УСТРОЙСТВО, ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ
Велосипед состоит из следующих основных узлов (рис. 10): рамы, передней вилки, переднего и заднего колес со втулками и шинами, привода (включающего в себя каретку, шатуны, звездочки, педали и цепь), седла, руля, тормоза, щитков колес, багажника.
Рассматривая устройство велосипеда, следует обратить внимание на принципиальное различие в комплектации и конструкции некоторых узлов, связанное с устройством тормозной системы, видом механизма свободного хода, наличием или отсутствием многоступенчатой передачи.
Механизм свободного хода (обгонная муфта) имеется у всех велосипедов, за исключением тех спортивных велосипедов, которые используются только на специально оборудованных треках. Их располагают во втулках заднего колеса. Существуют втулки, в которых кроме механизма свободного хода имеется встроенный тормозной механизм, обеспечивающий торможение велосипеда при обратном повороте педалей — тормозные втулки заднего колеса со свободным ходом. Если велосипед не оборудуется такой втулкой, а имеет вместо этого бестормозную втулку заднего колеса со свободным ходом (с трещоткой), его тормозная система состоит из двух тормозов с ручным приводом. Тормоза приводятся в действие при помощи рукояток, установленных на руле. Каждый велосипед в обязательном порядке оборудуется раздельными тормозами на переднее и заднее колесо. У велосипедов с тормозной втулкой заднего колеса ручной тормоз устанавливается только на переднем колесе.
Все велосипеды с многоступенчатой передачей имеют бестормоз — ные втулки заднего колеса, так как при установке переключателя передач нельзя управлять тормозом посредством обратного поворота педалей. Такие велосипеды оборудуются двумя ручными тормозами.
Детали, узлы и велосипед в це~ лом имеют вполне определенные размеры, которые, однако, у разных моделей могут более или менее различаться. От этих размеров зависят свойства велосипедов и их функциональные возможности. Размеры отдельных элементов в большой мере определяют назначение
-ЛМ |
Рис. 10. Основные узлы и детали велосипеда: □ft *. * [.— переднее колесо; 2 — пере дни я пилка; :j j> *!ir;>i* тормоз переднего колеса, •/ — ара; 5 — руль; 6 — рзма; 7 седлодсржатслк; п седло; У—сумка с пигментом; 10- насос; // -*• багажник; 12 — пінок заднею колеса 13 — задіпи фонарь; 74—заднее колесо; 15 ~ цепь; К*. — шатун: П — педаль; ]8 — всдидак точка; /Р—каретка; 20—-щиток пени: >/—щиіок ік-редж :о колета; 22- — лісктро — лератор освещения |
Основные параметры и габаритные размеры велосипеда |
І
велосипедов различных типов. Эти размеры называются параметрами велосипеда и выражаются линейными или угловыми величинами.
К основным параметрам, имеющим линейные размеры, относятся (рис. 11): L — база велосипеда — расстояние между центрами колес; D — наружный диаметр колес; Ъ— плечо устойчивости передней вилки; Н — расстояние от центра каретки до верхней кромки подседельной трубы, условно называемое высотой рамы; I — длина шатунов; h — дорожный просвет; размеры Я, и Л, а к угловым: а — угол наклона рулевой колонки (головной трубы рамы).
Габаритные размеры определяют длину, ширину и высоту велосипеда по крайним точкам. К ним относятся: Lo —длина велосипеда; Т — ширина; Я —высота велосипеда по рулю.
Очень большое значение для характеристики велосипеда имеют параметры колеса, определяемые в основном параметрами шины — наружным диаметром и ее шириной. В нашей стране принята система обозначения шин, в которой указывается в миллиметрах ширина шины и ее посадочный диаметр (диаметр окружности, по которой шина соприкасается с ободом колеса)* Цифры, обозначающие эти размеры шины, помещают на се боковине. Кроме того, дополнительно на боковине шины в скобках указывается наружный диаметр шины и ее ширина в дюймах. Примеры обозначений: 40—622 (28X1 3/4), 32—590
(26X1 1/4), 37—533 (24X1 1/2),
40—406 (20X1 3/4) и т. п.
