Функция свободное колесо на велосипеде что это

Обновлено: 28.06.2024

Выбор велосипедного колеса будет простым, если предварительно изучить его конструкцию, понять особенности и назначение разных составляющих компонентов.

Конструкция колес велосипеда

В целом, и заднее, и переднее колесо велосипеда имеет одинаковое устройство. Схема и структура у них различаются только в том, что на заднее колесо дополнительно крепится одна или несколько звездочек для переключателя скоростей, а у переднего колеса такого элемента нет.

Все колесо можно условно разделить на несколько частей: шина (покрышка), обод, спицы, втулка, ниппель, камера и катафот (если он используется).

Шина закрывает и защищает камеру колеса. На ней находится протектор, при помощи которого обеспечивается сцепление колеса и земли. Шина крепится на ободе.
Обод – это стальной, алюминиевый, титановый или углепластиковый круг с выемкой для камеры и шины. На ободе находятся крепления для спиц и отверстие для ниппеля.
Ниппель является скорее частью камеры, а не самого колеса. При помощи ниппеля велосипедист может подкачивать камеру, не извлекая ее из-под шины.
Камера представляет собой закольцованную резиновую или латексную трубку. Она распределяет и уменьшает давление на обод, не давая ему деформироваться. Воздух, закачанный в камеру под давлением, смягчает ход колеса.
Втулка – одна из самых важных частей колеса. Если максимально упростить, то это подшипник с креплениями под раму и звездочки скоростей. От втулки зависит, насколько качественно колесо будет сидеть на раме и как хорошо оно будет крутиться.
Спицы соединяют обод и втулку друг с другом, а также обеспечивают жесткость колеса, чтобы оно не сминалось при малейшей нагрузке. На спицах крепится катафот.
Катафот – представляет собой светоотражающий элемент, который особенно полезен при поездках в ночное время по дорогам. Он отражает свет фар машин, предупреждая водителей о наличии на дороге велосипедиста.

Детальнее о втулках

Ось – основа втулки, на которую надеваются подшипники, корпус и пыльники.
Подшипники – главный элемент втулки, обеспечивающий движение колеса.
Корпус – защита втулки, не дающая случайно повредить ее. Она сохраняет устройство не только от ударов, но и от пыли, грязи или воды.
Пыльники – заглушки, которые устанавливаются по бокам корпуса и также выполняют функцию защиты.
Крепления – края оси, при помощи которых колесо фиксируется на раме велосипеда. На них же крепятся звезды переключателя скоростей.

Так как выбрать втулку для велосипеда, опираясь только на ее конструкцию, затруднительно, следует рассмотреть три основных вариации:

С тормозом и свободным ходом. Колесо будет вращаться, даже если педали не крутятся, но, если начать крутить их назад, велосипед затормозит.
Без тормоза, но со свободным ходом. Это самый распространенный вариант. Ножной тормоз вообще не предусмотрен. Педали можно свободно крутить в обратном направлении, но на поведении велосипеда это никак не скажется. При этом, двигаясь со склона или набрав инерцию, вовсе не обязательно постоянно их крутить. Колесо будет продолжать вращаться, даже если велосипедист педали не крутит.
Без тормоза и без свободного хода. Это самый простой вариант, который используется в детских моделях велосипедов, а также распространен среди моделей для экстрима. При движении педалей назад велосипед начнет двигаться в обратном направлении.

Особенности камеры

При выборе колеса также необходимо знать и о том, как правильно выбрать камеру для велосипеда.

Основных материалов для камеры тоже два: латекс и бутил-каучук.

Латекс используется редко, в основном в профессиональных спортивных моделях велосипедов. Он более надежный, но в то же время не особо долговечный. Для одной гонки именно латекс будет лучшим выбором, ведь он с меньшей вероятностью может проколоться и его срока службы на такой срок точно хватит.
Бутил-каучук – это самый распространенный вариант для камер. У него меньше надежность, чем у латекса, его легче проколоть, но срок его службы значительно длиннее. Именно такой материал нужен всем велосипедистам, которые просто катаются в свое удовольствие или используют велосипед в качестве основного транспорта.

