ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ВЕЛОСИПЕДОВ

По назначению велосипеды под­разделяют на дорожные для взрос­лых и для подростков, для млад­ших школьников, спортивные и специальные. В пределах каждого типа существует несколько видов велосипедов, определяемых более узкой специализацией.

Дорожные велосипеды. Дорож­ные велосипеды предназначены для использования на дорогах различ­ного профиля с любым покрытием и без покрытия, а также вне дорог на уплотненном грунте. Основными признаками этих велосипедов явля­ются установка на них двухкомпо­нентных ііїин, состоящих из раз­дельных покрышки и камеры, хоро­шо подрессоренных седел на витых цилиндрических пружинах и рулей с приподнятыми ручками, обеспечи­вающими удобную для продолжи­тельного передвижения посадку. Велосипеды, как правило, оборуду­ют багажником (иногда двумя —

‘ і/

над задним и передним колесами). Педали не имеют туклипсов. Боль­шинство дорожных велосипедов не оборудуется многоступенчатыми пе­редачами, и в этом случае на них устанавливают тормозную втулку заднего колеса, с помощью которой осуществляются рабочий и свобод­ный ход, а также торможение ве­лосипеда. В соответствии с требо­ваниями безопасности дорожного движения велосипеды оснащают задним и боковыми световозвраща­телями и световозвращателями на педалях, а при отсутствии освети­тельных приборов (фар) — перед­ним световозвращателем белого цвета.

По официальной классификации (ГОСТ 5503—87) вид дорожного велосипеда определяется конструк­цией рамы. Велосипеды могут быть с закрытой, открытой, складной (складные велосипеды) и разъем­ной (разновидность складного ве­лосипеда) рамами.

Наиболее распространенными яв­ляются велосипеды с колесами са­мого большого из применяющихся в настоящее время диаметра. В по­давляющем большинстве случаев

на эти колеса устанавливают

*

шину шириной 40 мм — 40—622

Рис. 12. Дорожный велосипед с закрытой рамой

(28X13/4), иногда 37—622 (28X1 1/2). Эти велосипеды обла­дают самой длинной базой (1175 иліи 1160 мм). Рамы у большинства велосипедов закрытые трапецие­видной формы (рис. 12).

№

Рис. 13. Дорожный велосипед с открытой рамой

Несколько меньшее распростра­нение имеют велосипеды с откры­той рамой, верхняя труба котором для облегчения посадки на велоси­пед наклонно опущена к каретке (рис. 13). Открытые рамы, как правило, имеют меньшую высоту, чем закрытые.

Конструкция таких дорожных ве­лосипедов проста и настолько хо­рошо отработана, что они, очевид­но, будут производиться как в на­шей стране, так и за рубежом до­статочно долгое время. Они очень надежны и удобны в эксплуатации. Масса таких велосипедов состав­ляет 15,8. .. 16:3 кг. Немаловажно, что стоимость таких дорожных ве­лосипедов остается самой низкой. ї> России, і иатем в Советском Со — .*’5Є до 10-х годен производились в основном нмегно такие велосипеды.

v-nue велосипедов на колесах с шинйи 40-622 (28X13/4) в на­

стоящее время выпускаются дорож­ные велосипеды с колесами мень­ших диаметров и рамами различ­ных конструкций. Дальнейшее рас — поостраиение дорог с асфальтовым покрытием позволило применить на дорожных велосипедах широко рас­пространенные за рубежом узкие шины) рассчитанные на повышен­ное внутреннее давление, что спо­собствует повышению легкости хо­да велосипеда. Несколько лет назад Пензенское ПО «Завод им. М. В. Фрунзе» начало серийный выпуск велосипедов на колесах, оборудо­ванных шинами 32—590 {26Х1/1/-П.

соответствующими требованиям Ев­ропейского союза производителей шин (ETRTO). Велосипеды выпу­скаются как с закрытыми («Ви­раж»), так и с открытыми («Прн — ма», «Диана») рамами, их отлича­ют умеренные габаритные размеры, повышенная маневренность, не­большая масса, легкость хода и современный внешний вид, благо­даря рамам оригинальной конст­рукции, имеющим плавные і^і«6н труб. Некоторые модели — jToro се­мейства («Вираж», «Диала») име­ют бестормозную втулку заднє-с колеса с трехступенчатой :рс-шоч — кой и переключатель передач, руч­ные тормоза на переднем и заднем колесах, воздействующие на сЗг. к —

w т

вую поверхность обода (клещевое тормоза).

