Изобретение колеса – очень старое, но колёса для велосипеда в современном виде появились чуть больше ста лет назад. Узнаем, какие бывают типы, из каких частей состоят модели, какие стандарты существуют для их размеров и компоновок.
Колёса, рама и руль – это составные части самого первого велосипеда, появившегося двести лет назад. Тогда это были деревянные круги де-факто без втулки, но уже через пятьдесят лет мир увидел модели с практически современными спицами и сложными подшипниками. Сейчас колёса велосипедов – это несколько типов высокотехнологичных устройств, разработка которых находится на уровне лучших автомобильных и авиационных концернов.
Конструкция колеса
В первую очередь, рассмотрим саму конструкцию. На самом деле, ничего сложного в них нет:
втулка – самый сложный механизм, единственный движущийся элемент в колесе;
спицы – не все колёса созданы используют спицы, но большинство из них. Лёгкие и прочные, хорошо передающие усилие, но и компенсирующие серьёзные деформации;
обод – силовая основа, от крепости обода зависит устойчивость всей конструкции к нагрузке;
резина – покрышка и камера, иногда только покрышка – внешняя часть, которая отвечает за сцепление с дорогой или треком. Конфигурация резины – залог динамики велосипеда.
Каждый элемент колеса важен и в современной индустрии поставляется несколько их типов. Разберём их подробнее.
Втулки
Самый технологически сложный элемент колеса – втулка. Даже стандартная втулка горного велосипеда достаточно сложна, а существует несколько типов втулок, содержащих элементы трансмиссии:
обыкновенные втулки;
втулки с креплением для тормозного диска (ротора);
с внутренним переключением передач (обычно – планетарная втулка);
с тормозным механизмом (обычно – барабанные тормоза).
К передним втулкам предъявляется меньше требований, потому они обычно самые простые, и максимальная «надстройка» – это дополнительный барабан для тормозного ротора дисковых тормозов.
втулка с эксцентриком
Простая втулка с эксцентриком
Втулки изготавливаются из стали, алюминия и титана. Качественными считаются точёные и штампованные изделия, недорогие модели изготавливаются литьём. Конструктивно колесо закрепляется к раме заведением в перья концов втулки и закреплением их болтами или эксцентриком. Эксцентрики – неоднозначное крепление, с одной стороны, это простота установки и снятия колеса, а с другой, возможность злоумышленника быстро разобрать велосипед.
Отдельное внимание следует уделить подшипникам. Обычно их разделяют на наборные, лёгкие в замене и обслуживании, и промышленные, запрессованные и отлаженные на производстве, более лёгкие и надёжные, но неремонтопригодные.
Сложные втулки
Устройство заднего колеса несколько сложнее. На некоторых моделях устанавливается барабанная втулка – и вся система передачи через в виде набора шестерёнок и валов упаковывается внутрь втулки по аналогии с автомобильными системами передач. Такие втулки очень удобны в использовании, но обладают низким КПД, «съедая» от 8% нагрузки, а также обладают большим весом и серьёзной ценой.
Также многим знакомы тормозные втулки. Они устанавливались на советские велосипеды и сейчас часто встречаются в сверхбюджетных моделях. Внутрь втулки помещается блокирующий или тормозной механизм, который срабатывает от обратного усилия цепи.
Планетарная втулка
Планетарная велосипедная втулка
Спицы
зимние покрышкиКакие бывают зимние велосипедные шины?
Обеспечивая небольшую амортизацию, спицы, в первую очередь, это основа жесткости, прочности и лёгкости колеса. Амортизационный момент важен для равномерного распределения нагрузки по ободу, так как абсолютно жесткая конструкция очень уязвима против неровностей. Сама спица – это длинный стержень, с одной стороны загнутый, для крепления на барабан втулки, а с другой заканчивающийся резьбой под ниппель-гайку, которая закрепляет спицу к ободу.
Выделяют несколько типов устройств по их спицеванию:
стандартные спицованные колёса (в качестве материалов используется нержавеющая сталь, обычная сталь с цинковым напылением или титан);
дисковые карбоновые варианты;
моноблочные велосипедные колёса, роль спиц в которых выполняют углепластовые лопасти.