В обозначение не входит наружный диаметр шины в миллиметрах, что затрудняет точное определение этого параметра, совпадающего с наружным диаметром колеса. Определение наружного диаметра в миллиметрах по его обозначению в дюймах не будет точным, так как в данном случае дюймовое обозначение носит условный характер. Точный наружный диаметр шиньі можно найти в табл. 2 раздела «Шины».
Кроме непосредственно измеряемых линейных размеров к категории параметров относятся масса велосипеда в килограммах и некого — рые величины, связанные с ходовыми свойствами велосипеда: передаточное отношение цепной передачи (безразмерная величина), «шаг велосипеда» в метрах и «передача велосипеда» в дюймах.
Понятие «передача велосипеда» сохранилось, очевидно, с того времени, когда велосипеды типа «паук» с большими передними колесами стали уступать место велосипедам с цепным приводом. Только так в то время можно было сравнивать скоростные возможности этих разных по конструкции велосипедов. Эта величина представляет собой условный диаметр колеса такого велосипеда, у которого отсутствует цепной привод, шатуны соединены со ступицей приводного колеса, частота вращения колеса и шатунов равны Это понятие часто используют спортсмены-велосипедисты при расчете кинематики привода велосипеда.
Передача велосипеда к вычисляется путем умножения наружного диаметра колеса в дюймах на передаточное отношение цепной передачи. Например, при колесе диаметром 28", ведущей звездочке с 48 зубьями и ведомой с 19 зубьями передача велосипеда составит:
Лг = 28X48/19 = 70,5".
На большинстве дорожных велосипедов устанавливается цепная передача с постоянным отношением, которое является наиболее рациональным. Дорожные велосипеды отечественного производства чаше всего имеют «передачу», равную примерно 70 (1.78 м). Для того чтобы вычислить шаг такого велосипеда, нужно «передачу» его, выраженную в метрах, умножить на число
ті, т. е. 1,78X3,14 = 5,6 м.
Оба понятия: «шаг велосипеда» и «пере^ дача велосипеда» — предназначены ДлЯ оценки одного и того же параметра ~ ск0” ростных возможностей велосипеда. Одно* временно они косвенно указывают на срав — нительную величину усилия, которое нужно прилагать к педалям для передвижения н сравниваемых велосипедах с одинаково скоростью и В С’ дных условиях. ^стеСТм венно, чем больно шаг или передача, тем это усилие должно быть больше.
Несмотря на то, что понятие «передач велосипеда» все еще довольно широк
^цугребляется Б литературе о велосипеде велосипедном С510Рте’ по нашему мнению,
н ует отдавать предпочтение понятию шаг велосипеда» как более современному. € В’ том случае, когда велосипеды имеют «олеса одинакового диаметра, сравнение и* перед®4 можно производить. пользуясь Только передаточным отношенном цепной передачи.
Шаг велосипеда к. или развертка, представляет собой отрезок пути, проходимый релосипедом за один оборот шатунов, т. е. за один оборот ведущей звездочки Чго.’лл получить величину шага велосипеда, нужчо знать, какой путь проходит заднее ко іе л> за один оборот, и сколько оборотов.;дчіі*. ег оно за один оборот ведущей звочдочки.
Путь колеса за один оборот с фстакч — ной степенью точности можно считать ным длине внешней окружногти іііііии колеса. Наружный диаметп гмпны лриблн — женно можно определить по параметрам шины, прибавив к посадочному диаметру Шины удвоенную величину ширины профиля шины. Эти величины обозначены на боковине шины, например. 40—622. В данном случае, /)=*622-f2Х 10 = 702 мм. или 0.702 м. Более точные данные содержатся ниже н табл. 2.
Число оборотов заднего колоса, которые оно сделает при одном обороте ведущей звездочки, зависит от передаточную отношения цепной передачи, которое представляет собой отношение Z/7 —- 07 ношение чн — сел зубьев ведущей и ведомом «кздочек.
Умножив длину внешней окружности. дины на передатоіное ото. пение лередачн. получают шаг велосипеда /j =—л£7/г. Пн — пример, в нашем случае пр*: / — 48 vi с ~ *19 шаг велосипеда ov хе«’ ‘ч — — JJ’IX
Х0.702Х2,53 = 5,0 м.
