Если у вас когда-то давно был с 3-скоростной планетарной втулкой, то вы наверное помните:
- как легко переключалась даже во время остановки;
- какой надёжной она была;
- цепь никогда не спадала;
- какой погодоустойчивой была система переключения;
- каким удобным был велосипед.
Но также вы наверное помните:
- узкий диапазон передач и большие интервалы между передачами;
- что вы часто крутили вхолостую;
- какими тяжёлыми были старые «стальные» велосипеды;
- как плохо работали тормоза в дождь.
Shimano Nexus — серия современных планетарных втулок!
В серии планетарных втулок Shimano Nexus благодаря современным материалам и технологиям сохранены всё лучшее от старой трёхскоростной втулки и устранены все недочёты.
В семействе компонентов Nexus самыми совершенными являются многоскоростные 7-, 8-скоростные втулки Nexus Inter.
11-скоростная Alfine — новая планетарная втулка с широкими возможностями, использующая малошумные роликовые муфты.
7-скоростная планетарная втулка была первой втулкой с узким диапазоном передач. Она может конкурировать с 10-скоростным дерайлером 1970-х годов. У 8- и 11-скоростных втулок широкий диапазон передач:
8-скоростные планетарные втулки Shimano Nexus.
Общий диапазон передач составляет 307%:
Для сравнения у старой трёхскоростной втулки диапазон передач составлял 177%:
Shimano Alfine 11 и 7-скоростные втулки Shimano SG-7C21 с ножным тормозом и SG-7R40 с роллерным (барабанным) тормозом — единственные без прямой передачи! Даже несмотря на то, что четвёртая передача не является прямой, она самая эффективная. Третья и пятая передачи реализованы двумя блоками шестерёнок и вероятно являются самыми неэффективными передачами.
4-скоростные планетарные втулки Shimano Nexus (сняты с производства).
Общий диапазон передач составляет 184%:
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 24% | 21% | 22,7% |
В данной втулке передачи только повышаются. Первая передача — прямая. Из-за этого 4-скоростная втулка Shimano Nexus хорошо подходит для установки на велосипеды с маленькими колёсами. Из-за того, что втулка снята с производства, могут возникнуть трудности с её ремонтом, потребоваться запчасти с другой втулки. Смотрите также инструкцию по эксплуатации от Shimano.
Другие характеристики планетарных втулок Nexus:
Семискоростная планетарная втулка шимано нексус также включает в себя защищённую тормозную систему, доступную в двух вариантах:
- Ножной (педальный) тормоз,
- Ручной роллерный тормоз в задней втулке.
Тормоз хорошо работает как в дождь и снег, так и в солнечный весенний день.
Также можно купить передний роллерный тормоз, но лучше ограничиться обычным ободным тормозом. Я бы не рекомендовал использовать передний роллерный тормоз Nexus.
Также можно купить планетарную втулку Shimano Nexus с автоматическим переключением, но к сожалению цены на автоматические коплекты кусаются, да и заказать онлайн их пока невозможно.
Установка планетарной втулки на велосипед.
При переключатель должен находится на четвёртой (средней) передаче. На правой стороне втулки, как раз снаружи звёздочки, находится переключающий «муфтовый блок», который при смене передач перемещает трос назад и вперёд. Напротив него расположен неподвижный «муфтовый держатель». На них нанесены красные индексные метки: втулка настроена правильно, если метки расположены в одну линию с переключателем, установленным на четвёртую передачу.
Есть два ряда красных меток: один сверху, другой снизу. Это позволяет увидеть метки и когда велосипед повёрнут правой стороной вверх и наоборот.
Установка планетарной втулки на имеющийся велосипед.
Иногда требуется установить планетарную втулку Nexus на имеющийся велосипед.
В идеале для установки втулки Nexus рама должна иметь горизонтальные дропауты, так как на велосипедах с вертикальными дропаутами нет возможности обеспечить натяжение цепи, разве что для регулировки натяжения цепи установить натяжитель цепи (или задний переключатель скоростей).
Если на велосипеде установлены вертикальные дропауты, то для обеспечения правильного подведения троса придётся купить специальный разработанный для вертикальных дропаутов комплект шайб.
В идеальном случае расстояние между дропаутами на раме должно составлять 130 мм. Рамы на старых велосипедах обычно уже. У можно спокойно расширить задний треугольник до 130 мм. Эту процедуру может провести любой хороший веломеханик или даже можно сделать это самостоятельно. Если отказаться от роллерного тормоза и использовать тонкую конусную слева, то можно приспособить семискоростную или восьмискоростную втулку Nexus под ширину 126 мм. Если рама рассчитана на расстояние между дропаутами в 135 мм, то в таком случае для заполнения промежутка на ось можно добавить несколько шайб.
Бытуют мнения, что при минусовой температуре у втулок Shimano густеет смазка и не схватывает барабан. Решил заранее сделать переборку втулки в зиму используя низкотемпературную смазку Revenol Arctic Greace. Смазку выбирал, изучая различные тесты зимних смазок, к примеру в этом тесте
https://www.drive2.ru/l/5253348/ одной из лучших была именно Revenol Arctic Greace. Последовательность фоток с описанием действий, это шаги переборки.
Итак, начнемс:
1) С пациента уже снята касета, операционный стол и инструментарий готов. Поехали.
2) Обнажились шарики (по 9 с каждой стороны), конуса и пыльники с осью. Раскручивать нужно со стороны ротора используя конусный ключ на 15 и рожковый ключ на 17.
3) Специальным инструментом, сделанным из головки 21 откручиваем гайку с пазами. (если кому надо, могу дать чертеж головки-съемника)
4) Внимание, левая резьба! Чтобы все прошло гладко, необходимо упереться и крутить используя сразу 2 рычага.
