Мария Воронкова
февраль 2016.
3951

Как работают и переключаются скорости на велосипеде?

Ответить
Ответить
Комментировать
1
Подписаться
13
2 ответа
Поделиться

Ручки регулировки скоростей на руле - манетки - определяют, насколько сильно натянут тросик, идущий к переключателям скоростей. Сами переключатели скоростей прижаты пружиной в одно из крайних положений, поэтому натяжением подведённого тросика можно менять их положение.

Задний переключатель скоростей - это подвижный натяжитель цепи, состоящий из двух звёздочек. Он ходит всем блоком, сохраняя вертикальное положение, под задними передаточными звёздами (они называются "кассетой"), сматывая с себя цепь именно на ту звезду, под которой находится.

Передний переключатель - это подвижная рамка, "перекидка", через которую проходит цепь при поступлении на передние передаточные звёзды (они называются "звёзды системы"). Он ходит, сохраняя вертикальное положение. Когда цепь поступает именно на ту звезду, напротив которой стоит перекидка, скорость не переключается. Если перекидку передвинуть ближе к раме велосипеда, она подцепит велосипедную цепь и скинет её с большей звезды на меньшую. Если перекидку передвинуть дальше от рамы велосипеда, то она прижимает цепь к боковой поверхности следующей по размеру звезды. На звёздах с этой стороны сделаны специальные выступы, иногда очень сложной формы, которые при дальнейшем вращении педалей подцепляют цепь и накидывают её с меньшей звезды на большую. Секреты от клуба интеллектуалов Что нужно знать, чтобы выиграть в передаче «Кто хочет стать миллионером?»Почему у кого-то эта картинка двигается, а у кого-то нет?Почему ответ 30? 1+1+1+1+1 1+1+1+1+1 1+1х0+1=...Больше интересных загадок

upd: Есть научно-популярное видео от Discovery, отвечающее на тот же вопрос. Много компьютерной графики, очень наглядное объяснение.

В спортивных велосипедах используется кассета Дерелье - набор звездочек с одинаковым шагом и разным числом зубьев. Зубья звездочек низкие, ниже, чем на ведущей звездочке, чтобы избежать заклинивания цепи. Под кассетой находится направляющий блок, состоящий из двух маленьких звездочек, закрепленных в рамке успокоителя, она же играет роль натяжного устройства за счет пружины, встроенной в шарнир. Направляющий блок подвешен к раме с помощью обращенной трапеции Жанто (четыре шарнира, соединенные попарно в прямоугольник, одна короткая сторона которого закреплена, а вторая перемещается) так, что вся конструкция двигается вдоль оси кассеты, при этом оставаясь к ней строго под прямым углом. Ход направляющего блока ограничивается регулировочными винтами - на первой и последней передачах он не должен позволять цепи соскочить с кассеты. Усилие возвратной пружины внутри трапеции Жанто уравновешивается натяжением тросика, который фиксируется храповиком в рулевой манетке. Число позиций храповика должно соответствовать числу звездочек кассеты. Когда переключение передач происходит вниз, цепь просто соскальзывает с большей звездочки на меньшую под воздействием усилия от направляющего блока. Когда же переключатель переводят вверх, переводу цепи на больший диаметр помогают фигурные уступы-ступеньки, проштампованные на боковинах звездочек.

У кассеты Дерелье есть недостатки. Она требует почти "автомобильного" навыка в управлении, так как нельзя переключать передачи при большом усилии на педалях - это приводит к перетягу цепи и сильному износу механизма. Невозможно и переключение на нужную передачу перед стартом - для успешного срабатывания кассета должна провернуться хотя бы на один оборот. В дорожных, дамских и специализированных прокатных велосипедах эти недостатки обходят, применяя специальные задние втулки со встроенной (да-да!) коробкой передач. В них, помимо обычных клиновых тормозов "обратным ходом", встроен двух- или трехрядный планетарный редуктор  https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Планетарная_передача , имеющий несколько зубчатых венцов. Переключение передач происходит блокировкой этих венцов, примерно также, как при выборе скорости вращения патрона двухскоростной аккумуляторной дрели. Ведущая звездочка одна (несколько поставить нельзя из-за отсутствия направляющего блока и больших обратных усилий на цепи при торможении). Это удобно, быстро и не требует особой квалификации от райдера. Однако, при прочих равных, спортсмен или просто опытный велосипедист всегда отдаст предпочтение именно кассете Дерелье, так как она при большем числе ступеней позволяет буквально с ювелирной точностью дозировать момент на педалях, а ручные тормоза избавят от необходимости согласовывать усилия торможения на переднем и заднем колесе. На бездорожье или при выполнении приемов излишнее их расхождение бывает чревато падением.

Ответить