Велосипед: устройство, эксплуатация, ремонт. На главную страницу

 


Глава I. Основные сведения и особенности конструкции велосипеда.
Колёса. Часть 1

Велосипедное колесо представляет собой рациональную, отработанную во многих вариантах конструкцию. Оно состоит из следующих элементов: обода, на котором монтируется пневматическая резиновая шина, втулки, в которой размещается ось колеса, и связывающих их тонких стальных спиц. Колесо представляет собой предварительно напряженную конструкцию, выдерживающую нагрузки, многократно превышающее массу самого колеса.

Такая высокая прочность обусловлена главным образом способом расположения спиц в колесе, при котором каждая спица работает только на растяжение, причем часть спиц передает подведенный к колесу вращающий момент, а часть из них — вертикальную приложенную нагрузку.

Спицы в колесе располагаются не строго по радиусу, а со смещением по отношению к оси втулки колеса (по касательной к ее фланцу). Колесо, собранное таким образом, называется тангентным. Каждая спица перекрещивается с соседними в двух или трех местах. У спортивных велосипедов спицы в местах перекрещивания иногда обматываются тонкой проволокой и пропаиваются оловянными припоями. Это увеличивает прочность и жесткость колеса.

Спицы велосипедного колеса изготовляют из стальной проволоки с высокими механическими характеристиками. Спицы колес дорожных велосипедов имеют диаметр 2 мм, спортивных — 1,8 мм. На одном из концов спицы сформирована головка для закрепления ее во фланце втулки. Этот конец спицы загнут по радиусу под прямым углом. На другом конце спицы имеется резьба, на которую навертывается ниппель для закрепления спицы в ободе колеса.

Резьба на спице выполнена накаткой, поэтому ее наружный диаметр больше диаметра спицы. Так, на спице толщиной 2 мм накатывается метрическая резьба М2,1x0,4 мм. Ниппели представляют собой специальные трубчатые гайки с соответствующей спицам внутренней резьбой. Один из концов ниппеля имеет головку со шлицем под отвертку, другой — четырехгранник под специальный ниппельный ключ. Ниппели дорожных и спортивных велосипедов невзаимозаменяемы.

Между ободом и головкой ниппеля прокладывается специальная ниппельная шайба овальной формы с круглым внутренним отверстием. Шайба предохраняет обод от деформации головкой ниппеля. Колеса со стальными ободьями коробчатого сечения могут быть собраны без ниппельных шайб.

Для изготовления ободьев в колесе используют стальную ленту толщиной 0,7...0,8 мм или специальный прокат из алюминиевых сплавов. Для дорожных велосипедов чаще всего применяют стальные ободья из ленты, для спортивно-туристских и некоторых моделей складных велосипедов — ободья из алюминиевого проката.

Профиль ободьев может быть различным. Существует несколько типов профилей. Современные ободья для шин с проволочными бортами имеют посередине кольцевое углубление для обеспечения возможности установки шины на обод (седло) и по своему типу относятся к так называемым глубоким ободьям (рис. 25).

Большое распространение получил обод коробчатого сечения из ленты (рис. 25,6), отличающийся прочностью и большой жесткостью. Хорошо зарекомендовали себя ободья из ленты, имеющие полости, образованные загнутыми внутрь краями ленты (рис. 25,а). Несколько менее прочными являются ободья из ленты, практически не имеющие внутренних полостей (рис. 25,г).

Ободья проваривают по всему периметру сплошным швом и сваривают в кольцо встык. Ободья имеют 36 или 32 отверстия диаметром 4,5 мм под ниппели спиц. Как правило, 32 отверстия имеют ободья только передних колес. Для придания большей жесткости колесу отверстия под ниппели через одно смещаются от середины обода к краю на 1...2 мм. Между отверстиями под ниппели располагается одно отверстие под вентиль камеры диаметром 8,5 мм.

Иногда по наружным краям обода предусматриваются рифленые дорожки для клещевых тормозов. Поверхность ободьев хромируется или, если не; предусматривается работа с тормозом, окрашивается цветными эмалями. Ободья из алюминиевого сплава (рис. 25, в) имеют сравнительно большую площадь поперечного сечения, что обеспечивает достаточную жесткость, и не требуют декоративного покрытия. Они предназначены для работы с тормозами клещевого типа.

Размеры всех выпускаемых ободьев строго увязываются с размерами шин и являются обязательными для производителей велосипедов и для шинной промышленности. В последние годы эти размеры согласовывают с требованиями Европейского союза производителей шин (ETRTO). Основные размеры ободьев колес серийных велосипедов и размеры шин, предназначенных для них, приведены в табл. 1.

Для того чтобы определить посадочный диаметр обода, нужно нерастягивающейся нитью измерить его периметр по посадочной полке у края обода и результат сравнить с данными последней колонки табл. 1.

Таблица 1. Ободья колес велосипедов.
 

Посадочный диаметр обода, мм Ширина, мм Обозначение шин Длина окружности обода по посадочному диаметру, мм

622,5

25

40—622 (28x1 3/4)

1955

 

 

37—622 (28x1 1/2)

 

622,5

20—22

32—622 (27x1 1/4)

1955

590

20—22

32—590 (26x1 1/4)

1850

559

25

48—559 (26x2)

1755

 

 

40—559 (26x1 3/4)

 

533,5

20—22

37—533 (24x1 1/2)

1675

507

25

47—507 (24x2)

1558

445

20—22

30—445 (20x1 1/4)

1400

406

25

40—406 (20x1 3/4)

1275

Для ободьев спортивных велосипедов (рис. 26) используют тонкостенные трубы из алюминиевого сплава, придавая им нужную форму профильной вальцовкой. Ободья соединяют в кольцо встык на трубчатой алюминиевой вставке. Для увеличения жесткости обода внутрь вставляются усилители в виде специальных втулочек под ниппели спиц.

В некоторых ободьях имеются прокладки из прессованного картона. Толщина стенки трубы, из которой изготавливают ободья спортивных велосипедов, в зависимости от назначения обода, может составлять 0,5...1 мм. Такие ободья достаточно прочны и очень легки. Размеры ободьев соответствуют однотрубкам спортивных велосипедов, которые приклеиваются к ободьям специальными клеями.

Велосипедные колеса вращаются на шариковых подшипниках, размещенных во втулках колес. Втулки передних колес кроме обеспечения вращения колеса и восприятия вертикальной нагрузки не выполняют никаких дополнительных функций и устроены достаточно просто. Втулки задних колес воспринимают вращающий момент, передаваемый на заднее колесо приводом, и обеспечивают свободный ход велосипеда — разобщают колесо и привод при движении велосипеда по инерции.

Предыдущая | Оглавление | Следующая
 

 

 

2010. Велосипед: устройство, эксплуатация, ремонт.