Самая важная деталь велосипеда.
Какая самая важная деталь велосипеда? Конечно же, это колесо. Неважно, говорим мы о шоссейном велосипеде премиум класса или о самом простом и бюджетном байке, их невозможно представить без колес. А благодаря чему колесо крутится? Правильно, благодаря втулке. Чем она качественнее, тем лучше «накатистость» велосипеда, а ведь именно это влияет на его КПД. Так же втулки отвечают за правильное и равномерное распределение нагрузок (круговых и радиальных), равномерность вращения колеса, а в некоторых случаях – за переключение передач и остановку велосипеда. А раз так, остановимся на этом механизме подробнее: как он устроен, чем различаются между собой втулки, как обслуживать этот узел.
Из этой статьи вы узнаете:
Устройство велосипедных втулок
В основе работы веловтулки лежат подшипники качения – шариковые детали для передачи крутящего момента от оси на корпус втулки и вращения колеса. На данный момент существуют три самых распространенных типа подшипника качения, которые применяются в велоиндустрии: шариковая насыпь, сепараторные и закрытые (промышленные).
Классическим и универсальным устройством обладает передняя втулка:
1 — контргайка;
2, 8 — конуса;
3, 7 — фланцы;
4 — набор шариков подшипника;
5 — корпус;
9 — шайба;
10 — гайка или эксцентрик;
Данная конструкция едина по строению на велосипедах любого типа, как на стандартных дорожных велосипедах, так и на более технически сложных велосипедах специального назначения (для экстремального спорта, шоссейных и трюковых). Конечно, при общей схожести конструкции строения эти втулки будут различаться материалом изготовления, весом, степенью защиты, ходовым ресурсом, запасом прочности и долговечностью.
Передние втулки конструктивно проще по сравнению с задними, так как на них оказывается меньшая динамическая нагрузка, как и на всю переднюю часть велосипеда. Так же сложность заднего механизма в том, что в нем присутствует возможность свободного хода (кроме втулок для fix-байков, разумеется). Это делает переднюю втулку проще в обслуживании и ремонте.
Давайте подробнее рассмотрим устройство разного типа втулок. По типу производства они разделяются на: литые, штампованные, точеные. Литые втулки, как правило, устанавливаются на велосипеды начального уровня, для любительского катания, а также на детские и подростковые велосипеды. По сравнению с точеными и штампованными, литые втулки обладают относительно низким запасом прочности, а также чуть бОльшим весом. Однако при грамотной эксплуатации и своевременном обслуживании они прослужат достаточно долго. На большинстве современных велосипедов устанавливаются алюминиевые штампованные или точеные детали. Визуально точенные втулки можно отличить по следам резца на внешней поверхности (спиральный след, похожий на очень мелкую резьбу).
При производстве корпусов применяют следующие материалы: алюминиевые сплавы, титан - для литых и точеных, сталь – для изготовления штампованных. Так же производятся втулки с корпусами, изготовленными из карбона, что значительно снижает итоговый вес велосипеда, не сказавшись на прочности этого важного узла. Такая передняя втулка имеет вес всего 49 граммов, при среднем весе аналогичной, изготовленной из алюминия, в 245 граммов!
Оси втулок изготавливаются из стали, алюминия и реже – из титана и имеют разный диаметр.
Рассмотрим самые распространенные размеры осей:
Таблица стандартов осей передних втулок
|
9 x 100 мм |
встречается на большинстве современных велосипедов. |
|
15 x 110 мм |
полая вставная с эксцентриковым зажимом, применяется для кросскантрийных и трейловых велосипедов. |
|
20 x 110 мм |
полая вставная, устанавливается на велосипеды для экстремального велоспорта. Вариант с эксцентриковым зажимом быстро снимается и устанавливается. Для больших нагрузок в экстремальных дисциплинах используют вариант с креплением болтами. |
|
20 x 110 мм |
увеличенный размер для фэтбайков. |
Таблица стандартов осей задних втулок
|
10 х 130 мм |
для шоссейных велосипедов. |
|
10 х 135 мм |
самый распространенный стандарт, используется на большинстве современных велосипедов. |
|
10 х 120 мм |
стандарт втулок для трековых гоночных велосипедов. |
|
12 х 150 мм |
используется на велосипедах, предназначенных для экстремальных видов спорта. |
|
10 х 170 мм |
для фэтбайков. |
Чем больше диаметр оси втулки, тем более высокую жесткость и прочность соединения она предусматривает. Но это значительно сказывается на увеличении веса всей втулки. Так же, чтоб снять колесо с такой осью, нужно затратить больше времени и приложить некоторые усилия.
Как правило, задние втулки ассиметричны из-за возможности установки на них кассеты. Именно поэтому правый фланец расположен ближе к середине и спицы с правой стороны короче на пару миллиметров, что следует учитывать при спицовке колеса.