Все это заметно поибпижаег

*

велосипеды по основным показате­лям к спортивным, точнее к спор­тивно-туристским велосипедам, од­нако наличие узких шин затрудня­ет использование этих, велосипедов вне дорог с твердым покрытием.

Малые габаритные размеры и небольшую массу (15 кг) имеют Дорожные велосипеды моделей «Са­лют» и «Альтаир» на колесах с шинами 37—533 (24X1 1/2) и

47—507. Эти модели велосипедов имеют открытую однотрубную раму и обладают расширенными преде­лами регулирования положения седла и руля по высоте, что обес — лечнвает равные удобства пользо­вания для мужчин и женщин, взрослых и подростков. Высота ра­мы велосипеда небольшая — 435 мм. На велосипедах устанавливают тормозную втулку заднего колеса с. механизмом свободного хода и ручной тормоз на переднем колесе.

Складные дорожные велосипеды. Примерно до тридцатых годов XX в. складные велосипеды специ­альных конструкций, которые в сложенном состоянии можно было переносить за спиной как ранец, использовали в армиях большинст — ва европейских стран и в Японии. В царской России на вооружении состоял французский складной ве­лосипед фирмы «Жерар», в нашей стране — складные велосипеды соб­ственного производства. Но в ре­зультате моторизации войск необ ходимость в использовании велоси­педов и армии отпала и складныс велосипеды долгое время примене­ния не находили.

Появление новых конструкциі складных велосипедов во второі полог мне XX в. обусловлено стрем лелнем сделать велосипед боле* портативным и компактным, чтобь можно было перевозить велосипе; j багажнике автомобиля, кабин — пассажирского лифта и в вагона, общественного транспорта. Кром того, складной велосипед значи тсльно более удобен для хранени ь помещении (рис. 14),

Современные складные велосипс ды имеют однотрубные складыве юіцнеся пополам открытые рамь Вблизи кареточного узла труба р< мы имеет разъем с шарнирны замком, обеспечивающим н-адех ную фиксацию рамы в рабочем сложенном положениях без прим — нения инструмента.

Складные велосипеды выпусках с. колесами разных размеров. рубежом встречаются складные в

Рис, 14. Складной дорожный велосипед: а — велосипед в рабочем состоянии; б— ве­лосипед в сложенном виде

лосипеды на колесах с шинами 16X1 1/2. В нашей стране наибо­лее компактными являются велоси­педы на колесах с шинами 40—406 (20X13/4), они же имеют самую Малую по высоте (400 мм) раму среди велосипедов для взрослых.

Некоторые модели складных ве­лосипедов оборудуются быстродей­ствующими креплениями стержня руля и седлодержателя, позволяю­щими без применения инструмента изменять высоту руля и седла в достаточно широких пределах, что облегчает использование одного и того же велосипеда людьми разно­го роста и делает велосипед уни­версальным.

Дорожные велосипеды для под­ростков. Конструкция основных уз­лов велосипедов для подростков до 15 лет, как правило, повторяет конструкцию узлов дорожных вело­сипедов для взрослых (рис. 15). Закрытые и открытые рамы их не отличаются от рам велосипедов для взрослых, но несколько меньших размеров. Высота рам составляет 400 мм. В этих велосипедах исполь­зуются унифицированные подшип­никовые узлы, стандартные тор­мозные втулки заднего колеса типа «Торпедо» и педали такие же, как на велосипедах для взрослых. От­личие заключается в меньшей базе (не более 1000 мм по ГОСТ 6693—83), несколько уменьшенных

шаге велосипеда и длине шатунов. Масса велосипеда составляет 12,5… 13 кг, что значительно меньше мас­сы аналогичных дорожных велоси­педов для взрослых.

