента». Накладка позволяет внести небольшие изменения в передний переключатель, чтобы исключить трение цепи, но не вызвать полное переключение на другое кольцо цепи. Эта функция пригодится при подходе к позициям «перекрестной цепи», упомянутым выше.

Итак, если вы находитесь в самом большом цепном кольце и начинаете переходить на большие зубцы на кассете правой рукой, вы можете начать слышать скрежет, который указывает на то, что ваша цепь трется о передний переключатель.Вы можете щелкнуть небольшой рычаг левой рукой один раз, чтобы немного сместить передний переключатель и согласовать это положение цепи. Точно так же, если вы находитесь в самом маленьком цепном кольце и начинаете переходить на меньшие зубцы на кассете и начинаете замечать скрежет, вы можете слегка переместить переключатель, нажав один раз на больший рычаг левой рукой.

Эффективные и действенные методы переключения передач

Хорошо, вот что самое важное, что нужно помнить при езде на любом велосипеде: НЕТ ИДЕАЛЬНОЙ ШЕСТЕРНИ! СДВИГ!

Очень часто мы видим, как люди вкладывают слишком много энергии в свои педали, когда они поднимаются по крутому холму в большом цепном кольце, или махают ногами, когда они крутятся на передаче, которая слишком легка для спуска, на котором они едут.Ваша цель во время езды - поддерживать как можно более постоянную частоту вращения педалей (скорость, с которой ваши педали совершают полный оборот)! Для этого требуется одно из двух: переключение передач или увеличение выходной мощности. Проблема с выходной мощностью в том, что, если вы не чудо-женщина, у вас ее ограниченный запас. Мы рекомендуем часто переключать передачи для повышения эффективности во время езды.

Совет Лив: Начните переключаться на более легкие передачи правой рукой пораньше, чтобы сохранить устойчивый ритм.Помните, ваша правая рука предназначена для небольших изменений местности. Если вы обнаружите, что скорость вращения педалей резко замедляется, вам, вероятно, придется использовать передний переключатель (левую руку), чтобы облегчить переключение передач во время большого подъема впереди. Но если вы уже поднимаетесь в гору и выкладываете огромную мощность на педали, вы можете заметить, что ваш передний переключатель не хочет работать! Вы будете двигаться, услышите скрежет, но ничего не произойдет, и вы, скорее всего, остановитесь посреди холма.

Вместо того, чтобы перетирать эти шестерни, вам нужно будет приложить немного больше мощности к ходу педали прямо перед переключением, а затем облегчить ход педали при переключении. С меньшим давлением на вашу цепь вашему переключателю будет легче снять вашу цепь с большого кольца на меньшее!

Счастливого перехода!

.

Наука о велосипедах - как работают велосипеды и лежащая в 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 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 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 со скоростью 32 км / ч (20 миль в час) мог бы проехать более 574 километров на литр (1350 миль на галлон США), если бы была жидкая пища с энергетическим содержанием 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, 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 оставшаяся 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% 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 изготавливаться 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 наклониться вперед или даже встать, 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 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 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 примерно 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 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 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 часть нагрузки. Нагрузка на каждую спицу резко возрастает и падает при каждом обороте 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, деленное на количество зубцов на тыльной стороне колесо) может составлять 5: 1, поэтому одно нажатие педалей приводит в движение Вы примерно в 10 метрах вниз по улице.Предполагая, что вы можете перемещать только ноги так быстро, вы можете видеть, что шестерни эффективно заставляют вас идти 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 рукоятки), 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 сильно нагреваться!

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, которые используют автомобили), 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 (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 засушливых 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 велосипед лучше; другим нравятся ободные тормоза, потому что они такие простые и понятные.

Рисунок: Тормоза дисковые (упрощенные). Когда вы нажимаете на рычаг тормоза, трос или гидравлическая линия (желтый) приводит в действие 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:

.

Как работают велосипеды | HowStuffWorks

Идея, лежащая в основе нескольких передач на велосипеде - будь то старый «10-скоростной» велосипед или современный горный велосипед с 24 передачами - состоит в том, чтобы позволить вам изменять расстояние, на которое велосипед движется вперед с каждым нажатием педали. Например, у нормального велосипеда колеса диаметром 26 дюймов. «Наименьшее» передаточное число на велосипеде может быть передним цепным колесом с 22 зубьями и задним колесом с 30 зубьями. Это означает, что передаточное число составляет 0,73: 1.За каждый ход педали заднее колесо поворачивается 0,73 раза. Другими словами, за каждый ход педали велосипед движется вперед примерно на 60 дюймов (около 3,4 миль / ч / 5,4 км / ч при скорости вращения педалей 60 об / мин). «Наивысшее» передаточное число на велосипеде может быть передним цепным колесом с 44 зубьями и задним колесом с 11 зубьями. Это создает передаточное число 4: 1. С 26-дюймовыми колесами байк продвигается на 326 дюймов при каждом нажатии педали. При скорости вращения педалей 60 об / мин скорость велосипеда составляет 18,5 миль / ч (30 км / ч). Удвоив скорость вращения педалей до 120 об / мин, велосипед развивает максимальную скорость 37 миль в час (60 км / ч).Диапазон от 3,4 до 37 миль в час - это фантастика, и он позволяет гонщику очень медленно подниматься на самый крутой холм или гонять почти так же быстро, как автомобиль! Вот почему у велосипеда есть шестерни.

Передние шестерни называются цепными колесами . У большинства велосипедов есть два или три цепных колеса, которые выглядят так:


К заднему колесу прикреплено колесо свободного хода , которое выглядит следующим образом:


Обгонная муфта имеет от пяти до девяти передач, в зависимости от мотоцикла.Обгонная муфта свободно вращается в одном направлении и блокируется в другом. Это позволяет водителю либо крутить педали, либо не крутить педали - когда он не крутит педали, байк проходит мимо (еще одна особенность, которой не хватает трехколесным велосипедам и велосипедам за копейки).

Для переключения передач велосипед имеет передних и задних переключателей . Вот снимок заднего переключателя:


На заднем переключателе есть две маленькие винтики, которые обе свободно вращаются.Назначение рычага и нижней шестерни переключателя - натяжение цепи. Зубец и рычаг соединены с пружиной, поэтому зубец всегда тянет назад. Когда вы переключаете передачи, вы заметите, что угол рычага изменяется, чтобы принимать или отпускать слабину:


Верхняя шестерня находится очень близко к муфте свободного хода. Когда вы регулируете передачи с помощью рычага на руле, этот зубец перемещается в другое положение на муфте свободного хода и тянет за собой цепь.


Цепь естественным образом переключается с одной передачи на другую, когда вы поворачиваете педали.

В велосипеде все просто. Вот что делает эту машину отличной для езды - а также прекрасным механическим произведением искусства! Для получения дополнительной информации о велосипедах и связанных темах просмотрите ссылки на следующей странице.

Объявление

.

Смотрите также

Возврат к списку