5) Откручиваем шестигранником на 10 против часовой стрелки и барабан снимется. На этом этапе максимум аккуратности, ибо шарики мелкие и их много, могут рассыпаться.
6) Внутренности барабана, по 25 шариков с каждой стороны. Все это нужно неспеша отчистить от старой липкой смазки. Есть риск пролюбить шарики, аккураней.
7) Наносим смазку на нижнюю дорожку барабана, используя шприц и по одному втискиваем шарики на место. Так же наносим смазку на собачки и надеваем зубчатку.
8) Итак, на нижнюю дорожку с шариками уже установлен корпус барабана с зубчаткой, на верхней дорожки уже заложены все 25 шариков и нанесена смазка, далее устанавливаем чашку-гайку-конус по левой резьбе и затягиваем воротком с доработанной головкой на 21. Перебранный барабан у нас в руке, пришпандориваем его к корпусу втулки спецболтом используя шестигранник на 10. (закручиваем по часовой)
9) Наносим смазку на чашку и по одному шарику отправляем их на место. Всего их по 9 с каждой стороны. Далее устанавливаем пыльники и ось, закручиваем конус с обратной стороны соблюдая последовательность сборки. Не путать шарики с левой стороны с шариками на правой стороне.
10) Все собранно. Для регулировки нам понадобятся конусный ключ на 15 и 2 рожковых ключа на 17. Смысл в том чтобы стянуть контрогайку и конус с обоих сторон так, чтобы был пойман момент между подклиниванием и отсутствием люфта.
Свободный механик - это как свободный художник, только механик.
Этой статьей я начну цикл описаний под общим названием "Выбираем". А выбирать мы будем все запчасти, составляющие наш велосипед. Порой, придя в магазин, один вопрос продавца может поставить вас в тупик. Чтобы такого не произошло и вы точно знали чего хотите написаны эти статьи. В основном я буду ориентироваться на обладателей горных велосипедов, т.к. у большинства именно такие.
Колеса
Любое колесо состоит из: втулки, спиц, обода, камеры и покрышки.
Колеса отличаются:
1) Диаметром - 20, 24, 26, 28 дюймов. 20 - стандартное колесо для bmx, 28 - шоссейные, для горного велосипеда использую 24 или 26 дюймовые. Самый простой способ узнать какое у вас - посмотреть на покрышку. На ней будет написаны цифры, например 26x2.2 - диаметр и ширина покрышки (а ее диаметр = диаметру колеса), но и на глаз они заметно меньше.
2) Количеством спиц - это свойство относится непосредственно к дальнейшему рассмотрению втулок. Существует два стандарта 32 и 36 (36 используют для повышения прочности, например на bmx"ах). Самый простой способ узнать сколько у вас - подсчитать.
Во всех магазинах можно купить уже собранное колесо, но если у вас сломалась втулка или погнут обод, то нет смысла менять все целиком.
Втулки
Англ. - Hubs
Втулка - основная часть колеса, на ней крепятся спицы и засчет нее вращается колесо. Втулки для bmx"а отличаются от втулок для mtb, так что будте аккуратней.
Основные отличия:
1) Пердние и задние:
На верхней фотографии передняя втулка, на нижнем соответственно задняя. Основное отличие - в барабане (цилиндр с пазами справа), на который одевается кассета (набор звездочек).
2) Крепления под дисковый тормоз - такими креплениями могут обладать и передние и задние втулки. На фотографиях обе имеют 6 отверстий для болтов - крепление таких тормозов. Если у вас были обычные тормоза, то в случае замены лучше взять с таким креплением, тогда если захотите поставить дисковые не придется менять втулку.
3) Крепление втулки - эксцентрик (верхнее фото) и болты (нижнее). Тут уже на любителя и все отличие в том, что эксцентрик гораздо удобней (для снятия колеса надо всего лишь отжать ручку), но болтовое крепление крепче (используется в основном в экстримально катании и для обычного велосипеда эксцентрик лучший вариант).
4) Втулка под ось - особый вид втулок (опять же используемый в экстримальном катании для повышения прочности), которые одеваются на ось определенного диаметра. Такую втулку легко узнать по большому сквозному пространству в центре втулки.
Пример передней втулки под ось, без крепления под дисковый тормоз:
5) Подшипники - делятся на обычные шариковые и промышленные (закрытые). И тут совет один - только промышленные, большинство втулок именно на таких, что избавляет вас от мучений с чисткой, установкой и использованием втулки.
6) Количество спиц - 32 и 36 (об этом говорилось выше).
7) Крепление кассеты (набора звездочек) - на второй фотографии показан самый распространенный вид крепления - барабан, на который сверху одевается кассета. В данном случае трещетка является цельной частью втулки. Грубо говоря, трещетка - это механизм позволяющий вам, крутя педали передавай момент на вращение колеса, но при прекращении обеспечивать свободный ход (при этом раздается характерный звук трещетки). Бывают втулки с резьбовым креплением:
На такие втулки трещетка, соединенная со звездой (называется фривил). Используются они в основном в триале.
Пример фривила:
Пример кассеты:
В последнее время в экстримальном катании распространены втулки с уже встроенной звездой (в количестве одной штуки - для создания "сингл-спида"):
8) Еще одно из нововведений в мире втулок - это "фрикостер". Такие втулки обладают особым видом трещетки, которая позволяет колесу свободно вращаться в обратном направлении. На любой втулку, когда вы едете или везете велосипед назад педали сами начинают вращаться вслед колесу. Фрикостер убирает такое свойство, открываю новые возможности в экстримальном катании. Внешне такие втулки не сильно отличаются.
При выборе байка многие начинающие велосипедисты чаще всего смотрят на задний переключатель, раму, наличие или отсутствие амортизатора. При этом такому важному компоненту, как колёсная втулка, уделяется недостаточное внимание.
