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

Велосипед как устроен


Устройство велосипеда - схема и описание

На первый взгляд, велосипед — простейшее, даже можно сказать примитивное транспортное средство, состоящее из двух колес, рамы, руля, педалей и сиденья. Так, да не так... На самом деле "велик" состоит в среднем из 50 элементов, каждый из которых выполняет ему отведенную функцию. Самые сложные в техническом отношении и достаточно дорогостоящие — фэт-байки, предназначенные для езды по песку и снегу. А самое простое устройство — у велосипедов для детей.

Меж тем знания об устройстве велосипеда очень пригодятся при его выборе. Вы сможете без проблем обработать информацию, которую узнаете от продавцов консультантов. Сориентируетесь в ассортименте любого масштаба и без труда подберете оптимальный для собственных требований велосипед. Рассмотрим здесь основные элементы самого экологически безопасного в мире транспорта.

«Скелет» велосипеда

Это металлическая рама, сваренная из нескольких элементов:

  • главных передних труб,
  • подседельной трубы,
  • верхних и нижних перьев.

 

Подавляющее большинство рам для велосипедов делают из алюминия. Этот легкий материал обеспечивает байку неплохую маневренность и пассивную амортизацию, наделяет его отличной динамикой. Особо прочные стальные рамы встречаются во многих городских велосипедах, из-за чего они не отличаются хорошей динамикой. Ну, это требование к ним и не предъявляется. Самые дорогостоящие рамы — из карбона. Используются на продвинутых моделях спортивного, шоссейного и горного типа. Карбон совмещает в себе прочностные качества стали, но при этом весит не больше алюминия.

Рамы бывают закрытого и открытого типа. Первый — классический вариант, когда верхняя труба (от рулевой оси к сиденью) находится в горизонтальном положении. В открытом типе труба изогнута и располагается внизу. Такая конструкция была в свое время изобретена, чтобы скрасить женщинам неудобство из-за езды в юбках и платьях.

Колеса и его составляющие

За долгие годы существования устройство колес велосипедов не претерпело каких-либо кардинальных изменений. Колеса бывают разного диаметра и ширины протектора — в зависимости от вида байка. Но традиционно ведущим является заднее колесо, а ведомым (отвечающим за управление) — переднее. Колеса состоят из следующих частей:

  • Втулка. Удерживает спицы и обеспечивает вращение колесу. На задние втулки крепятся трансмиссионные звездочки, которые принимают непосредственное участие в раскручивании при наборе скорости. В дорожные моделях, помимо этого, устройство втулки велосипеда дополнено тормозной системой.
  • Обод. Круглое кольцо, которое крепится на втулку через спицы.
  • Спицы. Один из самых уязвимых в устройстве колес велосипедов элементов, который подвергается и нагрузке от велосипедиста, и ударам от дорожных неровностей. Спицы устанавливают в обод крест-накрест, либо радиально. Их количество зависит от диаметра колеса, но в среднем составляет 32-36 шт.
  • Шины, состоящие из покрышки и камеры. Камеры во всех моделях одинаковые. А покрышки бывают различных типов: слики, полуслики, агрессивные, гибриды и дорожные. Они отличаются рисунком протектора и непосредственно шириной.
  • Катафот. Это небольшой «маячок оранжевого цвета, который делает велосипедиста заметным в темное время суток, т.к. отражает свет.

 

Рулевая система

Это устройство велосипеда, которое состоит из элементов управления велосипедом. К ним относятся:

  • Руль. Вытянутый руль дает больше контроля над управлением, но не позволяет устанавливать рекорды скорости, поэтому устанавливается на МТВ и гибриды. Бывает также бараний(на шоссейниках) и прямой (на МТВ и гибридах).
  • Грипсы. Это ручки на руле. Они нужны, чтобы руки велосипедиста не соскальзывали с руля, и для смягчения ударов от неровностей.
  • Вынос руля. Это короткая труба, соединяющая руль и рулевой стакан. Эта деталь определяет посадку байкера: в спортивных моделях, к примеру, она низкая.
  • Рулевой стакан. Часть рамы, соединяющая вынос с вилкой.
  • Рулевая колонка. Деталь, которая позволяет вилке беспрепятственно вращаться при поворотах. Устанавливается на рулевой стакан

 

Амортизационная система

Детали, которые смягчают ударные нагрузки и делают езду комфортной и приятной.

  • Вилка. Бывает амортизационной и жесткой. Устройство амортизационной вилки велосипеда гораздо сложнее, чем у второго типа. А ставят ее на гибриды и горные байки для максимального смягчения ударов. В шоссейных моделях вилка жесткая, т.к. не препятствует сильному ускорению.
  • Задний амортизатор. Этот элемент сглаживает колебания рамы и добавляет веса велосипеду, поэтому ставится на горники и туристические байки.

 

Трансмиссия и тормоза

Трансмиссия — это система элементов, в комплексе передающих усилие от ног человека к колесам. В нее входит:

  • Каретка. Подшипниковый узел, обеспечивающий крутящий момент при педалировании.
  • Шатуны. Соединяют педали с кареткой и рамой.
  • Педали. Про эту деталь в устройстве детского и взрослого велосипеда рассказывать, наверное, нет смысла. При кажущейся простоте педали бывают 5-ти видов, и от них очень зависит устойчивость и уверенность велосипедиста при педалировании.
  • Передние и задние звезды. Обеспечивают переключение скоростей велосипеда и подвижность цепи.
  • Цепь. Связующее звено между передним и задним колесом. Передает крутящий момент на переднее, крепится на звезды.
  • Тормоза. Различают ободные (клещевые и V-brake), дисковые и барабанно-втулочные.

 

Система переключения передач

Это механизмы, которые позволяют регулировать скорость байка и передвигаться в оптимальном темпе:

  • Манетки. Это ручки тормоза и переключения скоростей, с помощью которых байкер без усилий перебрасывает цепь между звездами.
  • Передний переключатель. Обеспечивает перемещение цепи по звездам.
  • Задний переключатель. Перебрасывает цепь между звездами.
  • Тросы. Передают сигнал от манеток к тормозной системе.

Это лишь краткий список важнейших составных элементов велосипеда. А ведь мы еще не рассказали про седло, подседельный штырь, колодки и многое другое!

 

показать

Как работают велосипеды | HowStuffWorks

Идея 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 с каждым ходом 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 так:


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, велосипед 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

.

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

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

Что такого хорошего в велосипедах?

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

Что так хорошо, так это то, что они быстро доставят вас в места, не поглощая ископаемые виды топлива, такие как бензин, дизельное топливо и уголь, или не создавая загрязнение.Они делают это, потому что очень эффективно преобразуют энергию, производимую нашим телом, в кинетической энергии (энергии движения). Фактически, как вы можете видеть из диаграммы напротив, это самые эффективные транспортные машины, 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 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, а резина, из которой они сделаны, тянется и толкается во всех направлениях.Многократно сдавливать шину таким способом немного похоже на замешивание хлеба: для этого требуется энергия - и эта энергия известна как сопротивление качению . Чем больше нагрузка на шину (чем вы тяжелее или больше несете), тем выше сопротивление качению.

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

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

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

Как работает рама велосипеда

Если вес взрослого составляет 60–80 кг (130–180 фунтов), рама велосипеда должна быть достаточно жесткой, если она не собирается защелкните или пристегните в тот момент, когда гонщик поднимается на борт. Обыкновенный велосипеды имеют рамы из прочной, недорогой, трубчатой ​​стали (буквально, полые стальные трубы, содержащие только воздух) или более легкие сплавы на основе стали или алюминия.Гоночные велосипеды, скорее всего, будут 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 наклоняться вперед или даже вставать, когда вы идете в гору, поэтому вы можете применить максимум нажимайте на педали и сохраняйте равновесие.

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

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

Рамы не рассчитаны на стопроцентную жесткость: это сделает езду гораздо менее комфортной. Практически все велосипедные рамы немного 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 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 были бы сдавлены (сжаты), 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.Поскольку спицы пересекаются с ободом на противоположной стороне ступицы колесо не такое плоское и хлипкое, как кажется, но на самом деле удивительно прочная трехмерная структура. Когда вы садитесь на велосипед, ваш вес давит на ступицы, которые растягивают одни спицы немного больше, а другие - немного меньше. Если вы весите 60 кг (130 фунтов), вам придется толкать около 30 кг (130 фунтов). вниз на каждое колесо (не считая собственного веса велосипеда), а спицы - это то, что предотвращает коробление колес.

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

Поскольку каждое колесо имеет пару дюжин спиц, вы можете подумать, что каждая спица должна выдерживать лишь часть общего веса - может быть, всего 1-2 кг (2,2-4,4 фунта), если спиц 30, что может сделать легко. На самом деле, спицы несут нагрузку неравномерно: несколько спиц, которые находятся 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 конце концов, 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 сериями больших или меньших зубчатые колеса при переключении передач.

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

Шестерни могут существенно повлиять на вашу скорость. На типичном гоночный велосипед, например, передаточное число (количество зубьев на педальном колесе, разделенном на количество зубцов на тыльной стороне колесо) может составлять 5: 1, поэтому одно нажатие педалей приводит в движение Вы примерно в 10 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 кривошипах (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 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 (так что они могут быть маленькими и легкими), хотя вам все равно придется сильно нажимать, и вам придется прилагать эту силу дольше, чтобы заставить себя и свой велосипед остановиться. Одним из больших недостатков ободных тормозов является то, что они полностью подвергаются воздействию дождя сверху и сбоку и брызг с колес; если тормозные колодки и колеса мокрые и грязные, есть значительная смазка, трение между тормозами и колесами может быть до десяти раз меньше, чем в 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 вашу пользу. и дорога, по которой вы едете: это дает вам сцепление, которое делает ваш велосипед легче контролировать, особенно во влажные дни.

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

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

Почему одежда имеет значение

Трение - отличная вещь для тормозов и шин, но это менее приветствуется в другой форме: как сопротивление воздуха, которое замедляет вас. Чем быстрее вы идете, тем больше сопротивление становится проблема. На высоких скоростях гонка на велосипеде похожа на плавание через воду: вы действительно можете почувствовать, как воздух толкает вас и (как мы уже видели) вы тратите около 80 процентов своей энергии на преодоление сопротивления. Теперь велосипед хорош 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 каски для оптимизации и минимизации потерь энергии.

Фото: Гоночные велосипеды имеют два комплекта руля. Внутренний руль позвольте гонщикам 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 электрические велосипеды? Объяснение ключевых компонентов

Электрические велосипеды имеют все компоненты обычного велосипеда, но с некоторыми важными дополнениями, которые добавляют мощности педалированию

Питер Хант, специалист по электронным велосипедам компании

Halfords, объясняет основы механики электронных велосипедов и все, что вам нужно знать об обслуживании и уходе.

Мотор

Есть три ключевых компонента, которые отличают электронный велосипед от обычного велосипеда. Первое - это двигатель, и на электронном велосипеде есть три основных положения двигателя, которые зависят от функции и предпочтительного стиля езды.

Мотор передней ступицы входит в центр переднего колеса. Поскольку привод находится на переднем колесе, там, где находится ваше рулевое управление, создается ощущение автомобиля с передним приводом.

В движении: мотор делает больше, чем просто улучшает вашу поездку Кредит: Филип Хейнс

Затем есть двигатель с задней ступицей, который вы найдете на моделях среднего класса. «Он более сложный, потому что он должен взаимодействовать с шестернями и другими частями в задней части мотоцикла», - говорит Хант. Расположенный сзади, этот мотор улучшает сцепление с дорогой, обеспечивая водителю лучшее сцепление с дорогой.

В верхней части диапазона находится центральный приводной двигатель, установленный в раме. «Он берет ваше движение через педали, добавляет к этому и направляет всю эту энергию через систему привода, - говорит Хант, - и, находясь под вашим центром баланса и низко на велосипеде, это не влияет на вашу устойчивость - это заставляет он больше похож на обычный байк.

Датчик

Второй ключевой компонент электронного велосипеда - датчик, который может быть одного из двух типов. Датчик скорости автоматически включает двигатель, когда вы начинаете крутить педали, чтобы облегчить вашу поездку.«Когда вы начинаете двигаться, он ощущает это движение, и оно срабатывает, и вы можете почувствовать, как оно начинается», - говорит Хант, «давая вам ощущение включения-выключения».

Поддержка езды на велосипеде: мастерские маневры и прохождение поворотов с помощью датчика скорости Кредит: Филип Хейнс

Напротив, датчик крутящего момента более интуитивно понятен и реагирует с небольшой помощью, чтобы соответствовать вашей скорости при движении в условиях медленного движения. «Но если вы выезжаете на открытую дорогу и увеличиваете скорость, он распознает, что вы прилагаете больше усилий, и увеличивает мощность», - говорит Хант.«Это действительно помогает при скоростных маневрах и поворотах».

Аккумулятор

Третий ключевой компонент электронного велосипеда - это сила на троне - аккумулятор. Он может быть расположен в багажнике или внизу на раме, обеспечивая более естественное распределение веса в велосипеде.

Аккумулятор обычно заряжается за пять-шесть часов, его легко заменить, и многие водители берут с собой запасной для езды на велосипеде на большие расстояния.

Ускорение велосипеда: мощность аккумулятора поможет вам преодолевать большие расстояния Кредит: Филип Хейнс

Когда дело доходит до технического обслуживания, Хант рекомендует регулярным электронным велосипедистам получать обслуживание каждые три-шесть месяцев и один раз в год для более редких пользователей.«В Halfords мы будем искать те же проблемы с обслуживанием, что и обычный велосипед - шестерни, тормоза, раму и руль. Что касается электрических компонентов, мы проводим полную разборку. Мы вытащим соединительные провода, очистим их и снова смажем, чтобы в них не попала вода. Мы проверим аккумулятор, чтобы убедиться, что он еще может заряжаться, и проведем стандартную визуальную проверку, чтобы убедиться, что все компоненты работают правильно ».

И вот вы уезжаете, испытывая все радости жизни на двух колесах.И если вы еще не участвуете в революции электронных велосипедов, почему бы в следующую поездку не посетить Halfords, где вы можете бесплатно опробовать электронный велосипед?

Откройте для себя заново радость езды на велосипеде

Почему бы не испытать электровелосипед с помощью бесплатной 48-часовой пробной версии. Просто закажите быстрый телефонный звонок в один из 34 участвующих магазинов, и эксперт найдет для вас лучший велосипед для тестовой поездки.

Если вам не нужны полные 48 часов, все магазины Halfords также предлагают бесплатную 30-минутную пробную версию, так что просто зайдите в магазин, когда будете готовы попробовать.

электровелосипедов можно приобрести в Halfords на 12 месяцев беспроцентного кредита (применяются положения и условия). Доступны другие варианты финансирования.

Узнайте больше об электронных велосипедах Halfords.

Цены действительны на момент публикации
.

Cyclescheme | Как работает схема цикла работы

Cyclescheme | Как работает схема цикла работы - схема цикла На основе выбора льгот сотрудникам войти в систему .

Смотрите также

Возврат к списку