Рис. 15. Дорожные велосипеды для подростков: и — с закрытой рамой; 6 — с открытой рамой

Велосипеды для подростков ча­ще всего имеют колоса диаметром 24" с шинами 37—533 (24х1У2) такими же, как и на дорожных ве­лосипедах марки «Салют». Суще­ствуют велосипеды для подростков с шинами 40—406 (20X13/4) с од­нотрубными рама м il

Велосипеды для детей младшего школьного возраста. Характерным представителем этого тина велоси­педов является велосипед «Школь­ник», который выпускается ПО ГАЗ для детей 7… 12 лет. Он имеет схему, не отличающуюся от схемы велосипедов для взрослых. Рама велосипеда — открытая однотруб­ная.

Велосипед имеет уменьшенные подшипниковые узлы, не применя­
ем we на велосипедах других типов, и оригинальную тормозную втулку типа ГАЗ заднего колеса со сво­бодным ходом. В узлах применены шариковые подшипники принятой в велостроенин конструкции.

Колеса, собранные на спицах, имеют пневматические шины 30—445 (20X1 1/4), специально

предназначенные для этих велоси­педов.

Велосипед оборудован световоз­вращателями на заднем щитке и на педалях.

Спортивные велосипеды. Спор­тивные велосипеды выпускаются различных видов и предназначают­ся для спортивных соревнований и тренировок, а также для спортив­ного туризма.

Конструкция спортивных велоси­педов для соревнований на шоссе и для трека, или как их еще назы­вают «гоночных» велосипедов, стро­го регламентируется правилами Международного союза велосипе­дистов (УСИ). Более подробно об этом и об их конструкции можно прочитать в книге В. П. Любовиц — кого «Топочные велосипеды» (Л.: Маш и нострое н и с. 1989).

Шосс ейные и трековые спортив­ные велосипеды обладают целым рядом отл и ч ител ьны х особен но-

стей. Они имеют закрытые трапе­циевидной формы рамы. Их кон­фигурация и размеры зависят от вида соревнований, для которых предназначен. велосипед. Колеса этих велосипедов оснащаются спе­циальными спортивными шинами — однотрубками, у которых, в отли­чие от шин велосипедов других ти­пов, камера и покрышка соедине­ны в одно целое при изготовлении на шинном заводе. Однотрубки приклеиваются к ободьям колес специальными клеями. Ободья ко — лес из алюминиевых сплавов тон­костенного полого профиля; спицы, более тонкие, чем спицы дорожных Велосипедов, невзаимозаменяемы с последними.

• I

Трубы рулей имеют специфиче­скую форму с глубоким изгибом вперед — вниз —назад, причем у шоссейных и трековых велосипедов форма и размеры руля несколько отличаются. Велосипеды имеют уз­кие неподпружиненные седла, по­крышка которых изготовляется из натуральной кожи или из специ­альной микропористой пластмассы. Металлические педали облегченно­го типа не имеют резиновых коло­док и обязательно снабжаются ту — клипсамн.

Трековые и шоссейные велосипе­ды не предназначены для участия в дорожном движении и поэтому не имеют щитков на колесах для за­щиты велосипедиста от грязи, а также багажников, осветительного и сигнального оборудования (све­товозвращателей и звонка).

Велосипеды для соревнований на шоссе и треке предназначены для достижения максимально высоких скоростей. В этой связи совершен­ствование их конструкций в жест­ких рамках регламента, установ­ленного УСИ, идет в основном по двум направлениям: уменьшения

массы велосипеда и снижения аэро­динамического сопротивления дви­жению.

Уменьшение массы велосипеда в настоящее время возможно только путем использования для изготов­ления деталей новых материалов меньшей плотности с высокими ме­ханическими характеристиками. В велостроении применяют высоко­прочные легированные стали, алю­миниевые и титановые сплавы, раз­личные композиционные материа­лы. Из алюминиевых сплавов дела­ют ободья колес, шатуны и веду­щие звездочки, трубы и детали ру­лей, корпуса втулок колес, детали ручных тормозов, отдельные дета­ли рамы. Даже пружины седел из­готавливают из алюминиевых спла­вов. Ведутся экспериментальные работы по производству рам цели­ком из сверхлегких сплавов. Воль-

C%f

шие перспективы имеют рамы, тру­бы которых выполнены из компо­зиционных материалов. Одна из опытных моделей трекового вело­сипеда Харьковского велосипедного завода им. Петровского имеет раму и вилку, трубы которых сдела­ны из углепластика. Массу такого велосипеда удалось снизить до

5,5.. . 6 кг.

Для изготовления сильно нагру­женных деталей используют титан и его сплавы. Из них изготовляют валы каретки и оси педалей, неко­торые детали трещоток, переключа­телей передач, цепей.

К спортивным велосипедам, пред­назначенным для различных видов соревнований, предъявляют весьма различные требования с точки зре­ния прочности и жесткости. Этим отчасти объясняется то, что при проектировании спортивного вело­сипеда не всегда удается умень­шить массу велосипеда до предела, вполне достижимого в других слу­чаях.

Другим направлением совершен­ствования велосипеда является стремление снизить аэродинамиче­ское сопротивление, испытываемое велосипедистом при движении, ХО­ТЯ на сопротивление системы гон­щик—велосипед, очевидно, основ­ное влияние оказывает сам велоси­педист. Одним из условий сниже­ния аэродинамического сопротивле­ния движению велосипеда является придание его узлам аэродинамиче­ских форм в пределах, разрешен­ных регламентом УСИ. В этих це­лях трубам рамы и руля придают каплевидный, обтекаемый профиль поперечного сечения, другие дета­ли, например рукоятки тормозов, делают обтекаемой формы. Воз­можно большее число деталей, на­пример тросы управления тормоза­ми, убирают внутрь труб рамы.

Для снижения аэродинамическо­го сопротивления вращению колес на спортивных велосипедах в по­следнее время стали применять ди­сковые колеса, собранные на осно­ве сплошных дисков с гладкой по­верхностью. В качестве конструк­ционного материала для изготовле­ния дисков используют высокопроч­ные композиционные материалы, армированные ориентированными углеродными волокнами. Колеса такой конструкции пока еще слож­ны в изготовлении, имеют высокую стоимость и поэтому выполняются по специальным заказам.

Шоссейные велосипеды (рис. 16) предназначены для соревнований на шоссе. Они имеют бестормозную втулку заднего колеса со свобод­ным ходом (с трещоткой), на кото­рой располагаются пять ведомых звездочек с различными числами зубьев. Вместе с блоком из двух ведущих звездочек на каретке это дает возможность получить десять передач. На велосипеде устанавли­ваются два переключателя пере­дач —- передний и задний. В пере­даче применено узкая цепь, отли­чающаяся по ширине от цепей ве­лосипедов других типов и невзаи­мозаменяемая с ними. Колеса кре­пятся к раме при помощи специ­альных эксцентриковых устройств, позволяющих быстро снять и по­ставить колесо hл велосипед без применения инструмента. Это де­лает возможным замену колес в процессе с с р ев но в а н и и.

Шоссейные велосипеды использу­ются на дорогах, поэтому они обо­рудованы надежной тормозной си­стемой, состоящей из двух клеще­вых тормозов с ручным приводом на обоих колесах. Рамы спортив­ных шоссейных велосипедов выпу­скаются различной высоты (520… 600 мм с интервалом 20 мм), что поз вол я ет с пор тс м єну подоб р а т ь раму по росту.

Рис. 16. Спортивный шоссейный велосипед

В нашей стране для спортивных соревнований производят улучшен­ные модели шоссейных велосипе­дов по индивидуальным заказам, рамы и узлы которых по размерам наилучшим образо-м приеиособле

ны к росту, телосложению и физи­ческим возможностям гонщика.

Рис. 17. Спортивный трековый велосипед

Выпускаемые серийно шоссейные велосипеды благодаря высокой лег­кости хода и малой массе (10 кг) пользуются спросом велосипеди- стов-любителей. В этом случае из — за ограниченной долговечности шин-однотрубок целесообразно за­менить колеса с однопрубками на колеса с шинами 32—622 (27Х! 1/4), предназначенными для туризма. Для использования вело­сипеда на улицах и дорогах его не — обходимо оснастить приборами сиг­нализации — световозвращателями и звонком.

Трековые велосипеды (рис. 17) предназначены для соревнований на специально оборудованных тре­ках и не используются на дорогах. Они не имеют механизма свободно­
го хода (за исключением построен­ных в единичных экземплярах ве­лосипедов для рекордных заездов) и многоступенчатых передач. В за­висимости от вида соревнований и физических возможностей спорт­смена в их передаче могут быть поставлены ведущая и ведомая звездочки с различны ми числами з у б ье в дл я п од бора н а д л еж а ще го передаточного отношения. Замена ведущих звездочек может произво­диться без демонтажа других дета­лей каретки.

Отсутствие механизм а свободно­го хода исключав г необходимость оборудования велосипеда тормоз­ной системой, так как плавное за­медление движении можно осуще­ствлять» воз чей С Г BVH СООГ’ВЄІГТВ’Ю-

*• ✓

щнм образом на педали, а необхо­димость экстренного торможения ті треке практически не возникает.

Для облегчения прохождения по­воротов и улучшения маневренно­сти велосипеды имеют укороченную базу и увеличенный дорожный про­свет, v (‘ той чи nor т ь н а по bod о т а х • *

обеспечивает повышенный наклон пулевой колонки.

к •

Передние вилки трековых вело­сипедов имеют трубы круглого, а не овального сечения, что придает вилкам равнопрочность их элемен­тов. Седло своей передней частые может опираться на раму посред­ством специального регулируемого упора. Подобный упор с опорой на вилку может быть установлен и на руле.

Трековый велосипед для гонки за лидером (рис. 18) несколько отли­чается от трековых велосипедов других видов. В этом виде соревно­ваний с порте м е н — в ел оси п ед и с т и а предельно коротком расстоян-ии следует за специально оборудован­ным мотоциклом, который создает за собой зону уменьшенного воз­душного сопротивления. Поэтому велосипед имеет уменьшенное пе­реднее колесо и переднюю вилку с обратным изгибом (изгиб назад). Этому соответствует и форма рамы, несколько отличающаяся от рам других трековых велосипедов.

-Поскольку скорость может до­стигать значений, значительно больших, чем в любых других ви­дах соревновании, передачи велоси-

Рис. 18. Спортивный трековый велосипед для гонки за лидером .49

Рис. 19. Спортивный трековый велосипед-тандем

Рис. 20. Спортивно-туристский велосипед ^ Зак 411

педов для гонок за лидером имеют очень большие ведущие звездочки (с числом зубьев 60… 70) и ма­ленькие ведомые (13… 15 зубьев).

Велосипеды-тандемы, изготовляе­мые по специальным заказам, (рис. 19) относятся также к спор­тивно-трековым велосипедам. Двух­местный велосипед, приводимый в движение одновременно двумя ве­лосипедистами, имеет прочную и очень жесткую раму с двумя каре­точными узлами, на которых мон­тируются две пары шатунов с ве­дущими звездочками. Рама и пе­редняя вилка изготовлены из труб лепи ров а н н о й ста ли у величенно го Сечения. Ободья колес усиленные.

Колеса снабжены гоночными ши­на м и — од н о т р у б к а м и размером

600X27. Велосипед имеет две цепи. Ведущая и ведомая звездочки пе­редней цепной передачи имеют оди­наковые числа зубьев. Регулиров­ка натяжения передней цепи осу­ществляется посредством эксцент­рикового механизма, расположен­ного в передней каретке. Сущест­вуют конструкции, в которых ниж­няя ветвь передней цепи натягива­ется специальным подпружиненным беговым роликом.

Спортивно-туристские велосипе­ды. По конструкции спортивно-ту — ристские велосипеды (рис. 20), предназначенные для дальних ту­
ристских поездок, занимают проме­жуточное положение между дорож­ными и спортивными шоссейными велосипедами. База этих велосипе­дов (около 1060 мм) короче базы дорожного велосипеда, но длиннее базы шоссейного. Облегченные по сравнению с дорожными рамы тра­пециевидной формы для улучшения маневренности велосипеда имеют больший угол наклона рулевой ко­лонки. Колеса по сравнению с до­рожными тоже облегчены. Они имеют более тонкие СПИЦЫ и ободья из алюминиевого сплава с узкими бортовыми (состоящими из камеры и покрышки) шинами

32—622 (27X1 1/4).

Спортивно-туристские велосипе­ды имеют многоступенчатые пере­дачи с числом ступеней четыре или восемь, если велосипед дополни­тельно оборудуется блоком из двух ведущих звездочек и передним пе­реключателем передач. Ведущие звездочки крепятся к фланцу (ла­пам) шатуна винтами и могут быть заменяемыми. На велосипедах при­меняют облегченные металличе­ские педали, снабженные резино­выми накладками и встроенными световозвращателями — так назы­ваемые комбинированные педали. На них можно устанавливать тук — липсы. Так как велосипеды имеют бестормозные втулки заднего коле­са с трещоткой и четырьмя ведо­мыми звездочками, на них уста­навливают тормоза клещевого ти­па с ручным приводом на обоих колесах.

Рули могут быть двух различных модификаций: с глубоким изгибом трубы вперед — вниз — назад, как у спортивных шоссейных велосипе­дов, и рули для прямой посадки, наподобие дорожных, с ручками, приподнятыми вверх. Седла также устанавливают двух видов: турист­ские— с мягкой покрышкой и го­ризонтальными пружинами под ней, отличающиеся от дорожных тем, что у них пет задних вертикальных цилиндрических пружин, и жест­кие седла спортивного типа с уз­кой кожаной или пластмассовой покрышкой.

Необходимым оборудованием спортивно-туристских велосипедов являются багажники. На некото­рых моделях устанавливают даже два багажника — над задним и пе­редним колесами. В отличие от других спортивных велосипедов ту­ристские оборудуют щитками ко­лес, а также оснащают сигнальны­ми приборами (звонком и свето­возвращателями) . Для передвиже­ния в темное время суток велосипе­ды оборудуются осветительными приборами — генератором и фарой.

Приближенность параметров спортивно-туристского велосипеда к параметрам шоссейного при большей его прочности делает ве­лосипед очень удобным для начи­нающих спортсменов. В случае не­обходимости он может быть еще более приближен к шоссейному пу­тем установки колес с шинами-од — нотрубками и туклипсов на пе­дали.

Велосипеды для велотриала.

В конце 70-х гг. начал приобре­тать популярность новый вид вело­сипедных соревнований — велотри­ал. Соревнования проводятся на открытой местности или в лесопар­ках на специально размеченных трассах с искусственно созданными препятствиями различного рода.

Велосипед для велотриала, назы­ваемый велосипедом типа ВМХ, внешне похож на кроссовый спор­тивный мотоцикл и отличается от него отсутствием двигателя.

Велосипед имеет колеса малого диаметра с широкими стальными ободьями и широкопрофильными кроссового исполнения шинами двух типов— 20X2,125 и 20X1,75 (по обозначениям зарубежных фирм). Некоторые модели выпу­скаются с колесами различного диаметра (переднее колесо больше заднего и более узкое). Рама ве­лосипеда очень жесткая небольшая с высокой поднятой кареткой. Верх­няя труба рамы облицована мягкой травмозащитной подушкой. Перед­ние вилки имеют небольшой вынос оси колеса вперед и прочную арко­образную коронку. Некоторые мо­дели велосипедов оборудуют упру­гой телескопической вилкой мото­циклетного типа. Применяются ру­ли кроссового типа, усиленные до­полнительной поперечиной, на ко­торой также устанавливается трав­мозащитная подушка.

Передача велосипеда обычно име­ет ведущую звездочку с 44… 46 зубьями и ведомую звездочку с 16 зубьями. Задняя втулка имеет механизм свободного хода. На обо­их колесах применяются клещевые тормоза ободного типа, аналогич­ные используемым на спортивно­шоссейных велосипедах. Некоторые велосипеды снабжаются колодоч­ными тормозами на обоих колесах, размещенными по типу мотоциклет­ных во втулках специального бара­банного типа. На велосипедах уста­навливаются жесткие седла спор­тивного типа, а для юных спорт­сменов (6… 10 лет) — специаль­ные мягкие седла с удлиненной по­крышкой.

Конструкция этих велосипедов продолжает совершенствоваться. На последних моделях, например, для обеспечения постоянства сцепле­ния ведущего колеса с дорогой, а также для уменьшения нагрузки на спортсмена применяется упругая подвеска заднего колеса.