Виды велосипедных втулок и их компоненты
Классификация втулок
Существуют два вида втулок – передняя и задняя. Передняя проще устроена и не подвергается таким нагрузкам, как задняя, особенно если на велосипеде установлена вилка с амортизатором. служит для передачи вращающего момента от педалей к заднему колесу, от неё зависят динамические характеристики байка, поэтому дальше речь пойдёт именно о ней.
Различаются по материалу, из которого они изготовлены, а также внутреннему устройству. Обычно они состоят из оси, ступицы с фланцами, к которым крепятся спицы, и подшипников. Различают следующие виды втулок для заднего колеса:
- Трещоточные , в которых набор звёздочек объединён с храповым механизмом в единое целое. Такие втулки часто ставятся на велосипеды нижнего ценового сегмента.
- Кассетные , в которых набор задних звёзд устанавливается на специальный барабан с помощью шлицевого соединения.
- Планетарные с внутренним переключением передач, в которых шестерёнки расположены внутри корпуса самой втулки. Они имеют высокий вес и стоимость, но надёжны и практически не требуют технического обслуживания.
Втулка задняя кассетная Novatec d042sb-ss
Первые два типа получили наибольшее распространение, а планетарные остаются скорее экзотикой, хотя довольно часто используются в ситибайках.
Втулки с трещоткой дешевле, но менее надёжны и считаются устаревшими, поэтому лучше выбрать вариант с кассетой.
Втулка задняя JOY TECH 434 под трещотку
Подшипники
Важным фактором, на который следует обратить внимание при выборе втулки, является тип подшипников, установленных в них. Наиболее распространённым видом остаются насыпные шарикоподшипники, но более надёжны в картриджах.
В первом случае на оси велосипеда крепятся конусные гайки, которые прижимают шарики к чашкам, конструктивно являющимся частью корпуса самой втулки. Узлы с такими подшипниками легко обслуживать и ремонтировать, но они быстро засоряются.
Подшипник промышленный R8RS задней втулки КТ-155
В изделиях на промышленных подшипниках шарики в кассете запрессованы прямо в ступицу. Они отлично подходят для спортивного велосипеда, так как имеют больший коэффициент полезного действия и лучшую защиту от грязи. Другим преимуществом втулок на промподшипниках является то, что они не требуют регулировки осевого зазора и частой смазки, но разобрать их довольно трудно.
Корпус втулки
Как правило, корпусом втулки является ступица колеса. Она имеет фланцы, на которых крепятся спицы, причём из-за наличия на заднем колесе набора звёздочек спицы имеют с одной стороны немного меньшую длину. У втулок с насыпными подшипниками внутренняя поверхность имеет дорожки, по которым двигаются шарики.
Задняя ось
Задняя ось велосипеда представляет собой жёстко зафиксированный в дропаутах стержень с резьбой, который не передаёт крутящий момент, но при этом несёт основную нагрузку при движении велосипеда. Она обычно изготавливается из стали, титанового или алюминиевого сплава, и является неотъемлемым конструктивным элементом втулки.
В зависимости от типа крепления оси могут быть полыми или цельными. Полые используются вместе с эксцентриковыми стяжками, облегчающими установку и демонтаж колеса. Такие оси имеют большую жёсткость и меньший вес.
Ещё одним способом крепления колеса является фиксация его оси в перьях рамы специальными гайками. Для рамы с горизонтальными дропаутами больше подойдёт ось на гайках из-за более надёжного и прочного крепления колеса.
Ось втулки задняя Quando KT-262R 175mm на гайках
В некоторых моделях горного велосипеда, а также байков для циклокросса, используются сквозные оси (thru axle), один из концов которых имеет резьбу. Такие оси являются частью конструкции рамы и обычно поставляются вместе с ней.
Толщина задней оси зависит от типа велосипеда, а её длина определяется расстоянием между дропаутами перьев рамы. В некоторых моделях втулок диаметр может меняться с помощью специальных переходников. Обычно применяются такие оси (первое число – диаметр, а второе – длина):
- 10x135 мм – используются в большинстве современных велосипедов;
- 10x130 мм – устанавливаются на шоссейные велосипеды;
- 12x150 мм – велосипедные оси для даунхилла и фри-райда;
- 10x170 мм – такие оси ставятся на фэт-байки;
- 10x120 мм – подходит для скоростного трекового велосипеда.
На велосипедах для экстремального спорта High End уровня могут использоваться специальные оси увеличенной толщины, которые обладают повышенной прочностью.
Разборка и обслуживание задней втулки
Механизм заднего колеса велосипеда нуждается в периодическом техобслуживании и ремонте, и часто у неопытных велосипедистов возникают проблемы при его разборке и сборке. Однако это довольно простая операция, и после небольшой практики она перестаёт вызывать затруднения. Главное – выбрать подходящий инструмент и запастись терпением. Также следует проявить максимум аккуратности, иначе закатившаяся куда-либо маленькая деталь или шарик может доставить серьёзные проблемы, и правильно собрать механизм будет невозможно. Если нет уверенности в своих действиях, то можно даже записать процесс на видео, чтобы при обратной сборке было понятно, куда следует установить тот или иной элемент.
Задняя втулка и её составные части
Все обычные втулки рассчитаны на разборку со стороны, противоположной размещению звёздочек, то есть с левой. Рассмотрим последовательность действий при разборке изделия на насыпных подшипниках, так как такая конструкция является наиболее распространённой:
- Для начала нужно открутить гайки и отсоединить колесо от рамы. В случае с зажимами на эксцентриках даже не понадобятся инструменты. После того, как колесо снято, можно начинать разборку.
- Теперь следует снять звёздочки, иначе получить полный доступ к внутренней части втулки будет невозможно. Если колесо имеет кассету, то понадобится инструмент под названием хлыст и съёмник. Хлыст накидывается на большую звезду и удерживает её, а съёмник вставляется в кассету и вращается против часовой стрелки. После демонтажа кассеты нужно снять тормозной диск с левой стороны втулки (если установлены дисковые тормоза).
- Для разборки колеса с трещоткой нужен съёмник и ключ с хорошим рычагом. Придётся приложить довольно большое усилие, потому что трещотка закручивалась всё то время, пока вы ездили на велосипеде. Трещотку тоже нужно откручивать против часовой стрелки.
- Для дальнейшей работы понадобятся два ключа. Специальный конусный ключ имеет маленькую толщину, им удерживается конус втулки, а вторым ключом нужно расконтрить левую гайку, которая фиксирует этот конус. Расконтренную гайку можно открутить, и теперь задняя ось велосипеда легко достаётся из втулки, давая доступ к подшипникам и внутренней поверхности ступицы колеса.
- Шарики могут прикрываться металлическими пыльниками. И то, и другое нужно аккуратно извлечь и сложить в какую-нибудь коробочку. Вот и всё, втулка разобрана, теперь можно приступать к техобслуживанию и ремонту.
Схема разборки втулки на промподшипниках даже проще, определённую трудность составляет лишь извлечение кассет с шариками, так как они довольно плотно запрессованы в ступицу. Картридж придётся доставать специальным инструментом или выбивать ударами молотка по оси, но делать это нужно крайне осторожно, чтобы не повредить фланец.
Иногда приходится разбирать сам барабан, на который крепится кассета со звёздами. В этом случае понадобится особый съёмник со шлицами. Но такая необходимость возникает крайне редко, и в этом случае всё же лучше обратиться в мастерскую.
Техобслуживание задних втулок заключается в удалении старой смазки, очистке деталей от грязи, проверки их целостности и нанесении новой смазки. Нужно тщательно промыть не только подшипники и внутреннюю поверхность ступицы, но и резьбу на гайках и оси, так как в неё часто набивается песок. При закручивании он собирается на поверхности конуса, может вызвать хруст и даже повреждение шариков. Для этого обычно используется бензин, растворитель или специальные моющие средства. После очистки нужно нанести смазку на все подвижные детали.
Сборка втулки происходит в обратном порядке. Если детали не утеряны, то всё пройдёт без каких-либо затруднений.
При установке колеса в дропауты следует обратить внимание на один важный момент: ось со втулкой должны входить в них довольно плотно. Если образуется зазор, то следует вставить проставочные шайбы. В противном случае перья будут стягиваться и изгибаться при фиксации колеса, что может привести к возникновению постоянных напряжений в перьях и, в конце концов, к разрушению конструкции.
Наиболее частые проблемы и пути их устранения
Люфт
Если контргайки втулки недостаточно сильно затянуты, то во время вращения колеса возникают биения задней оси о подшипники. В результате на дорожках конусов появляются каверны, а шарики деформируются. Если люфт не устранить вовремя, то на конусах и внутренней поверхности втулки образуются сколы. В особо запущенных случаях шарики могут даже выскочить с дорожек и начать вращаться внутри втулки, стачивая ось и разрушая ступицу, тогда придётся заменить весь узел и переспицевать колесо.
Чтобы избежать люфта, необходимо правильно настроить конусы. Для этого нужно постепенно затягивать конусную гайку, стараясь найти такое состояние, в котором колесо свободно вращается без возникновения биений. Когда правильная позиция найдена, следует зафиксировать конус контргайкой. При законтривании конуса ось часто начинает вращаться, и верное положение теряется, поэтому можно зажать правый конец оси в тиски.
Перетяжка конуса
Эта ситуация обратна предыдущей: конусные гайки затянуты слишком сильно, что вызывает во втулке чрезмерное трение, и колесо теряет накат. В таком случае также требуется регулировка конусов, и все действия аналогичны вышеописанным.
Поломка или искривление оси
Ещё одной часто возникающей проблемой является искривление оси или нарушение её целостности, вызванные некачественными материалами, применяемыми при их изготовлении, либо конструктивными особенностями самой втулки. Такие поломки свойственны в основном втулкам с трещоткой, так как у них опорные подшипники находятся слишком далеко от точки крепления оси в дропаутах перьев рамы. В результате возникает слишком большой рычаг, и при увеличении нагрузки ось приходит в негодность.
Сломанная задняя ось велосипеда
К сожалению, если ось сломалась или погнулась, то придётся поставить новую, так как они не поддаются восстановлению. Хорошая новость заключается в том, что оси стоят недорого, и их легко заменить. Следует учесть, что производители используют различную резьбу, а конусы могут отличаться по размеру и полноте. Поэтому во время похода в магазин лучше захватить их с собой, чтобы не ошибиться при покупке замены и выбрать то изделие, которое подходит именно к вашей втулке.
Хруст или шум внутри втулки
Шумы, скрип и хруст сигнализируют о том, что вашей втулке пора пройти техобслуживание. И сделать это следует как можно скорее, иначе всё может закончиться очень плачевно. Для начала следует разобрать втулку, поменять смазку и проверить детали на наличие дефектов. Испорченные компоненты нужно заменить. Если после всего этого проблема осталась, то стоит проконсультироваться у специалиста. Возможно, что она возникла из-за низкого качества самой втулки, и придётся ставить новую.
Задняя втулка велосипеда является очень важным и часто недооценённым элементом велосипеда, а её ось подвергается увеличенным нагрузкам. Песок, грязь, микроскопические обломки и пыль обладают абразивными свойствами, разрушающими металл. Поломки механической части заднего колеса требуют дорогостоящего ремонта или даже замены всего узла, поэтому своевременное и правильное техническое обслуживание втулки существенно продлит жизнь вашего байка и поможет избежать ненужных трат.
Втулки такого типа ставились на почти все Советские односкоростные велосипеды, а также на классические мотовелосипеды, до МВ-18 включительно. В посторйке самодельного мотовелосипеда тоже часто используются старые велосипедные колёса, а уж в восстановлении мотовелосипеда вроде Гауи или В-902 без переборки и нормальной работы такой втулки ну уж никак не обойтись! Но зачастую для дырчиководов эти втулки остаются этаким «чёрным ящиком», и весь уход оканчивается набиванием во втулку масла, что её нормальной работе, кстати, только вредит. А потом результат - тормоз при повороте педалей назад не работает, или работает плохо, а колесо болтается, люфтит...
Потому и пишется эта статья, раз уж есть фотоаппарат, Интернет и необходимость собрать себе хорошо работающую втулку такого типа.
Тип этот, надо сказать - весьма старый, конструкция начала широко применяться на велосипедах ещё в 1900-х годах, и конструкция втулок, производимых в СССР почти совершенно не менялась с конца 1950-х, все детали втулок, произведённых разными заводами - абсолютно взаимозаменимы, различия только мелкие, вроде клейм завода. Сейчас такие втулки вроде как не производятся - даже заповедник в Белоруссии - Минский завод на свои дорожные велосипеды ставит втулки чуть другого вида, подозреваю, что китайские - где и металл использован очень часто похуже, и конструкция хлипче...
Совсем старые втулки отличались креплением звездочки - она была на резьбе и контрилась гайкой наподобие как на каретке,только с левой резьбой.Такие звезды были на 20 зубов как правило. Также на таких втулках тормозной барабан имел половинки меньшего диаметра,соединенные не стальной пружиной,а латунной накладкой по всей поверхности барабана,с вырезом-галочкой. Сепараторы подшипников также имели другой вид. Все детали взаимозаменяемы с современными.
Устройство
Итак, о конструкции втулки шершавым языком не плаката, но инструкции:
Внутри корпуса 3 втулки размещены шариковые подшипники, механизм свободного хода и тормозной механизм.
Механизм свободного хода или ведущий механизм расположен в правой части втулки.
На оси 17 помещен ведущий конус 14, имеющий шариковую дорожку и пять фасонных гнезд, донные части которых выполнены по спирали. В пределах гнезд могут свободно перекатываться пять ведущих роликов 19, оси которых параллельны оси втулки. Поверх ведущего конуса с роликами надета чашка 10 с пятью прорезями, из которых ведущие ролики слегка выступают над ее цилиндрической поверхностью. С левой стороны чашки имеются два торцовых выступа (кулачка) с винтовой поверхностью, соприкасающихся с аналогичными выступами тормозного конуса 9. На шариковой дорожке ведущего конуса размещены одиннадцать шариков в сепараторе, образующих вместе с ведущим конусом и корпусом, на внутренней поверхности которого есть шариковая дорожка, правый подшипник свободного хода.
На внутренней шариковой дорожке ведущего конуса расположены семь шариков в сепараторе, правым конусом 16, навернутым на ось до отказа, подшипник рабочего хода, защищенный пылепредохранителем 15.
На ведущем конусе 14 с правой его стороны снаружи втулки на шлицах установлена ведомая звездочка 12 цепной передачи, закрепленная упорным кольцом 13. Левый конец оси 17 ввернут в левый конус 2, имеющий шариковую дорожку, на которой также расположены одиннадцать шариков в сепараторе. Они вместе с конусом и корпусом втулки образуют левый подшипник. На левый конус напрессован пылепредохранитель подшипника. Шарики всех подшипников задней втулки имеют диаметр 6 мм.
Тормозной механизм втулки состоит из тормозного барабана 4 и тормозного конуса 9, размещенного вместе с расположенными на нем деталями в правой части тормозного барабана 4. Левой стороной тормозной барабан надет на коническую часть левого конуса и предохранен от проворачивания имеющимися на его торце усиками, входящими в специальные пазы на левом конусе.
Левый конус всегда остается неподвижным относительно рамы велосипеда, так как тормозным рычагом 21 и хомутиком 22, расположенными с левой стороны втулки, он жестко связан с цепной вилкой рамы.
Тормозной барабан состоит из двух отдельных продольных половин, скрепленных кольцевой ленточной пружиной 5. На цилиндрической части тормозного конуса 9 имеются две лыски, на которых размещены два тормозных ролика 8, удерживаемых латунным сепаратором 20. Два слегка отогнутых наружу латунных язычка сепаратора скользят с некоторым трением по внутренней рифленой поверхности тормозного барабана. Шайба 7 и упорное кольцо 6 служат для удерживания сепаратора на тормозном конусе. Работают механизмы втулки следующим образом.
При повороте ведомой звездочки относительно корпуса втулки по часовой стрелке в начале рабочего хода педалей связанный со звездочкой ведущий конус начнет поворачиваться относительно чашки 10. Чашка в начале поворота конуса несколько запаздывает, так как ее торцовые выступы встречают сопротивление со стороны выступов тормозного конуса 9, вращающегося внутри тормозного барабана с некоторым трением. При повороте конуса относительно чашки примерно на 20" ведущие ролики 19, удерживаемые прорезями чашки, под воздействием спиральных поверхностей гнезд ведущего конуса выдвинутся наружу и заклинятся между внутренней цилиндрической поверхностью корпуса и гнездами ведущего конуса. В местах контакта роликов с внутренней поверхностью корпуса возникают значительные силы трения, прочно сцепляющие корпус с ведущим конусом. Теперь корпус втулки вращается со звездочкой как одно целое и через спицы вращающий момент передается на обод колеса. Во время рабочего хода вращение колеса осуществляется на двух подшипниках: левом подшипнике и малом подшипнике рабочего хода. Чашка при вращении увлекает за собой тормозной конус, который проворачивается внутри тормозного барабана во время всего периода рабочего хода. Момент трения, создаваемый язычками сепаратора тормозного конуса, невелик и при езде практически не ощущается. Так осуществляется рабочий ход велосипеда.
При прекращении вращения педалей велосипед продолжает движение но инерции. В этот момент корпус втулки при своем вращении обгоняет остановившийся ведущий конус 14 с сидящими в его гнездах роликами 19. Ролики, слегка поворачиваясь вокруг собственных осей, расклиниваются и свободно скатываются в более глубокие места спиральных гнезд конуса. Конус и корпус втулки разобщаются. Колесо вращается теперь на двух шарикоподшипниках в корпусе втулки: левом и правом подшипниках свободного хода.
Подшипник рабочего хода не работает. Осуществляется свободный ход велосипеда.
Если велосипед необходимо остановить, педали поворачивают в об ратную сторону, против хода велосипеда. При этом осуществляется торможение. Ведущий конус 14 поворачивается против хода колеса и посредством находящихся в его гнездах роликов 19 увлекает за собой чашку 1О. Чашка, упираясь своими торцовыми винтовыми выступами в тормозной конус 9, начнет поворачивать его внутри тормозного барабана 4. Поскольку сепаратор 20 поворачивается с некоторым трением о внутреннюю поверхность тормозного барабана, два тормозных ролика в, скользя полыскам тормозного конуса, выступают из окон сепаратора и, попав в продольные канавки рифленой внутренней поверхности тормозного барабана, не позволяют тормозному конусу проворачиваться дальше. С этого момента винтовые выступы чашки 10, взаимодействуя с тормозным конусом, начнут вдвигать его внутрь тормозного барабана 4. Под действием тормозного конуса барабан немного сдвигается влево и левой стороной надвигается на коническую" часть неподвижного левого конуса 2. При дальнейшем вдавливании тормозного конуса внутрь тормозного барабана последний раздвигается. Его половины, соединенные упругой ленточной пружиной 5, расходятся и, прижимаясь к внутренней поверхности корпуса втулки, создают силы трения, тормозящие колесо. Поворот барабана вместе с корпусом втулки исключается, так как отогнутые внутрь усики на левой стороне барабана, входящие в пазы неподвижного левого конуса 2, препятствуют повороту. Тормозной момент воспринимается левым конусом через тормозной рычаг, связанный с рамой велосипеда.
Взято отсюда: http://www.velonet.narod.ru/masterskaya/baza/ztv/ztv.html
Ещё не понятно? Не удивительно, я тоже не понимал...
Устройство в картинках
Тогда вот, что пишет инструкция (к велосипеду «Рига» 1950-х) о её работе, здесь постарались наглядно нарисовать:
Всё ещё не понятно? Тогда берите в руки колесо, ключи - и читайте дальше!
Как разобрать
Итак, пришло время разобрать втулку.
Сначала снимем с рамы. Как правило резьбы не сорваны, но люди с длинными ключами и сильными руками всё же бывают, так что сначала полностю открутим гайку крепления с одной стороны, потом - с другой.
Откручивая, придерживаем, при необходимости, за квадратный оконечник оси. Лучше всего квадратик фиксировать специальным отверстием в ключе "семейке", можно - струбцинкой или разводным ключём. Плоскогубцами - не стоит, легко сорвать грани.
Затем откручиваем плоскую гайку с прорезями, и снимаем шайбу:
На моём экземпляре гайка еще приличная, сделана до того, как рационализаторы начали свою вредительскую деятельность, но уже в 60-х эти гайки стали штамповать из какого-то мягковатого металла и чересчур плоскими, так что очень редко они встречаются удовлетворительные даже новыми. В большинстве случаев резьба на ней сорвана.
Эта гайка - важна, без неё будет самозатягиваться и-или саморазбалтываться.
Также важна и шайба, фиксирующаяся от проворачивания в пазу на оси, её не выкидывайте, если выступ сорвало - надо бы заменить.
Тормоза не отпускают если конусные поверхности изношены(типа-пандус),или не в размер сделаны,или люфт в колесе,как вариант-втулка неправильно собрана,не с той стороны.
Всё, поздравляю, можно вынимать самый страшный механизьм, распадаться ничего не должно! Раскидывающийся шариками подшипник - безжалостно меняем. Цена его невелика, а лучше явно станет. По крайней мере собрать легче...
Тормозной барабан вместе с фиксирующими роликами и выжимной деталью - просто снимаются с оси. Ось - вынимается также, без задержек.
Правый (маленький) конус тоже ходит по подшипнику, если есть подозрение, что шарики в нём не совсем хороши - снимаем металлический пыльник, и добираемся до шариков в обойме:
Осторожно! Пыльник легко повредить, подобрать похожий китайский можно, но сложно. Так что - сначала тщательно вымыть, вымочить в ВД, потом осторожно тянуть с разных сторон.
Остаётся неразобранным механизм фиксации рабочего хода с большими роликами:
Поддев тонкое пружинное колечко, можем вычистить отложения и отсюда:
Теперь можно снять, проверить и почистить большой правый подшипник:
При желании можно снять и звёздочку, поддев тонкой отвёрткой толстое пружинное кольцо. Но помните, что поставить его обратно чуть потруднее, чем снять...
Вот и всё - можно детальки мыть в керосине, проверять.
Отдельно взяв разжимной томозной барабан, и вставив в него детальку с латунными усиками и маленькими роликами - попробовать, как он работает, покрутив в разные стороны за торчащие пологие зубцы. Также можно увидеть, как большой левый конус входит пазами в барабан - это сделано для того, чтобы его при торможении ужержать тем самым рычагом, кторый стоит в пазах левого большого конуса. Иначе бы так и крутилось внутри...