Поговорим о такой важной составляющей втулки, как подшипники. На большинство современных велосипедов устанавливаются втулки с насыпными подшипниками. Чуть реже – с сепараторными. Они получили широкое распространение благодаря высокому ходовому ресурсу, простоте производства, а также их легко перебирать и регулировать по мере износа. Некоторые производители комплектующих, например, Shimano, изготавливают веловтулки только на насыпных подшипниках.
Менее широкое распространение получили втулки, оснащенные радиальными промышленными подшипниками. В сравнении с классическими шарикоподшипниковыми системами, «промы» не требуют разборки и просты в установке. За счет меньшего сопротивления качению и более высокого КПД эти подшипники значительно увеличивают ходовой ресурс втулки, имеют высокие показатели влаго- и пылезащиты. Но это сказывается на весе запчасти, т.к. закрытые системы имеют бОльший вес и подразумевают изготовление втулки с бОльшим размером корпуса. В основном встречаются в велосипедах, предназначенных для экстремальных видов спорта или же в тех, в которых при конечном взвешивании счет не идет на граммы.
Задние втулки – разновидности и принципиальные отличия
Устройство осевых узлов для задних колес сложнее, чем для передних – выше уже упомянули о храповом механизме, так называемом встроенном механизме свободного хода. Кроме этого, втулки снабжаются специальными вставками под кассету, трещотку, тормозные диски. На моделях с планетарным переключением передач задние втулки – это шестеренчатые системы, сравнимые по сложности с коробкой передач в автомобиле. А на классических советских велосипедах и современных ситибайках задние втулки оснащены тормозным механизмом.
Схема строения задней втулки
1 – эксцентрик;
2 - сборка деталей на оси втулки;
3, 15 – контргайки;
4, 5, 7, 13, 14 – шайбы;
8, 12 - уплотнительные кольца;
9, 11 - конуса подшипников;
10 – ось;
16 – пыльник;
17 - полый болт крепления барабана втулки к корпусу;
18 - набор шариков подшипника;
19 - барабан ("орех");
20 – шайба;
По конструкции задние велосипедные втулки разделяются на виды:
Планетарная втулка – деталь, которая вызывает живой интерес у многих велосипедистов. Вся многоступенчатая трансмиссия скрыта в корпусе втулки, благодаря чему ей не требуется частая регулировка, она на 100% защищена от вредных погодных условий и обладает очень высоким ходовым ресурсом. И, что немаловажно, при наличии планетарной втулки передачи можно переключать не во время движения, как при обычном, внешнем приводе, а стоя на месте. Планетарная втулка отличается бОльшим весом и размером, по сравнению с традиционным вариантом. Более подробно о планетарных втулках мы расскажем в следующей статье.
Червячные тормозные втулки устанавливаются на односкоростные велосипеды. Их основное отличие в том, что торможение велосипеда происходит при движении педалями назад. Чаще всего втулки такого типа встречаются на односкоростных дорожных, городских, а также на детских и подростковых велосипедах. Им не требуется частое обслуживание – этому способствует герметичный корпус и большое количество смазки, они просты в обслуживании и достаточно долговечны.
Втулки без свободного хода пользуются большой популярностью у поклонников fixed велосипедов. Основное отличие такой втулки – непрерывное кручение педалей при движении.
Flip-flop, или двухзвездочная втулка – это система, которая позволяет развернуть колесо на 180 градусов. По обоим концам есть крепления под звезды, на которые можно расположить две звезды разного диаметра. В зависимости от предполагаемых условий езды колесо можно установить большой или маленькой рабочей звездочкой. Так же такие втулки могут быть одновременно и с фиксированным, и со свободным ходом, в зависимости от того, какую сторону со звездой использовать как рабочую. Благодаря этому велосипед может использоваться как обычный односкоростной велосипед, так и в качестве велосипеда с фиксированной передачей. Такая особенность особо любима велосипедистами, которые хотят испытать всю прелесть новомодного течения «Fixed gear», не отказываясь при этом от комфорта традиционного велосипеда.
А и еще существует такая экзотическая вещь – амортизационная втулка. Сложно поверить, но это правда! Конструкция втулки очень сложная, вес достаточно большой, а повсеместное использование нецелесообразно, т.к. амортизационные функции она выполняет весьма посредственно. Если в двух словах описать суть действия амортизации, то все просто: сама втулка ходит на оси по направляющей скобе, а чтоб ход втулки не был простым шатанием, свободное пространство заполнено упругим элементом, который и поглощает вибрации, выполняя роль демпфера и пружины одновременно. Именно из-за своих амортизационных «способностей» мало кто о них знает, но они существуют. Так что теперь смело можете спорить с друзьями-велосипедистами о существовании такой экзотической вещи на бутылочку м….. сока, например))).
По виду крепления задних звезд втулки тоже различаются. Существуют шлицевой и резьбовой типы. Резьбовой тип крепления, в котором трещотка накручивается на втулку, постепенно уходит из велопроизводства. Дело в том, что резьбовое соединение втулки и трещотки имеет много минусов, а именно:
Правда, такие задние звезды до сих пор устанавливаются на велосипедах благодаря их простоте производства и дешевизне.
Именно из-за этих недостатков резьбового соединения на смену трещоткам пришли кассеты и шлицевой тип соединения втулки с кассетой.
У шлицевого соединения имеется масса неоспоримых плюсов:
Как правильно сделать выбор при покупке втулки:
Для начала стоит определиться, где, как часто и в как Вы планируете ездить на велосипеде. Таким образом сможете понять, какого вида запчасть следует купить. Тут стоит обратить внимание на её вес, пыле- и влагозащищенность, устойчивость к вибрациям и нагрузкам, ведь втулка для шоссейного велосипеда не подойдет для агрессивного катания по пересеченной местности, равно как и тяжелая даунхильная втулка совершенно неприменима на легчайшем трековом байке. Так же стоит учитывать и тот факт, что втулки более высокого уровня в линейке производителя обладают большим запасом прочности и хода по сравнению с «младшими» моделями.
Но если Вы не планируете серьезно заниматься каким-либо видом велоспорта, а выбираете втулки для езды по городу, легкой пересеченной местности, то достаточно одного простого правила: «если есть свободные деньги – лучше купить втулку уровня повыше».
Так же нужно знать количество отверстий под спицы на фланцах. Самые распространённые – это 32 и 36 отверстий. Но в некоторых специализированных моделях велосипедов, например, в шоссейных, их количество может отличаться от привычных стандартов. А если количество отверстий во втулке и в ободе будет разниться, то «подружить» их между собой не получится. Поэтому считаем и запоминаем!
Насыпные или промышленные подшипники – решать только Вам путем сравнения условий использования втулки (о свойствах промышленных и насыпных подшипниках мы упоминали выше) со своими условиями езды.
При выборе втулки стоит обратить внимание на тип задних звезд и их способ крепления: резьбовое или шлицевое. Стоит принять во внимание, что шлицы кассет некоторых производителей, таких как Shimano/Sram и Compagnolo, отличаются по ширине и высоте, что делает невозможным установку кассеты производства Compagnolo на втулку с барабаном стандарта Shimano/Sram, следовательно, этот нюанс тоже нужно учитывать. Равно как и ширину барабана, ведь чем больше звезд в кассете, тем барабан шире. Если Вы случайно приобрели втулку с более широким барабаном, чем требуется, свободное пространство можно заполнить проставками, называемыми «спейсерами».
Так же стоит обратить внимание на способ крепления тормозного ротора. Два самых распространенных вида - крепление шестью болтами и резьбовое крепление «Centerlock».
Если условия езды и свободные средства позволяют – стоит обратить внимание на планетарные втулки. Они кажутся дороже, но при использовании в городских условиях по длительности срока службы и удобству эксплуатации им нет равных.
Не стоит гнаться за советами маркетологов разных брендов и вестись на многообещающие цифры графиков или на отзывы многочисленных пользователей велофорумов. В веломагазинах, как правило, консультанты имеют обширный опыт и багаж знаний, они всегда смогут подсказать наиболее оптимальный вариант для Вашего велосипеда, поэтому от их помощи ни в коем случае не стоит отказываться. (Или можно прочитать статью, такую, как эта ;) ).
Как и когда следует обслуживать втулку.
Исправное техническое состояние втулки тесно связано с её периодическим обслуживанием. Для того, чтобы втулка прослужила Вам как можно дольше, необходимы следующие манипуляции:
Без этих необходимых мер втулка может выйти из строя и потребовать ремонта. К распространенным симптомам, которые указывают на необходимость замены или регулировки составляющих, относятся:
Если втулка расшаталась, гремит и люфтит, это можно устранить подтягиванием конусных гаек специальными ключами. Только следует контролировать усилия, так как при сильной затяжке вращение всего колеса будет затруднено, и это приведет к повреждению и быстрому износу подшипников. Посторонние звуки и ухудшение наката говорят о плохом качестве подшипников или же недостаточной их смазке. Почти все ремонтные манипуляции со втулкой можно осуществить самому при наличии необходимых инструментов, но лучше довериться профессионалам проверенного велосервиса. Мы рекомендуем при малейшем подозрении на неправильную работу узла вращения сразу разобраться в причине, так как со временем небольшая и легкоустранимая поломка может перерасти в сложный и дорогостоящий ремонт и даже замену самой втулки целиком.
А если опыта в такого рода ремонтах у вас нет, то лучше обратиться в веломастерскую, где профессионалы быстро и правильно произведут необходимый ремонт.
Если после прочтения этого материала у Вас остались некоторые вопросы, на них с радостью ответят консультанты нашего магазина!
