КОЛЕСА
Велосипедное колесо представляет собой рациональную, отработанную во многих вариантах конструкцию. Оно состоит из следующих элементов: обода, на котором монтируется пневматическая резиновая шина, втулки, в которой размещается ось колеса, и связывающих их тонких стальных спиц. Колесо представл яет собо й предв а р и тел ь — но напряженную конструкцию, выдерживающую нагрузки, многократно превышающее массу самого колеса. Такая высокая прочность обусловлена главным образом способом расположения спиц в колесе, при котором каждая спица работает только на растяжение, причем часть спиц передает подведенный к колесу вращающий момент, а часть из них — вертикальную приложенную нагрузку. Спицы в колесе располагаются не строго по радиусу, а со смещением по отношению к оси втулки колеса (по касательной к ее фланцу). Колесо, собранное таким образом, называется тангентным. Каждая спица перекрещивается с соседними в двух или трех местах. У спортивных велосипедов спицы в местах п ер екр е Щ’И В ан и я и ног д а обматываются тонкой проволокой и пропаиваются оловянными припоями. Это увеличивает прочность и жесткость колеса.
Спицы велосипедного колеса изготовляют из стальной проволоки с высоки ми м ех а ни чески ми ха р акте — ристіикам’и. Спицы колес дорожных велосипедов имеют диаметр 2 мм, спортивных—1,8 мм. На одном из концов спицы сформирована головка для закрепления ее во фланце втулки. Этот конец спицы загнут по радиусу под прямым углом. На другом конце спицы имеется резьба, на которую навертывается ниппель для закрепления спицы в ободе колеса. Резьба на спице выполнена накаткой, поэтому ее наружный диаметр больше диаметра спицы. Так, на спице толщиной 2 мм накатывается метрическая резьба M2,l Х0,4 мм.
Ниппели представляют собой специальные трубчатые гайки с соответствующей спицам внутренней резьбой. Один из концов ниппеля имеет головку со шлицем под отвертку, другой — четырехгранник под специальный ниппельный ключ. Ниппели дорожных и спортивных в ел ос и п е д ов невзаимозаменяемы.
Между ободом и головкой ниппеля прокладывается специальная ниппельная шайба овальной формы с круглым внутренним отверстием. Шайба предохраняет обод от деформации головкой ниппеля. Колеса со стальными ободьями коробчатого сечения могут быть собраны без ниппельных шайб.
Для изготовления ободьев в колесе используют стальную ленту толщиной 0,7… 0,8 мм или специальный прокат из алюминиевых
сплавов. Для дорожных велосипедов чаще всего применяют стальные ободья из ленты, для опортив — но-туристоних и некоторых моделей складных велосипедов — ободья из алюминиевого проката.
Профиль ободьев может быть различным. Существует несколько типов профилей. Современные ободья для шин с проволочными бортами имеют посередине кольцевое углубление для обеспечения возможности установки шины на обод (седло) и по своему типу относятся к так называемым глубоким ободьям (рис. 25).
Большое распространение получил обод коробчатого сечения из ленты (рис. 25,6), отличающийся прочностью и большой жесткостью. Хорошо зарекомендовали себя ободья из ленты, имеющие полости, образованные загнутыми внутрь краями ленты (рис. 25,а). Несколько менее прочными являются ободья из ленты, практически не имеющие внутренних полостей (рис. 25,г).
Ободья проваривают по всему периметру сплошным швом и сваривают в кольцо встык. Ободья имеют 36 или 32 отверстия диаметром 4,5 мм под ниппели сгшц. Как правило, 32 отверстия имеют ободья только передних колес. Для придания большей жесткости колесу отверстия под ниппели через одно смещаются от середины обода к краю на 1…2 мм. Между отверстиями под ниппели располагается одно отверстие под вентиль камеры диаметром 8,5 мм. Иногда по наружным краям обода предусматриваются рифленые дорожки для клещевых тормозов. Поверхность ободьев хромируется или, если НС предусматривается работа с тормозом, окрашивается цветными эмалями.
Ободья из алюм. иниевого сплава (рис. 25, в) имеют сравнительно большую площадь поперечного сечения, что обеспечивает достаточную жесткость, и не требуют декоративного покрытия. Они предназначены для работы с тормозами клещевого типа.
Размеры всех выпускаемых ободьев строю увязываются с размерами шин и являются обязательными для производителей велосипедов и для шинной промышленно-
|
Рнс. 25. Ободья: |
|
|
|
|
а — из стальной ленты для покрышки с проволочным бортом; б — ил стальной ленты коробчатого сечения; а — из алюминиевого сплава; г — из стальной ленты без внутрен
них полостей
|
|
|
Рис. 26. Ободья спортивных / — втулочка, 2 -•••• пистон; 3 |
|
|
|
|
|
велосипедов: шайба |
сти. В последние годы эти размеры согласовывают с требованиями Европейского союза производителей шин (ETRTO).
Основные размеры ободьев колес серийных велосипедов и размеры шин, предназначенных для них, приведены в табл. 1.
Для того чтобы определить посадочный диаметр обода, нужно не — .растягивающейея питью измерить его периметр по посадочной полке у края обода и результат сравнить с данными последней колонки табл. 1,
Для ободьев спортивных велосипедов (рис. 26) используют тонкостенные трубы из алюминиевого сплава, придавая им нужную форму профильной вальцовкой. Ободья соединяют в кольцо встык на трубчатой алюминиевой вставке. Для увеличения жесткости обода внутрь вставляются усилители в виде специальных втулочек под ниппели спиц. В некоторых ободьях имеются прокладки из прессованного картона. Толщина стенки трубы, из Которой изготавливают ободья спортивных велосипедов, в зависи-
|
1. Ободья колес велосипедов
|
мости от назначения обода» может составлять 0,5… 1 мм. Такие ободья достаточно прочны и очень легки.
Размеры ободьев соответствуют однотрубкам спортивных велосипедов, которые приклеиваются к ободьям специальными клеями.
Велосипедные колеса вращаются на шариковых подшипниках, размещенных во втулках колес. Втулки передних колес кроме обеспечения вращения колеса и восприятия вертикальной нагрузки не выполняют никаких дополнительных функций и устроены достаточно просто. Втулки задних колес воспринимают вращающий момент, передаваемый на заднее колесо приводом, и обеспечивают свободный ход велосипеда — разобщают колесо И Піриївод при движении ве* лосипеда по инерции.
Втулка переднего колеса состоит из корпуса 5 (рис. 27), изготовленного как целое с чашкаїми, либо составного (из двух чашек и центральной трубюи) и двух фланцев 3 и 7, напрессованных с обеих сторон на чашки или на чашечные части цельного корпуса. Во фланцах просверлены отверстия для установки спиц. Шариковые подшипники втулки образованы чашечными углублениями в корпусе,
Шарика мій 4 диаметром 5 мм и правым и левым, конусами 8 и 2. Конусы навернуты на ось 6, при чем [ЩПНЙ конус лолжен бы
|
|
оста — ^выи
конус навинчивается на ось до устранения зазора в подшипниках, вращая его, можно регулировать этот зазор в процессе эксплуатации велосипеда. В отличие от правого конуса левый, имеет на цилиндрической части, выступающей из корпуса втулки, дв^ лрпки пол [ециалыный клюя — для конусов. ►а конуса имеют правую резьбу и фиксируются на оси контргайками 1. ■
Между левым конусом и контргайкой находится шайба с усом, который входит в продольный паз на оси. Шайба предохраняет левый конус от случайного проворота по резьбе при регулировке в момент затягивания контргайки. Аналогичные шайбы с усом есть в каждом регулировочном узле подшипников велосипеда.
|
Рис. 27. Втулка переднего колеса: / — контргайка; 2— левый конус; 3, 7 — фланцы; 4 — шарик; 5 — корпус; б — ось; 8 — правый конус; 9 — шайба; Ю — гайка |
Все шариковые подшипники велосипеда относятся к специальным радиально-упорным подшипникам, одинаково хорошо воспринимающим действующие на них усилия и в радиальном, и в осевом направлении.
Шарики в подшипниках передних втулок могут устанавливаться в специальных обоймах — сепараторах — и без них, россыпью. В первом случае в подшипнике содержится семь шариков, без сепараторов— 9 шариков. Чашки подшипников и конусы изготовляют кз высокопрочных сталей и термически обрабатывают. На концах осей и в конусах нарезается метрическая резьба М8Х1-
В современных велосипедах для уменьшения их массы применяют алюминиевые сплавы. Из алюминиевых сплавов могут быть выполнены корпуса втулок. В этом случае стальные чашки запрессовывают в расточки алюминиевого корпуса.
Передние втулки спорти вно-шос — сейных велосипедов несколько отличаются от втулок дорожных велосипедов. Если колесо дорожного велосипеда крепится в наконечниках передней вилки навинченными на концах оси наружными гайками 10 с укрепленными на них зубчатыми шайбами 9, то колесо спортивного велосипеда может крепиться при помощи специального эксцентрикового зажима. Шток этого механизма размещается внутри полой оси втулки, поэтому диаметр оси увеличен. Концы оси имеют
[резьбу М9Х1- Такую же резьбу имеют конусы и специальные контргайки.
| Устройство и работа эксцентрикового зажима будут описаны ниже при рассмотрении конструкций задних бестормозных втулок.