Как выбрать диаметр колеса велосипеда по росту

Диаметр колеса связан с ростом велосипедиста напрямую. Самое распространенное правило гласит: во время остановки человек должен, не слезая с седла, доставать ногами до земли. Оно не всегда выполняется, но в целом эта система должна работать, особенно для детей.

Все размеры колес делятся на 5 групп, две из которых относятся к детям и подросткам. К примеру, если возник вопрос, какой диаметр колес велосипеда выбрать ребенку, нужно в первую очередь ориентироваться на модели с колесами размером в 20 дюймов (или 50,8 сантиметров). Обычно колес такого размера достаточно, чтобы ребенок доставал ногами до земли во время остановки. Подростку можно брать уже модели побольше, например велосипед с колесами размером 24 дюйма (60,96 см). А вот чтобы понять, какой диаметр колес велосипеда выбрать взрослому, придется уже подумать и прикинуть, что это будет за велосипед и каким образом он будет использоваться.

Напоследок важно еще сказать о том, как выбрать крылья для велосипеда. Самое главное в этом случае – минимальный вес и подходящий размер. То есть крыло должно быть пластиковым и подходить под размер колеса. Все остальное особого значения не имеет. О том, ставить ли крылья вообще, спорят уже очень долго, но окончательного ответа нет. Да, крылья увеличивают вес велосипеда, не лучшим образом сказываются на аэродинамике и внешнем виде. С другой стороны, все это компенсируются тем, что во время непогоды велосипедист будет чистым и сухим.

Велосипед с фиксированной передачей (fixed gear или фикс) – один из видов односкоростных байков, при движении на котором происходит постоянное вращение педалей. Если велосипед без тормозов, то единственный способ остановиться – противостоять поступательному движению педалей, подобно дауншифтингу в машине.

В 1970-х годах в Нью-Йорке и Сан-Франциско группа велосипедистов-экстремалов использовала именно фиксы, из-за чего использование их на велотреках стало тошнотворно популярным среди молодежи и хипстеров. Тогда же многие скейтбордисты начали пересаживаться на фиксед гир байки.

Помимо узнаваемой минималистичной эстетики, существует еще масса достоинств езды на велосипеде с фиксированной передачей. Вот 20 преимуществ фиксов:

Как устранить люфт на переднем или заднем колесе велосипеда?

Понятие люфта

Он представлен маленьким зазором, который появляется между вращающимися элементами механического типа. Такие предметы взаимосвязаны, поэтому при изменении плоскости втулки или оси вращения появляется люфт. Он заключается в том, что во время движения колесо катится не прямо, а делает восьмерки. Поэтому для комфортной и безопасной езды нужно убрать люфт на заднем колесе.

Если не выполнить оперативный ремонт, то усложняется процесс управления велосипедом, а также возникает биение на руль, поскольку колесо смещается в разные направления от оси движения.

Почему появляется?

Перед тем, как устранить люфт колеса, важно определить, почему возникла данная неисправность. К основным причинам ее появления относится:

за счет длительного эксплуатационного срока истирается втулка;
высокая степень износа конуса, который иначе называется радиусной гайкой;
из-за езды по выбоинам и ямам повреждаются дорожки качения, располагающиеся в подшипниках;
насечки, которые располагаются на контргайках, а также предназначены для надежного соединения с конусом, сильно истираются.

Обычно такие причины возникают у людей, которые часто пользуются своим средством передвижения. За счет существенных нагрузок на колеса и другие части велосипеда, происходят частые поломки, а также истираются основные детали. Дополнительно учитывается качество материала, из которого сделан байк. Для решения проблемы часто приходится менять детали, которые ломаются, повреждаются, смещаются или истираются.

Внимание! Для предотвращения раскручивания рекомендуется обеспечивать надежное сцепление гаек.

Не нужно заменять элементы велосипеда, если причина люфта заключается в ослаблении фиксации контргайки и радиусной гайки. Поэтому для устранения проблемы достаточно только немного затянуть данные элементы. Для этого рекомендуется пользоваться подходящим ключом. Зазор, образовавшийся после монтажа колеса между контргайкой и велосипедной рамой, заполняется специальной шайбой.

Как выявить люфт?