Если сейчас, с чистыми детальками в руках, вернётесь к первому посту и цветным картинкам - будет легче понять устройство и принцип работы.
Ключевое - когда крутишь в нужную сторону - ролики (что большие, что маленькие) выдвигаются.
Большие, круья педали вперёд - прижимаются ко внешней стенке втулки, и можно крутить педали, ехать. Снимаем усилие - ролики возвращаются, "въезжают", и скользят - это свободный ход.
Крутим педали назад - плогие зубцв начинают вжимать деталь с латунными усиками, маленькие ролики на ней выдвигаются, прижимаются к канавкам внутри тормозного барабана. Барабан разжимается (она состоит из 2 половинок) - тормозим, трением обо внешнюю стенку втулки. Снова - усилие снимаем, и ролики возвращаются.
Вот зачем - смазывать втулку толко жидким маслом - ролики должны очень легко ходить! Как её смазать, не разбирая и не замыв заодно вовнутрь пыли и песка, когда диверсанты убрали из конструкции пресс-масленку - загадка. Зато дешевле, технологичнее в производстве и рацуха внедрена...
Консистентной смазкой мазюкаем только непосредственно на шарики подшипников, и без фанатизма - дальше внутри втулки ЛИТОЛу делать нечего.
Разобрали? Теперь промоем (мне удобнее всего небольшой кистью в ванночке с соляркой, детали на фото выше - мыты не были по причине работы на кухне, просто протёр тряпочкой, помою позже) и читаем дальше!
Дефектация
В доставшейся мне втулке производства Рижского завода 1958 года было несколько характерных неисправностей, так что рассмотрим её как пример.
Хром сохранился весьма хорошо, клеймо, видимо, на заводе выбили неглубоко, но части латинских букв РВЗ и звезда - видны. Такие же клейма - на родных втулках мотовелосипеда Гауя.
Это тоже - характерная для Рижского завода конструкция маслёнки. Потом их (маслёнки) «зарационализировали», как «лишнюю» деталь, но до начала 70-х примерно они ещё встречались на новых велосипедах.
Внутри видны следы износа - втулка работала, ей достаточно много тормозили, прижимавшийся тормозной барабан проточил канавочки, но износ далёк до критичного - этой ещё ездить и ездить! Важно отметить - канавки, по которым катятся шарики подшипника в обойме - ровные, без каверн, ямочек, изъязвлений. Не идеальные, конечно, но хорошие.
А вот канавки ответной части - конуса левой стороны - оказались попорченные, равно как и сами шарики подшипников.
Поэтому подыскиваю из других втулок, купленных на барахолке и собранных по свалкам - целый конус с достаточно ровными канавками:
С правой стороны конус рабочего хода, который стоит на оси - оказался нормальным, равно как и сама ось, ровная, не гнутая (лучше всего видно во вращении, вставив, скажем, в дрель) и резьба на ней нигде не сорвана:
А вот шарики подшипника рабочего хода - таки увы, с кавернками, не совсем «мёртвые», но и не исправные:
На нижнем шарике видны точечки-выщербинки. Вообще, в случае с Советскими веловтулками версия об исключительно хорошем качестве подшипников производства СССР не подтверждается, шарики и дорожки конусов даже «старых годов» оказываются испорченными.
Это не очень страшно - конструкция и размер втулки разработана для допусков и металла начала 20 века, работать кое-как будет, «убить» совсем эту втулку сложно, но будет мало того, что похрустывать или тяжело крутится, но и невозможно отрегулировать - либо колесо болтается, либо ещё больше тормозит и разрушается всё дальше.
При нормальной переборке - дефектное заменяем. В веломагазинах Риги такие подшипники в обоймах - не редкость, стоят немного. Меняем!
Далее - деталька, фиксирующая тормозной барабан. Доставшаяся мне - в хорошем состоянии. Зубцы и этакий пологий «пандус» - целые, ровные, без сколов,как бывает. Латунная обойма ровная, не выгнута наружу слишком сильно, ролики целые, ходят хорошо.
Беда таких деталек последних годов выпуска - трубочка с плоскими усиками попадается из пластичной латуни, а не из пружинящей, соответственно - усики пригибаются и не работают. Как результат, задержка срабатывания тормоза.
Усики должны быть немного отогнуты, легко скользить по барабану - тогда нормально работает. Чересчур отогнёте - потрещит какое-то время, и сносится латунь. Не будет отогнуто - начнёт проркручиваться тормоз.
Именно стстояние этой детали часто - причина того, что втулка «не тормозит». Дело в том, что ролики в ней должны свободно, легко, без малейших задержек крутуиться и ходить, выступать при зажатии - если туда щедро набито солидола, консистентной смазки, да ещё добавилось пыли и частичек металла - ролики не будут выходить, и идут «прокруты» педали назад. Именно поэтому - такие втулки смазываются только жидким маслом, их нельзя забивать ничем вроде ЛИТОЛа.
Также для нормальной работы тормоза важно, чтобы и ответная для роликов часть - разжимающийся тормозной барабан - не был чрезмерно изношен, чтобы ролики попадали в этакие канавки, волнышки, а не скользили по ровной изношенной поверхности.
Повторюсь, здесь износ виден - но не критичен, снаружи остались бороздки, изнутри - прорези под ролики. Этот барабан - калёный, разжимной, изготавливается раскалывая надвое заготовку, так что если разбираете - то две половинки годятся только от одного, от разных брать - нельзя. Что ещё может быть испорченным?
Ну, со звёздочкой понятно - сами зубцы, по которым ходит цепь должны быть равномерными, иначе новая цепь на них будет хрустеть и очень быстро износится. Здесь - всё в порядке. Отметили - канавки под подшипники тоже живые.
На этой звёздочке Рижского завода есть овальные прорези, но позже их перестали делать. Они нужны, чтобы легче было спицы менять - не обязательно для этого снимать звёздочку.
На втулке видны три прорези, в которые входят выступы звёздочки - эти выступы бывают изношенными, звёздочка от этого болтается. Неприятно, но терпимо. Пружинное кольцо, держащее звёздочку на месте должно быть не ржавым чрезмерно, целым, не гнутым, полностю лежать в канавке.
С обратной стороны видно пылезащитное кольцо, которое стоит перед звёздочкой. Предыдущие хозяева его могли потерять, так что лучше его вернуть, чтобы в подшипники грязь меньше лезла. Канавки подшипников, традиционно, смторим на ровность, пазы для больших роликов - чтобы без сколов.
А вот это - испорченная деталь, на замену. На канавках для шариков подшипников хорошо видны кавернки, нормально работать не будет. К тому же звёздочка болталась, крепящие её выступы - заметно изношены, и нету уплотнительного пылезащитного кольца:
К выбору подшипников надо подойти с осторожностью, новоделные неясного происхождения могут быть некачественными. Можно также разобрать закрытый промподшипник с шариками соответствующего диаметра, и поменять только шарики. При смене только шариков - рекомендуется промерить их микрометром, отбраковать сильно выделяющиеся по размеру.
Сборка втулки
Собирается, как говорится, "в обратном порядке", но на всякий случай фотографии и пояснения:
Сначала на ось, с той стороны, на коорой квадратное окончание, навинчиваем конус, до упора, до конца резьбы, хотя бы и просто пальцами. Можно чуток затянуть, без фанатизма. Затем на конус ставим пыльник. Пыльник можно и во втулку со звёздочкой вставить - это смотря на чём он лучше держится.
Надеваем подшипник, смазанный смазкой (у меня смазка с дисульфидом молибдена, поэтому и черноватая). Напоминаю, остальные части, кроме подшипников - смазывать консистентной смазкой не надо! Их потом чуток польём минеральным маслом.
Не забываем про фигурную шайбу:
Затем, придерживая за квадратный конечик, закручиваем большой конус, крутя его за реактивный рычаг (это та блестящая штука, что крепится хомутиком к раме). Закручивать надо не до конца, а чтобы чуток был прослаблен, а то при окончательной затяжке слишком зажмёт. На этом этапе можно вставить в раму и уже прихватить тот коней, что с квадратиком, уже гайкой крепления колеса к раме.
Всё, накручиваем и опять таки, без фанатизма, ставим стопорящую гайку (напоминаю, она важна целой и здоровенной, а то вся конструкция будет самозакручиваться и самораскручиваться, и плохо тормозить или болтаться):
Заатем крепим реактивный рычаг хомутиком (рекомендую под него подложить резинку или картона, чтобы рычаг не мог ходить туда-сюда, в целях противодействия самораскручиванию) и затягиваем гайки крепления колеса. Если после затяжки гаек стало хуже проворачиваться - значит, маловато оставили прослабления при сборке, или провернулась шайба. Ослабляем обе гайки крепления, и крутя за квадратный хвостик, не снимая с хомута реактивного рычага - можно конусы чуток отпустить. Затем снова затянуть гайки, включая стопорящую. Крутится должно не заметно хуже, чем переднее.
Всё, поздравляю, сейчас можно накачивать колесо и ехать!
Специально для мотовелосипедистов - напоминаю, как ставится на колесо и моторная звёздочка:
Ровных дорог и надёжной работы двигателя!
И напоследок, для общего развития и информации...
Иные конструкции велосипедных односкоростных втулок
Нормально собранная втулка школьника ходит несколько лет без проблем, либо до того момента, пока в неё кто нибудь не полезет. Изнашиваться в ней особо нечему. Вся фишка в правильной установке деталей 20-22. Народ собирает как попало (неоднократно видел), а потом удивляются и говорят - Г. Проблема бывает обусловлена ещё тем, что после неправильной сборки, народ иногда просто ленится выправить погнутые детали или заменить шайбу с отломившимся усиком.
А вот ещё один интересный тип втулки, "Иди" (Eadie). Вот фотогафии втулки типа "Иди". Эта втулка с довоенного (1940г.) велосипеда МД-1, выпущенного Московким велосипедным заводом.
Внешний вид собранной втулки. Удивил типоразмер гаек крепления колеса: их размер под ключ всего лишь 14мм, при том что резьба на оси такая же как и на втулке "Торпедо" т.е. М10х1.
Все съемые детали извлечены из корпуса втулки:
Они же на оси:
Видна винтовая пара, за счет которой работает механизм свободного хода (при отсутствии вращения ведомой звездочки), механизм сцепления (при вращении ведомой звездочки по часовой стрелке) и механизм торможения (при вращении ведомой звездочки против часовой стрелки).
Принцип работы тормозного механизма:
Расторможено
Заторможено
Виды пустого корпуса втулки справа:
(удобные прорези для замены спиц без демонтажа ведомой звездочки!) и слева:
Видно ответную часть механизма сцепления.
Один из подшипников втулки насыпной:
Правда здесь шариков маловато, вероятно, часть шариков потеряна.
Неплохой конкурент втулке Торпедо - деталей меньше, проще, трущиеся поверхности больше.
Минусики - тяжелее, спицы разные.
Сергей Sbech
Обсуждение статьи «Велосипедные втулки»
Спасибо!
Прекрасно, подробно и грамотно написанная статья!
У нас в Тамбове запчасти к "Торпедовским" втулкам не проблема. Дмитрий
19.05.2015 в 08.14
Здравствуйте! Вопрос не из простых.
Прошу подсказать мне или указать/направить меня, если кто знает на источник, где можно узнать эталонные типоразмеры (более - внутренние и внешние радиусы чашек и осей и конусов и других частей) для данной втулки.
Очень прошу ответов. Любых.