По основным папам — трям можно сравнивать различные велосипел: і и с известной степеню гочности судить о том, какими свойства мл будет обладать велосипед в тех или иных условиях. Велосипед с длин — Ион базой меньше воспринимает толчки при движении по неровной Дороге. Таким же свойством обла — jj т колесо большего диаметра. JvPOMe того, чем больше колеса», тем еньшее сопротивление движению. у испытывает, следовательно, ве — сипед с большими колесами об — 5ает более легким ходом.
заяиП^°ТИВЛение качению сильно У$К СИТ °Т ШИРИНЬ| профиля шины, conn^ шины обладают меньшим РОтивлением качению на дорогах с твердым покрытием, но плохо а м о () т и ; і; і } у ю т то л чьи го сто р о и і л
дорог м..
Угмд наклона рулевой колонки а и пле*<- остойчивости b сильно вли лют :л ;:о0с:во управлении вело-
• т €
синодом и его устойчивость. Важно со чет — *’ие пих параметров, так как плечо устойчивости зависит как от у; л;? наклона рулевой колонки, так!• от формы передней вилки. Hail г> И мер. у с портив н ы х вел осп педов, использующихся на греках, от которых требуется повышенная устойчивость па виражах, плечо устойчивости бывает несколько увели-
¥
40 НО.
Дорожный просвет h зависит от диаметра колеса велосипеда /), длины шаіна провисания каретки (7 (расстоянии между осью вале: каретки и прямой, соединяющей центры колес), а также характери- ^ксплуатаинонные свойства ве-
з |
пт
V І.
•т
лос инеда. дорожный просвет и тлина педали оире іедяют максимально возможным ол бокового
V
i-а:;,-10иа велосит-:: а при прохождении поворотов на большой скорости. При лом и;/холит из того, что задевa j і ие педал ью за поверхность дороги недопустимо, так как может привести к падению. Кроме того. юпожный просвет в совокупности с: длиной базы велосипеда влияет па способность его преодолевать неровности дороги, т. е. харак — теризует так называемую геометри — ч ес к у ю п [)о ходим о с т ь вел ос и пел а, что очень важно, из пример, для ве — л ос и 11 едо в. п [) е ч»і а з и а ч ен и ы х д л я в е л о т р п а л а. On р е д е лит ь д о р о ж н ы й просвет проще всего, непосредственно измерив его. так как я техни — ;i’:Mwh характеристиках велосипедов її • о 0 ■< од и у ы х дани ы х дл я и о дс ч ста не содержится.
Я ругие пара ме т ры необходим ы для подбора и подгонки велосипеда в соответствии с ростом велосипедиста и его антропометрическими данными. Главным параметром н этом отношении является высота
рамы Н и длина шатунов /. Разме — ры И и А являются производными от высоты рамы и длины шатуна. Эти размеры не являются постоянными, так как положение седла и руля регулируют в определенных пределах.
Точно так же, говоря о шаге велосипеда, имеющего многоступенчатую передачу, нужно определять наибольшее и наименьшее значения шага.
В технической характеристике, которая обычно приводится в инструкции по эксплуатации, прилагаемой к велосипеду, указываются только самые основные параметры: база, высота рамы, размер шин, масса велосипеда, число зубьев ведущих и ведомых звездочек. Значительно реже дается длина шатуна, а иногда указывается и шаг велосипеда.
Габаритные размеры, как правило, в технических характеристиках не содержатся. Длину велосипеда, которая может понадобиться при определении места хранения велосипеда, можно приближенно найти, пользуясь данными, содержащимися в технической характеристике. Она будет складываться из длины базы, двух радиусов колес и расстояния между наружной поверхностью шины и крайней точкой заднего щитка (~40 мм). Ширина велосипеда численно равна ширине его руля. Для дорожного велосипеда она будет в пределах 560… 580 мм, у велосипеда для подростков— 430… 460 мм. Максимальная высота дорожного велосипеда составляет примерно 1050 мм, спортивно-туристского 960 мм, велосипеда для подростков 880 мм,