Внимание! Допускается минимальный люфт на великах, но он увеличивается с течением времени, поэтому целесообразно выполнить обслуживание и ремонт, чтобы не пришлось в будущем выполнять работу в дорожных условиях.

Если велосипедист обнаруживает данную неисправность, то он задумывается о том, как устранить люфт на колесе. Для этого учитываются правила:

первоначально определяется причина появления проблемы;
люфт может быть на обоих колесах;
снимается аккуратно проблемное колесо;
берётся один край оси, который нужно двигать вверх и вниз;
если ось шатается, то надо подтянуть контргайку, а также радиусную гайку, причем процесс нужно выполнять с обеих сторон;
после регулировки устанавливается колесо;
проверяется состояние велосипеда, для чего на нем нужно немного прокатиться и резко затормозить;
если проблема осталась, то придется разбирать втулку, после чего осматривать все детали внутри данного изделия.

Внимание! Если удалось устранить люфт заднего колеса благодаря подтягиванию гайки, то важно убедиться, что отсутствует сильное зажатие, из-за которого колесо не сможет свободно и легко крутиться, а если затянуть слишком слабо, то это приведет к повторному шату.

Процесс ремонта немного отличается для переднего и заднего колеса. Если велосипедист планирует выполнять обслуживание своими руками, то важно изучить правильную инструкцию, чтобы не совершить серьезных ошибок.

Заднее колесо

Как устранить люфт заднего колеса велосипеда? Для этого выполняются последовательные действия:

первоначально велосипед переворачивается и закрепляется;
снимается колесо, на котором выявлен люфт;
на многих популярных моделях задняя втулка содержит трещотку, которую нужно правильно демонтировать, поскольку под ней находится контргайка и конус, а иначе не получится правильно отремонтировать или отрегулировать втулку;
освобожденная втулка разбирается на составные части;
все детали хорошо протираются ветошью с обезжиривателем, что позволяет удалить грязь и остатки старого смазочного материала;
изучается состояние радиусных гаек и других деталей;
если выявляются какие-либо сколы, царапины или иные виды механических повреждений, то деталь придется полностью заменить, установив новое изделие;
после изучения всех деталей выполняется сборка втулки, причем предварительно каждый элемент покрывается качественным смазочным составом, позволяющим повысить срок эксплуатации и предотвратить быстрый износ;
накручиваются контргайки и радиусные гайки;
со стороны, где располагается трещотка, поджимается контргайка с конусом;
с другой стороны нужно правильно откорректировать подшипники;

иногда во время зажима вторых гаек подшипники немного расслабляются, а чтобы предотвратить этот негативный момент, рекомендуется воспользоваться помощью другого человека или зафиксировать элемент велосипедной рамой;
трещотка устанавливается на место;
проверяется, насколько легко и свободно вращается деталь, после чего она надежно фиксируется;
собирается колесо, для чего все элементы закрепляются в правильном порядке;
оно устанавливается на раму;
если обнаруживается зазор, то он закрывается шайбой большого размера;
со стороны, где располагается трещотка, колесо прижимается, для чего целесообразно пользоваться зажимной гайкой;
оценивается состояние подшипников, поскольку перетяжка или слабая фиксация становятся причиной поломки оборудования, а также невозможно будет воспользоваться велосипедом по назначению;
колесо надежно фиксируется и со второй стороны.

После выполнения работы проверяется, насколько легко крутится колесо, а также устранен ли люфт. Если реализованы правильные действия, то обеспечивается плавность вращения и отсутствие шата. Люфт заднего колеса устранить довольно просто. Для этого не нужно иметь специфические инструменты или обладать опытом работы.

Переднее колесо

Нередко такая неисправность возникает и на переднем колесе. Заметить ее намного проще, поскольку появляются сильные удары на руле. Как устранить люфт переднего колеса? Выполняются правильные этапы:

колесо демонтируется с велосипедной рамы;
разбирается последовательно втулка;
детали чистятся от загрязнений;
проверяются элементы на поломки или сильный износ;
если нет никаких проблем, то наносится смазка, после чего монтируются подшипники;
с одной стороны оси закручивается конус;
накручивается контргайка;
ось устанавливается в правильном положении;
с другой ее стороны накручивается как контргайка, так и конус;
при устранении люфта переднего колеса важно убедиться, что концы оси обладают идентичной длиной;
регулируются и фиксируются подшипники, для чего применяется 2 ключа;
колесо прикрепляется к раме и закручиваются зажимные гайки;
зазоры удалятся с применением качественных и надежных шайб;
тонкими ключами регулируются контргайки и конусы;
проверяется качение.

