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

Рулевая колонка велосипеда как устроена


Рулевая колонка велосипеда: устройство и регулировка

Что представляет собой рулевая колонка велосипеда? Этот элемент предназначен для обеспечения управления транспортным средством, а конкретнее – изменения положения переднего колеса. Как производится сборка рулевой колонки велосипеда? Какие бывают размеры у представленной детали? Что нужно сделать, чтобы правильно отрегулировать элемент? Об этом и не только будем говорить далее в статье.

Устройство

Рулевая колонка велосипеда – система, содержащая комплекс деталей, функциональность которых обеспечивает ездоку возможность изменения направления движения двухколесного транспортного средства. К рулевому механизму относятся такие детали:

  • Перекладина – элемент, на который устанавливаются тормозные системы, переключатели скорости, прочие аксессуары.
  • Вынос – труба небольшого размера с креплениями под перекладину.
  • Рулевая труба – деталь, что соединяет вынос с коронкой вилки.
  • Рулевой стакан – элемент рамы в виде короткой трубы с внутренними фасками, что нарезаны согласно определенным стандартам. Сюда помещаются всевозможные чашки и подшипники.

Резьбовая рулевая колонка велосипеда

Элементы представленного типа считаются классическими деталями, что встречаются в моделях бюджетных велосипедов. Такие системы довольно неприхотливы в обслуживании. В верхней чаше резьбовой системы имеются стандартизированные фаски. Рулевая труба фиксируется здесь при помощи контрольной гайки.

К плюсам резьбовой колонки можно отнести незначительный вес и низкую стоимость. Среди недостатков стоит выделить относительную ненадежность, а также сложность регулировки.

Безрезьбовая рулевая колонка велосипеда

Детали данного характера считаются современным стандартом. Внутри такой колонки отсутствует резьба. Безрезьбовые системы не берут на себя нагрузки от фиксации вилки.

Состоят подобные детали из нижней и верхней чашек. Обе запрессовываются в рулевом стакане. Внутри содержится подшипник рулевой колонки велосипеда. Поверх последнего устанавливается кольцо качения. В резьбовых системах вначале выполняется установка выноса и простановочных колец. Только после этого происходит фиксация рулевой трубы.

Интегрированная колонка

Относится к безрезьбовому типу систем. От остальных отличается отсутствием чашек. Другими словами, подшипники укладываются непосредственно в рулевой стакан рамы. В конструкции нет канавок качения. Интегрированная рулевая колонка велосипеда может содержать в себе исключительно промышленные подшипники.

Системы представленного типа обладают самым незначительным весом и простотой конструкции. Однако они довольно сложно поддаются восстановлению после полученных повреждений. Кроме того, здесь наблюдается значительный разброс размеров и моделей.

Полуинтегрированная колонка

В наполовину интегрированных колонках обычно содержатся комбинации стандартных и промышленных подшипников. Чашки таких конструкций полностью уходят во внутреннюю полость рулевого стакана. С внешней стороны остаются заметными лишь пыльники.

Полуинтегрированная колонка велосипеда имеет довольно сложное устройство, обладает высокой стоимостью. Несмотря на это, системы указанного плана считаются наиболее удобными, поскольку дают возможность без особых сложностей выставлять необходимую высоту руля.

Как собрать рулевую колонку?

Прежде чем приступить к конкретным действиям, необходимо тщательно протереть отрезком ткани фаски для установки подшипников, избавив их от масла и пыли. Также рекомендуется проверить поверхности на предмет щербинок, сколов, прочих повреждений. При обнаружении дефектов придется извлекать и менять посадочные кольца под подшипники. Если проигнорировать проблему, вскоре на шариках подшипников обязательно появятся повреждения.

Теперь перейдем непосредственно к работе. Для начала следует набить смазкой фаски для подшипников. Использовать для этого рекомендуется густой материал. Сборку нужно производить, начиная с самого нижнего подшипника. Последний утапливается на посадочное место. При этом сепаратор должен находиться в верхней позиции, а шарики быть уложенными вниз.

Далее на подшипник устанавливается очищенная от пыли и смазанная ответная чаша рулевой колонки. Сюда же укладывается уплотнительное кольцо, что будет защищать внутреннее пространство от проникновения загрязнений.

Затем необходимо перевернуть раму велосипеда. После этого устанавливается верхний подшипник по тому же принципу, что и нижний. Посадочное место запирается пыльником. В завершение укладываются внешний уплотнитель и шайба упора. На рулевую колонку надеваются дополнительные кольца, количество которых зависит от параметров рамы и размера трубы вилки. Поверх колец насаживается руль. Затем затягивается шайба и закрепляется болтом.

Регулировка

Регулировка рулевой колонки велосипеда предполагает выставление руля в правильном положении. Для начала перекладина руля размещается перпендикулярно колесу. Затем затягивается шайба, пока не будет полностью устранен люфт. Выполнять это действие нужно так, чтобы руль свободно наклонялся в одну из сторон от центрального положения при удержании велосипеда на весу. Только после этого плотно затягиваются болты непосредственно на руле.

Размеры

Существуют различные размеры рулевых колонок велосипеда, а конкретнее – отдельные параметры рулевых стаканов. В настоящее время можно встретить следующие виды стаканов:

  • Стандартные – размер 30 мм.
  • Интегрированные – встречается несколько размеров: 1/8 дюйма (41,1 мм), 1/8 дюйма Italian Standard (41,95 мм), 1/8 дюйма FSA Standard (41,6 мм).
  • Полуинтегрированные – разброс размеров от 41,35 мм до 55,9 мм.

У каждого размера имеются свои допуски до миллиметра. Однако стаканы следует стараться подбирать максимально точно, чтобы избежать появления люфта вилки. Такое допущение негативным образом скажется на ощущениях во время езды.

Как проверить велосипед на наличие люфта рулевой колонки?

Насколько надежно зафиксирована рулевая колонка велосипеда, можно определить, прибегнув к нехитрому способу. Достаточно поставить средство передвижения на ровную поверхность, после чего зажать передний тормоз. Как только у велосипеда не окажется возможности для качения, нужно толкнуть его вперед. Если люфт в рулевой колонке отсутствует, не возникнет никаких колебаний. При его наличии станет ощутимой заметная отдача.

Как возникает проблема? Как уже отмечалось выше, причиной может послужить изношенность фасок, куда укладываются подшипники. Если люфт замечен на новом велосипеде, это может означать, что при его сборке была произведена некачественная регулировка. В таком случае необходимо открутить верхний удерживающий болт, плотно затянуть шайбу и произвести обратную сборку элементов.

В заключение

Как видно, рулевая колонка - не самый простой элемент конструкции велосипеда. Однако с ее обслуживанием можно справиться при наличии достаточных знаний и опыта. При сборке рулевой колонки после планового обслуживания ее элементов достаточно ориентироваться на последовательность действий, описанную в нашем материале.

Напоследок стоит отметить, что рулевые колонки велосипедов выходят из строя достаточно редко, независимо от их типа. Для устранения неполадок здесь зачастую требуется всего лишь замена подшипников либо подтяжка главного фиксирующего болта.

Как работают складные рулевые колонки?

Кевин Фриман

Что такое складная рулевая колонка?

Складная рулевая колонка - это механизм, который используется для передачи энергии от рулевого колеса на рулевую коробку передач, которая передает энергию для вращения колес транспортного средства. Хотя конструкции рулевых колонок менялись с момента их появления, типичная складная рулевая колонка выглядит как два взаимосвязанных вала, которые прикрепляются непосредственно к рулевому колесу и рулевому механизму.Рулевая колонка - это вал непосредственно под рулевым колесом, в котором часто располагаются рычаги зажигания и автоматического переключения передач.

Зачем нужны складные рулевые колонки?

Когда впервые была изобретена рулевая колонка, она состояла из одной длинной стальной тяги, соединяющей рулевое колесо с рулевым механизмом. Хотя эта цельная конструкция была эффективна и эффективно управляла транспортным средством, вскоре стало очевидно, что ее конструкция небезопасна при лобовых столкновениях.В моноблочной системе, когда происходил такой удар, рулевая колонка часто пронзила водителя, когда ее протаранили в направлении задней части автомобиля. Небезопасные атрибуты цельных рулевых колонок потребовали изобретения более безопасной конструкции рулевой колонки, поэтому Бела Бареньи разработал складную рулевую колонку, чтобы заменить ее. Надежно усовершенствованная конструкция складной рулевой колонки, независимо от ее конструкции, поглощает, а не передает энергию лобового удара, разрушаясь или разрушаясь при ударе.Таким образом, водители, участвующие в лобовом столкновении, могут избежать опасностей, связанных с неразборными деталями рулевого управления.

Как работает складная рулевая колонка?

Складные рулевые колонки по-прежнему состоят из длинного вала, который соединяет рулевое колесо с рулевым механизмом. Однако разборная конструкция состоит из внутренней и внешней втулки, плотно прижатой друг к другу с несколькими стальными подшипниками между ними. Эти стальные подшипники вдавливаются в металлические втулки и удерживаются на месте прочной защитной смолой, которая затвердевает, а затем разрушается при приложении определенного уровня давления.В случае лобового удара стальные подшипники между втулками высвобождаются, позволяя внутренней втулке перемещаться дальше во внешнюю втулку телескопическим способом до того, как будет достигнуто давление, достаточное для врезания всей рулевой колонки в водителя. Таким образом, энергия, полученная при лобовом ударе, полностью поглощается разрушающимися частями рулевой колонки, что позволяет большинству современных водителей совершенно не осознавать опасность, которой они избежали.

Еще статьи
.

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

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 18 августа 2019 г.

Если 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 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 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! Езжайте 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 сложно 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 таким 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 опирается на землю, 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, а резина, из которой они сделаны, тянется и толкается во всех направлениях.Многократно сдавливать шину таким способом немного похоже на замешивание хлеба: для этого требуется энергия - и эта энергия известна как сопротивление качению . Чем больше нагрузка на шину (чем вы тяжелее или больше несете), тем выше сопротивление качению.

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

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

О каком количестве энергии мы на самом деле говорим? В Тур де Франс, по мнению увлекательный Анализ, проведенный Training Peaks, показал, что лучшие райдеры имеют в среднем около 300–400 Вт мощности, что составляет примерно 3–4 старомодных 100-ваттных лампы или около 15% 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 в тот момент, когда всадник поднимается на борт. Обыкновенный велосипеды имеют рамы из прочной, недорогой трубчатой ​​стали (буквально, полые стальные трубы, содержащие только воздух) или более легкие сплавы на основе стали или алюминия.Гоночные велосипеды, скорее всего, будут сделаны из композитов с углеродным волокном, которые дороже, но прочнее, легче и устойчивы к ржавчине.

Фото: перевернутая А-образная рама велосипеда - это невероятно прочная структура, помогающая распределять ваш вес между передними и задними колесами. Это помогает 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; так же, если бы на переднее колесо было слишком много веса, вы бы свалились каблуки каждый раз, когда ты спускался с горы!

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

Как работают велосипедные колеса

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

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

Колеса в конечном итоге выдерживают весь ваш вес, но очень интересным образом. Если бы колеса были твердыми, они бы сжались (сжались), когда вы сели на сиденье, и отталкивается, чтобы поддержать вас Однако колеса у большинства мотоциклов на самом деле состоит из прочной ступицы, тонкого обода и 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 рядом с вертикалью, несут гораздо большую нагрузку, чем другие.(Среди велосипедистов до сих пор ведутся споры о том, как на самом деле воспринимается нагрузка, и лучше ли представить себе велосипед, висящий на спицах вверху или давящий на спицы внизу.) Как колесо вращается. другие спицы перемещаются ближе к вертикали и начинают нести большую часть нагрузки. Нагрузка на каждую спицу резко возрастает и падает во время каждого вращения колеса, поэтому, в конечном итоге, после многих тысяч циклов повторяющихся напряжений и деформаций, во время которых каждая спица быстро растягивается и расслабляется, одна из спиц (или ее соединение с колесо или ступица) может выйти из строя из-за усталости металла.Это мгновенно и резко увеличивает нагрузку на оставшиеся спицы, повышая вероятность их выхода из строя и вызывая своего рода эффект «домино», из-за которого колесо прогибается.

Как работают велосипедные передачи

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

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

Как работают велосипедные тормоза

Фото: Ободные тормоза: Резиновые колодки (колодки) тормозов этого велосипеда зажимают металлический обод колеса, чтобы замедлить вас. Когда вы теряете скорость, вы теряете энергию. Куда уходит энергия? 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 колодки.

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 мотоцикл 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) воздействуют на суппорты (синие), которые прижимают тормозные колодки к диску, который называется ротором (красный), прикрепленным к колесу. Поскольку суппорты прикреплены к одной из вилок (серый), а тормозное усилие должно проходить через спицы (черные), чтобы остановить колесо, дисковые тормоза подвергают вилки и спицы гораздо большей нагрузке, чем ободные тормоза.

Как работают велосипедные шины

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

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

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 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 тонкий и обтекаемый, 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:

.

Признаки неисправности или выхода из строя рулевой колонки

Система рулевого управления и подвески современных автомобилей, грузовиков и внедорожников выполняет несколько функций. Они помогают нам безопасно ориентироваться в различных дорожных условиях и работают вместе, чтобы обеспечить плавное и простое управление. Но что наиболее важно, они помогают нам направлять автомобиль в том направлении, в котором мы собираемся двигаться. Одна из самых важных частей этого процесса - рулевая колонка.

В большинстве современных автомобилей используется реечная система рулевого управления с усилителем.Рулевая колонка расположена в верхней части рулевой системы и крепится непосредственно к рулевому колесу. Затем рулевая колонка прикрепляется к промежуточному валу и универсальным шарнирам. Когда рулевая колонка выходит из строя, есть несколько предупреждающих знаков, которые могут предупредить владельца о потенциальной незначительной или серьезной механической проблеме в системе рулевого управления и привести к замене рулевой колонки.

Вот несколько признаков, на которые следует обратить внимание, которые могут означать, что ваша рулевая колонка выходит из строя:

1.Функция наклона рулевого колеса не блокируется

Одной из самых удобных частей рулевого колеса является функция наклона, которая позволяет водителю устанавливать угол и положение рулевого колеса для более эффективной работы и комфорта. Когда вы активируете эту функцию, рулевое колесо будет двигаться свободно, но в конечном итоге должно зафиксироваться на месте. Это гарантирует, что во время движения рулевое колесо будет прочным и будет располагаться под оптимальным для вас углом и высотой. Если рулевое колесо не блокируется, это серьезный предупреждающий знак проблемы с рулевой колонкой или одним из многих компонентов внутри колонки.

Тем не менее, при появлении этого симптома не управляйте транспортным средством ни при каких обстоятельствах; так как незаблокированный руль представляет собой потенциально опасную ситуацию. Обязательно обратитесь к местному сертифицированному механику ASE для проверки и устранения этой проблемы.

2. Щелчки или скрежет при повороте рулевого колеса

Другой распространенный предупреждающий сигнал о неисправности рулевой колонки - это звуковой сигнал. Если при повороте рулевого колеса вы слышите скрип, скрежет, щелчки или лязг, скорее всего, это происходит от внутренних шестерен или подшипников внутри рулевой колонки.Эта проблема обычно возникает в течение определенного периода времени, поэтому вполне возможно, что вы будете слышать ее время от времени. Если этот звук происходит постоянно, когда вы руляете, попросите механика как можно скорее разобраться с этой проблемой, так как вождение автомобиля с поврежденной рулевой колонкой опасно.

3. Рулевое колесо работает примерно

Современные компоненты рулевого управления с усилителем разработаны для бесперебойной и стабильной работы. Если вы замечаете, что рулевое колесо шершаво при повороте, или если вы чувствуете «хлопок» в рулевом колесе при повороте, проблема обычно вызвана ограничением внутри рулевой колонки.Внутри рулевой колонки имеется несколько шестерен и прокладок, которые позволяют системе рулевого управления правильно работать.

Поскольку грязь, пыль и другой мусор могут попасть в рулевую колонку, есть вероятность, что предметы попадут внутрь и заблокируют бесперебойную работу этих шестерен. Если вы заметили этот предупреждающий знак, попросите механика осмотреть рулевую колонку, так как это может быть что-то маленькое, что легко исправить.

4. Рулевое колесо не возвращается в среднее положение

Каждый раз, когда вы управляете транспортным средством, рулевое колесо должно автоматически возвращаться к нулевому уровню или центру, когда вы закончите поворот.Это функция безопасности, которая появилась в усилителе рулевого управления. Если рулевое колесо не перемещается автоматически в центр при отпускании колеса, это, скорее всего, вызвано блокировкой внутри рулевой колонки или поломкой шестерни внутри устройства. В любом случае это проблема, требующая немедленного внимания и осмотра профессиональным сертифицированным механиком ASE.

Движение в любом месте зависит от плавной и эффективной работы нашей системы рулевого управления. Если вы заметили какие-либо из вышеперечисленных симптомов или предупреждающих знаков, не откладывайте их - как можно скорее обратитесь к сертифицированному механику ASE, чтобы они могли протестировать поездку, диагностировать и должным образом устранить проблему, прежде чем она усугубится или потенциально вызовет аварию.

.

Детали велосипеда и их функции

Изучение частей велосипеда на английском языке.

Список частей велосипеда

Велосипед, также называемый велосипедом или велосипедом, представляет собой одноколесное 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 обычная.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

.

Смотрите также

Возврат к списку