Требования к качеству спиц очень велики. В стандартном наборе обычно 32 или 36 спиц, на некоторых спортивных моделях устанавливаются комплекты из 24 и 28 спиц в целях облегчения конструкции, а на тяжёлых – трюковых, грузовых и иных велосипедах – число спиц может достигать 40 и даже 48 штук.
Наборы спиц различаются по длине, и обычно на одном велосипеде их три типа: для переднего колеса, для заднего колеса справа и слева. Спицовка – достаточно сложная наука, и об этом – отдельная статья.
обода
Обод
Обод – это круглая рама со сложным профилем, которая с одной стороны крепится спицами к втулке колеса, а с другой – предоставляет пространство для закрепления камеры и покрышки. Покрышки закрепляются на ободе либо специальным пазом (стандартная компоновка) – такое крепление называется коробчатое, либо вклейкой (узкие шоссейные колёса на велосипед).
Ранее практически все выпускаемые обода были П-образными, т.е. профиль был недостаточно жестким. Сейчас в моде «двойные» обода. Два дополнительных ребра жесткости делают профиль максимально прочным. Для экстремальных дисциплин существуют трёх-, четырёх- и даже пятикамерные профили ободов, но за подобную крепость придётся расплачиваться как высокой стоимостью, так и большим весом. А чем больше вес, тем сложнее раскручивать и поворачивать такое устройство. Особая U-образная конструкция обода характерна для шоссейных велосипедов.
обода шоссейных велосипедов
Обода изготавливаются обычно из алюминия и его сплавов, которые пришли на смену стальным конструкциям. Спортивные обода иногда изготавливаются из углепластика – максимальное облегчение и замена спиц на цельные «лопасти» компенсируются огромной ценой и высокой хрупкостью, которая блокирует использование такими ободами на сложных дорогах и бездорожье.
Резина
Внешняя часть колеса – это покрышка. Выбор покрышки зависит от типа катания. Всего выделяют четыре типа протекторов:
All terrain – универсальная покрышка, со средней глубиной протектора и боковыми перьями;
слик и полуслик – покрышки с минимальным протектором, ориентированные на катание по асфальту и трассам на скоростных велосипедах;
грязевый протектор – широкая покрышка со сложным рисунком и большой глубиной, предназначенная для передвижения в сложных условиях;
зимний протектор – к сложному узору добавляются металлические шипы, которые позволяют передвигаться по льду и снегу. Рисунок с редкими шипами позволяет передвигаться по рыхлому снегу и позволяет колёсам самоочищаться. Особенно это важно для заднего колеса.
Покрышки обладают двумя определяющими параметрами:
Посадочный диаметр – подходящий для резины размер обода – от 20 до 62 см;
Ширина резины – от 3 до 5 см.
типы покрышек
Стандартные размеры
После конструкции определяющим для модели велосипеда становится его размер, который маркируют как диаметр или длину окружности. Какие бывают размеры? Каждый размер подбирается под задачи и по росту велосипедиста, но есть стандарты отрасли:
26 дюймов – де-факто заводской стандарт для горных и городских велосипедов. Хотя в последнее время все больше набирает популярность размер 27.5 дюймов;
28 дюймов – дорожные велосипеды и гибриды;
29 дюймов – набирающие популярность «найнеры» – MTB для скоростных задач.
Размеры велосипедных колёс заложены в стандарте ISO, хотя различные производители и маркируют свои изделия по-разному. Далее - таблица размеров, согласно ISO стандарта, по которой легко можно узнать диаметр вашего обода.
таблица размеров колёс по ISO
Размеры колёс в ISO стандарте
Заключение
Знания о колёсах для велосипедов очень важны для велосипедистов, и пусть не каждый может спицевать их или выбрать абсолютно подходящую под его стиль катания покрышку, но представлять, какие части велосипедного колеса есть, и за что они отвечают, вполне возможно, просто прочитав эту статью.
Источник: http://velofans.ru/remont/velosipednye-kolesa-krayne-vazhnyy-uzel-bayka