Заключение

Люфт может возникать как на заднем, так и на переднем колесе велосипеда. Он появляется обычно при длительной эксплуатации байка. Процесс его устранения считается не слишком сложным, поэтому может выполняться своими руками. Для этого нужно только следовать правильной инструкции.

Для того, чтобы двухколесный велосипед не упал, нужно постоянно поддерживать равновесие. Поскольку площадь опоры велосипеда очень мала (в случае двухколесного велосипеда это всего лишь прямая, проведённая через две точки, в которых колеса касаются земли), такой велосипед может находиться только в динамическом равновесии. Это достигается с помощью подруливания : если велосипед наклоняется, велосипедист отклоняет руль в ту же сторону. В результате велосипед начинает поворачивать и центробежная сила возвращает велосипед в вертикальное положение. Этот процесс происходит непрерывно, поэтому двухколесный велосипед не может ехать строго прямо; если руль закрепить, велосипед обязательно упадёт. Чем выше скорость, тем больше центробежная сила и тем меньше нужно отклонять руль, чтобы поддерживать равновесие.

При повороте нужно наклонить велосипед в сторону поворота так, чтобы сумма силы тяжести и центробежной силы проходила через линию опоры. В противном случае центробежная сила опрокинет велосипед в противоположную сторону. Как и при движении по прямой, идеально сохранять такой наклон невозможно, и подруливание осуществляется точно так же, только положение динамического равновесия смещается с учётом возникшей центробежной силы.

Конструкция рулевого управления велосипеда облегчает поддержание равновесия. Ось вращения руля расположена не вертикально, а наклонена назад. Кроме того, она проходит ниже оси вращения переднего колеса и впереди той точки, где колесо касается земли. Благодаря такой конструкции достигаются две цели:

При случайном отклонении переднего колеса движущегося велосипеда от нейтрального положения возникает момент силы трения относительно рулевой оси, который возвращает колесо обратно в нейтральное положение.
Если наклонить велосипед, возникает момент силы, поворачивающий переднее колесо в сторону наклона. Этот момент вызван силой реакции опоры. Она приложена к точке, в которой колесо касается земли и направлена вверх. Из-за того, что рулевая ось не проходит через эту точку, при наклоне велосипеда сила реакции опоры смещается относительно рулевой оси.

Распространённое мнение о существенном влиянии гироскопического момента вращающихся колёс на поддержание равновесия является неправильным.

Езда на велосипеде эффективнее (по затратам энергии на километр) как ходьбы, так и езды на автомобиле. При езде на велосипеде со скоростью 30 км/ч сжигается 15 ккал/км (килокалорий на километр), или 450 ккал/ч (килокалорий в час). При ходьбе со скоростью 5 км/ч сжигается 60 ккал/км или 300 ккал/ч, то есть езда на велосипеде в четыре раза эффективнее ходьбы по затратам энергии на единицу расстояния. Поскольку при езде на велосипеде расходуется больше калорий в час, она также является лучшей спортивной нагрузкой. При беге затраты калорий в час ещё выше. Необходимо учитывать, что ударные нагрузки при беге, а также неправильная езда на велосипеде (например, езда в гору на высоких передачах, переохлаждение коленей, отсутствие достаточного количества жидкости и т.д.) могут травмировать колени и голеностопный сустав. Тренированный мужчина, не являющийся профессиональным спортсменом, может в течение длительного времени развивать мощность 250 ватт, или 1/3 л. с. Это соответствует скорости 30—50 км/ч по ровной дороге. Женщина может развивать меньшую абсолютную мощность, но большую мощность на единицу веса. Поскольку на ровной дороге почти вся мощность расходуется на преодоление сопротивления воздуха, а при езде в гору основные затраты — на преодоление силы тяжести, женщины, при прочих равных условиях, едут медленнее по ровному месту и быстрее в гору.

Читайте также: