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.
Одной из главных деталей велосипедов является втулка, от качества которой зависит основная характеристика – «накатистость». Их существует огромное количество, но большую сложность вызывает задняя втулка велосипеда, устройство которой достаточно сложное.
{ ArticleToC: enabled=yes }
Различаются их по:
- устройству;
- материалу, используемому для изготовления, следовательно, и прочности;
- весу;
- размеру;
- способу изготовления.
-
Так как у велосипеда два колеса, то и втулки две – передняя, позволяющая колесу свободно вращаться, и задняя, помимо функции, выполняемой передней, задняя отвечает за накат байка, т.е. его эффективную езду без прикладываемой нагрузки.
Конструкция задней бывает нескольких модификаций:
- свободный ход отсутствует – задняя бестормозная;
- без тормозного механизма, но со свободным ходом;
- задняя втулка велосипеда с ножным тормозом, устройством свободного хода.
Особенностью устройства последней является то, что для того, чтобы велосипед остановить необходимо педали вращать в обратную сторону. Внутри этого устройства, есть тормозной механизм, составляют который барабан и колодки, приводящиеся в движение вращающейся в обратном направлении звездой.
Разновидностью барабанной является червячная задняя втулка велосипеда, устанавливаемая обычно на байках односкоростных дорожных. Несмотря на невысокую эффективность, что, без сомнения, является минусом, у устройства огромный ресурс, что перечеркивает упомянутый минус.
Скоростные велосипеды снабжены бестормозными задними втулками, которые легче тормозных, меньше по размеру и имеют конструкцию более простую. Во время движения велосипеда свободный ход не позволяет педалям вращаться.
Ось велосипеда задней втулки может зажиматься на дропаутах или на раме. Спицы, отходящие от нее, соединяются с ободом, и благодаря подшипникам они вращают колесо.
Более простое устройство у втулки переднего колеса, выполняющей только вращение велосипедного колеса. На расположенных по торцам корпуса, выполненного в форме цилиндра, фланцах есть ось, подшипниковые узлы, отверстия для установки спиц.
Более сложная конструкция у задней велосипедной втулки. Устройство ее такое непростое потому, что одновременно с функцией вращения, выполняемой ею, она является основой под трещотку или кассету.
Задняя веловтулка удерживает колесо благодаря осевым концам перьев рамы, закрепленным в отверстиях одним из существующих способом:
- с помощью эксцентриков (без демонтажа колеса и специальных инструментов);
- гаек (с помощью гаечного ключа для их затягивания, взятых из расчета 2 штуки на одну втулку);
- дисковых веловтулок (на горниках), которые рассчитаны на крепление ротора.
Материал
В качестве материала используется сталь, бронза, сплавы алюминия.
Способы изготовления
В зависимости от технологического процесса изготовления втулки делятся на:
- штампованные;
- точеные;
- литые – наиболее прочные.
Последние отличаются большим весом. Их ставят на колеса с расположенными радиально спицами, чтобы повысить радиальные нагрузки.
На велосипеды, относящиеся к высокому классу чтобы уменьшить вес, ставят задние втулки с полыми осями большего диаметра и повышенной жесткостью.
На шоссейниках и горниках устанавливают их с разборными подшипниками, отличаются которые повышенным КПД. Устанавливать их не сложно, а регулировка не требуется.
Наиболее же распространены в наши дни велосипедные задние втулки, снабженные конусными радиально-упорными подшипниками качения.
Разобрать заднюю втулку скоростного велосипеда, чтобы отрегулировать, не столь сложно, как кажется. Чтобы эти детали служили дольше, их необходимо своевременно смазывать, очищать, регулировать, менять подшипники.
В ценовом сегменте лидирующие позиции принадлежат производителю Shimano, детали которого отличающиеся тем, что благодаря упорно-радиальным подшипникам качения становится доступной функция их регулировки и ремонт.
Их визитной карточкой считают возможность крепления спиц без фланцев. Наилучшим качеством, по мнению большого числа велосипедистов, обладают в этом бренде Deore LX. Неплохим вариантом считаются Alivio.
Заслуживает внимания продукция тайваньской компании Novatec, уверенно завоевывающая рынок.
Оно состоит в уходе за подшипниками, входящими в состав — чистке, смазке, регулированию.
Чтобы эти детали велосипеда служили долго, необходимо выполнять следующие правила:
- перебирать заднюю втулку, если на нее попала влага;
- делать это тем чаще, чем интенсивнее эксплуатируется велосипед: для городского байка достаточно выполнять действия раз в сезон, как и для шоссейного, а для горного аналога – вдвое, а то и втрое, чаще;
- диагностировать при обнаружении посторонних звуков или появлении люфта; проводить периодическую смазку.
Чем смазывают втулки велосипеда? Этот вопрос актуален для многих велосипедистов. При сборке задней втулки велосипеда, рекомендуется использовать для подшипников густую смазку, типа Литол и ШРУС. Для зубчатых колес, находящихся в трещотке, и собачек более подходит смазка жидкая (можно смешать ее с густой).
Обязательно нужно перед нанесением удалить старую смазку, пользуясь WD 40 или керосином. Наносят свежую смазку тонким слоем после просыхания растворителя. Если же этого не учитывать, то излишки смазки при езде приведут к загрязнению, что сократит срок службы детали.
Разборка и сборка
К большей части кассетных задних втулок применима нижеприведенная инструкция, позволяющая со сборкой и разборкой задней втулки велосипеда справляться быстро и грамотно.
Устройство этих деталей от разных производителей идентично. Имеются лишь незначительные различия, которые не влияют на процесс разборки.
Приступая к ремонту, необходимо рабочее место очистить, чтобы на нем не осталось пыли, ниток и волосков, которые способны испортить деталь.
Разборка рассматривается на примере Hyperglide.
Техника безопасности
Многие детали велосипеда изготавливаются производителями из хромомолибденовых закаленных сталей и упрочненной стали, следовательно, они отличаются хрупкостью. Поэтому, работать с ними нужно осторожно, обязательно защищая глаза.
Это основное правило техники безопасности позволит избежать травм при проведении работ по разборке задней втулки, которую нужно обязательно заспицовывать в колесо. Использовать для этого тиски нельзя.
Устройство втулок заднего колеса велосипеда таково, что разборка их начинается со снятия стопорного кольца. Использовать для снятия с подшипника с контргайкой внутреннего кольца можно острогубцы: в шлицевую канавку его аккуратно продвигают «носик», удерживая звездочки (как бы направляя их в сторону свободного хода).
Этим же способом пользуются, чтобы снять стопорное кольцо, имеющее правую резьбу (вращают его против стрелки часов).
Работая с трансмиссией, не забывайте, что направление вращения педалей велосипеда должно совпадать с направлением затягивания. То есть, раскручивают заднюю втулку против стрелки часов. У трансмиссии, расположенной справа, на задней втулке будет также правая резьба.
Чтобы разобрать втулку заднего колеса велосипеда, требуется вытащить кассету, сняв стопорное кольцо. Кассеты обычно скреплены заклепками. В некоторых имеются звездочки двух типоразмеров, поэтому, сняв их, нужно не нарушить порядок.
Звездочки необходимо очистить, пользуясь керосином, метилэтилкетоном или ацетоном.
Следующий шаг – снятие оси. Для этого требуется снять все, что находится на противоположном звездочкам конце оси, вытащив ее на расстояние, достаточное для снятия подшипников.
После снятия уплотнителя, на внутреннем кольце подшипника становятся заметны два гнезда.
Для этого потребуются специальные инструменты. С помощью системы рычагов, соответствующих размеру гнезд, кольцо отвинчивают по часовой стрелке. Справившись с этой работой, можно переходить к следующему шагу – снятию подшипников.
Выполнив это, их смазывают, чтобы хорошо сели на место. С сердцевины снятой задней втулки потребуется удалить, не повредив, все шайбы (их, как минимум, три). Их нужно протереть и сохранить в таком же порядке.
Для очистки шайб подойдет любой растворитель. Перед сборкой они должны хорошо высохнуть. Поддев подшипники небольшой отверткой, их кладут на тряпку.
Шайбы сохранять все.
Они должны быть установлены на место, если нет никаких серьезных проблем. Если же замечены проблемы с переключением передач, можно попробовать удалить самую тонкую из них, собрать и проверить, исчезла ли проблема.
Если нет, шайбу возвращают на место, а удалят более толстую. Если достигнуть приемлемой нагрузки удается только с самой толстой из шайб, возможно, задняя втулка изношена и требует замены.
Перед сборкой нужно убедиться, что подшипники находятся в соответствующих обоймах, из которых были извлечены. Их установить необходимо на свои места, не переставляя на другую сторону колеса, поскольку, зазоры, образующиеся в процессе износа, у них разные.
Достаточно мелкие подшипники кассетных втулок легко теряются, но для их поиска не рекомендуется пользоваться магнитом, поскольку, намагнитившись, они будут притягивать железные частицы, что приведет к быстрому их износу.
На этапе их чистки, их заворачивают в тряпку, чтобы удалить лишнюю смазку. Затем процесс повторяют, смочив чистую тряпку в растворителе.
При обнаружении дефектов или явных следов его износа, заменяют новым.
Из инструментов для этой работы нужен ключ на 12 или же пара универсальных гаечных ключей (как на картинке). Зажимной винт вращают против часовой стрелки, поскольку у него правая резьба.
Главное – делать это осторожно, чтобы винт не расколоть. Для облегчения процесса, можно сделать нехитрое устройство, позволяющее увеличить длину рычага — надеть дополнительную трубку на ключ. Грубую силу применять нельзя, чтобы не испортить заднюю втулку.
На картинке, приведенной в разделе «Как разобрать и собрать заднюю втулку?» детали, которые снимать нельзя, обозначены красным цветом. Если их повредить, придется менять.
На данном шаге задняя втулка полностью разобрана. Остается почистить с помощью проволочной дискообразной щетки резьбу стопорного винта и другие резьбовые соединения, чтобы предотвратить заедание после установки детали на место.
Если обнаружены неисправные компоненты, их заменяют новыми. При сборке собачки устанавливают в правильном направлении и месте. Иначе вращаться кассетная задняя втулка не будет.
Собирая сердцевину, на резьбу стопорного винта наносят смазку и противозадирное вещество. Тем же способом, что использовали, чтобы снять стопорное кольцо, закрепляют сердцевину, прикладывая усилие 3-7 кгс.
В канал для установки подшипников наносят смазку, которая работает подобно клею, удерживая их на посадочных местах, пока идет установка остальных деталей. Теперь, смазав храповое кольцо, их ставят внутрь оболочки.
Когда собрана одна сторона задней втулки, сердцевину, аккуратно помещают в обойму, закрепляют, устанавливают шайбы, проявляя максимум осторожности, вставляют в обоймы подшипники, чтобы они не деформировались. На свободном ходу проверяют работу детали.
Для вкручивания комбинированного кольца, против часовой стрелки прокручивают оболочку задней втулки, чтобы убедиться в правильности установки подшипников. Если все собрано грамотно, кольцо с силой затягивают.
Проще их устанавливать, начиная со стороны трещотки.
Устанавливаемось
Чтобы нагрузку настроить правильно, контргайкой следует зафиксировать конус, помещенный в трещотку. Со стороны трансмиссии ось рекомендуется заблокировать, максимально отцентровать (если крепится болтами).
Подшипники со стороны трещотки обильно смазать, закрутить в них конусы для установки предварительной нагрузки, вращая по часовой стрелке контргайкой.
Вначале конус затягивают не сильно, чтобы он оказывал незначительное сопротивление вращению, т.е. открутить его можно было бы рукой.
Если процесс заклинивает, то, скорее всего, замены требуют подшипники, которые изношены полностью, а то и задняя втулка для зажима конусных деталей, которая самостоятельно закручиваться не должна.
Устройство кассеты такое, что вставить ее возможно единственным способом: с силой затягивают контргайку, проверяя, чтобы в кассете не было люфта. Осталось проконтролировать зазор между тормозными колодками и ободом, а также свободно ли вращается колесо. После того, как предварительная нагрузка настроена, можно фиксировать с помощью контргайки, конус.
Установив на байк колесо, вращают педали: вначале в одну сторону — вперед, потом – в обратную, чтобы удалить излишки смазки. Вытечь она должна в течение нескольких минут. Велосипед готов к работе.
Видео: Задняя втулка велосипеда передняя втулка — что это?
Андрей Григорьев
Втулки – одни из самых важных и, нередко, дорогих узлов велосипеда, будь это дорогой спортивный байк или простенький подростковый. От их качества весьма существенно зависит накатистость, а значит и коэффициент полезного действия велосипеда, что немаловажно – ведь байкер при езде тратит свои собственные силы. Недаром, подшипники качения впервые массово появились именно на велосипедах, а уже позднее распространились на множество других машин и механизмов.
Общие особенности конструкции
Втулки, предназначенные для велосипедов, различаются по таким параметрам, как наличие дополнительных устройств, прочность и тип защиты от внешних воздействий. Соответственно, существенно различаются и вес, и цена. И если втулки горного и шоссейного велосипеда имеют примерно одинаковое строение, то втулки со встроенными тормозами уже отличаются весьма существенно, а втулки с внутренним переключением передач – кардинально.
Самая простая конструкция – у втулки переднего колеса обычного велосипеда. Цилиндрический корпус, по торцам которого располагаются фланцы с отверстиями для крепления спиц. Внутри корпуса находятся ось и подшипниковые узлы, закрытые пыльниками. Устройство задней втулки любого велосипеда заметно сложнее.
Задние втулки многоскоростных велосипедов, не считая планетарных, могут быть двух видов. Устаревшие резьбовые втулки, где трещетка, т. е. блок звезд вместе с храповым механизмом, навинчивается на втулку или современные – барабанные (Freehub ), где храповой механизм является частью втулки, а кассета представляет собой лишь набор звезд. Кроме втулок с традиционным храповым механизмом, встречаются так называемые «роллерные» втулки, которые гораздо лучше выдерживают ударные нагрузки на механизм свободного хода и со звездообразным механизмом, например, в DT Hügi.
Корпуса современных втулок могут быть литыми, точенными или штампованными, изготовленными из алюминиевых сплавов и, частично, сплавов титана. Сейчас наиболее распространены точенные и штампованные алюминиевые втулки. Втулки, предназначенные для колес с радиальным спицевым набором, имеют упрочненные фланцы, способные выдерживать радиальные нагрузки. Оси втулок могут быть стальными, алюминиевыми или титановыми. В середине 2000-х появились передние втулки со сквозными осями диаметром 15 или 20 мм и задние с осями 12 мм.
Втулки горных велосипедов подразделяются на «обычные» и «дисковые», т. е. предназначенные для установки на них роторов дисковых тормозов. Сейчас распространены два несовместимых стандарта крепления роторов: ISO на шести болтах и шлицевое со стопорным кольцом, так называемый Shimano Center Lock .
Колесо может крепиться на раме или вилке либо гайками – только на недорогих велосипедах, либо при помощи эксцентрикового механизма (quick release ). Удобство использования эксцентриковой стяжки заключается в возможности быстрого снятия и установки колеса без использования инструментов. Двадцатимиллиметровые оси для DH крепятся при помощи эксцентрика и болтовой стяжки ног вилки.
Современные втулки горных велосипедов от среднего уровня имеют двойное контактное уплотнение. В дорогих втулках, например DT Swiss, и втулках шоссейных велосипедов применяется лабиринтное уплотнение, которое создает меньньшее сопротивление вращению колеса, чем контактное, но несколько хуже защищает от грязи и воды.
Типы подшипников
К настоящему моменту наибольшее распространение получили втулки с радиально-упорными конусными подшипниками качения. Например, все втулки Shimano используют именно такие подшипники. Подшипники состоят из внешней и внутренней обоймы, набора шариков и, иногда, сепаратора. В качестве внутренней обоймы выступает конус, навинчиваемый на ось втулки, а внешняя обойма впрессована в корпус втулки. Главные достоинства подшипников этого типа – ремонтопригодность и возможность регулировки по мере износа. Из недостатков – сложность сборки (много деталей) и необходимость регулировки .
Другой тип подшипников, встречавшийся ранее только во втулках шоссейных велосипедов, это радиальные обойменные (промышленные) подшипники. Сейчас они распространились и среди втулок для горных велосипедов. К достоинствам можно отнести меньшие потери на трение , простоту сборки втулок, отсутствие необходимости регулировки. С учетом легкой замены подшипника, ресурс втулки увеличивается многократно. Но радиальные подшипники плохо переносят осевые нагрузки , иногда возникающие в велосипедных колесах. Интересная особенность некоторых подобных втулок высокого класса состоит в том, что они разбираются при помощи лишь одного шестигранного ключа.
О замене спиц
Для передней втулки, не имеющей дискового тормоза, замена лопнувших спиц не представляет никакой проблемы, так как спицу можно легко завести во фланец втулки сбоку. Но этот вариант малоприменим в случае, если рассматривается втулка с дисковым тормозом или задняя втулка. Для установки спицы во фланец, придется снимать ротор тормоза и кассету, что сильно усложняет работу и требует применения специальных инструментов. Для упрощения этих операций Mavic разработали втулки с нетрадиционным способом крепления спиц.
Mavic использует втулки с сегментированными фланцами под специальные прямые спицы. Заменить спицу в колесе, собранном на таких втулках, очень просто. Shimano пробовали пойти по другому пути, создав бесфланцевые втулки DDH (directional design hub) и втулки с небольшим количества спиц, размещенных ниппелями ко втулке (ступенчатые фланцы) с закреплением не по центру обода, как это бывает обычно, а по его бокам. Сейчас, правда, они пошли по пути Mavic.
Производители
Наибольшее распространение на данный момент получили втулки Shimano . На недорогих велосипедах – различных китайских производителей, поставляющих их только на сборочные конвейеры.
Дорогие и качественные втулки выпускают такие компании, как DT Swiss, Hope, Hayes, American Classic, Tune, Chris King и некоторые другие. К втулкам высокого уровня можно отнести и втулки Shimano XTR. Их стоимость может составлять от $100 до $300.
Итоги
В заключение стоит упомянуть, что качество работы втулки очень сильно зависит от типа подшипников, качества их обработки, а также качества уплотнений. Мягкость и легкость вращения подшипников определяется точностью изготовления деталей, типом полировки беговых дорожек и шариков подшипников, их поверхностным упрочнением и соблюдением допусков. Но помните, что, какого бы высокого уровня не были втулки на вашем велосипеде, все же, не стоит лишний раз окунать их в воду, на пользу это не пойдет.
Как велосипед невозможно представить без колеса, так велосипедное колесо — без втулки. Без нее ни одно велоколесо не станет крутиться. Собственно говоря, колесо и втулка к нему у велосипеда — это как точка опоры и рычаг. Без такого «союза» не может быть велодвижения.
От качества втулки зависит «накатистость» любого велика (очевидно, что чем лучше качение/скольжение во втулке, тем легче колесу крутиться), а значит и его КПД. Поэтому стоит подробнее рассмотреть: что из себя представляет эта велосипедная запчасть? Какие существуют критерии для ее выбора? А также разобраться, какие материалы используются для изготовления втулок, каково их устройство, типы крепежа и т.д.
Оглавление:
Велосипедные втулки: устройство
Велосипедной втулкой называется фактически основная деталь колеса этого транспортного средства.
Ось ее зажимается прямо на раме или на дропаутах вилки. А с ободом колеса она соединяется отходящими спицами. Что же касается крутящего момента, то и веловтулка, и само колесо вращаются за счет подшипника.
Выбор втулок для велосипедов на современном рынке огромен. И каждый велосипедист эту запчасть подбирает «под себя» по материалу изготовления. Втулки производят из:
- сверхпрочного алюминиевого сплава (детали получаются легкими, устойчивыми к коррозии);
- стали (запчасти выходят более дешевыми по цене);
- титанового сплава (пока только в некоторых моделях отдельных производителей, например, для серии Shimano XTR).
Кроме того, втулки могут быть штампованными, литыми или точеными. Первые и вторые будут попрочнее третьих, к тому же они обладают безупречно ровной поверхностью, что тоже немаловажно.
Передние и задние велосипедные втулки
Передняя втулка простейшей конструкции располагается на переднем колесе велосипеда. И ее единственная опция — вращение колеса . В цилиндрическом корпусе этой детали есть отверстия (во фланцах по торцам) для спиц, а еще имеются ось и подшипниковые узлы.
А вот задняя втулка находится уже на заднем колесе. Она и устроена сложнее, и функций исполняет больше. Помимо обеспечения вращения, эта деталь также служит основанием для кассеты или трещотки.
До недавнего времени все задние втулки выпускались резьбовыми, но сегодня такая конструкция уходит в прошлое. В новых спортивных байках (и не только) со множеством скоростей стоят уже усовершенствованные модели, барабанные . У этих деталей «храповый» механизм (движущая часть задней втулки) является составной частью, а кассета остается лишь набором звезд.
При втулках современной конструкции на нет сводятся:
- возможность сорвать резьбу в момент установки;
- неравномерность износа трещотки и звезд;
- большие энергопотери узла.
Теперь меньше стал вес веловтулок и больше жесткость (за счет увеличения расстояния между подшипниками). Шлицы барабана сделали крепление гораздо более надежным (сорвать с них кассету практически нереально), а шлицевое соединение обеспечило простоту втулочного монтажа. Плюс менять сейчас можно не всю кассету, что довольно затратно, а лишь отдельные звезды.
Однако прогресс в этой области не стоит на месте. Некоторые известные производители (KING, CRISS и др.) вообще выпускают втулки с уникальным механизмом. Практически вечные, конструкция которых – это пара зубчатых колец из стали, да пружина. При качении такие кольца не касаются колеса, а вот при педалировании кольца во втулку вжимает пружина, устанавливая нужное соединение. Простое, надежное и максимально долговечное решение.
Тип крепления
На велосипеде колеса держатся именно благодаря тому, что осевые втулочные концы заведены в отверстия перьев рамы и закреплены там. Самыми распространенными считаются следующие варианты подобного крепления:
- эксцентриковое, при котором легко монтировать/демонтировать колеса (практически без применения инструментов);
- и наиболее дешевое гаечное, при котором на каждую втулку приходится по 2 гайки (в этом случае колеса крепятся и снимаются с использованием гаечного ключа нужного размера).
В горных велосипедах, помимо обычных втулок, используют дисковые, рассчитанные на возможный монтаж ротора дисковых тормозов. При этом существует 2 стандарта роторного крепежа:
- шлицевое, оснащенное стопорным кольцом;
- и ISO на шести болтах.
Качественные же байки MTB-класса производители часто снабжают двойными контактными веловтулками или лабиринтными уплотнителями — и все это для снижения сопротивляемости колесному вращению до минимума. Правда, при этом может пострадать защита от воды и грязи.
Вид подшипника
Велосипедные втулки оснащаются подшипниками только 2-х типов:
Если говорить о подшипниках второго типа (промышленных), то на каждую втулку таких приходится по 2 шт. Пыльники плотно прикрывают их и надежно защищают от негативного внешнего воздействия, поэтому в каком-то частом или сложном обслуживании элементы промышленных подшипников не нуждаются. Этот вариант является универсальным и подходит практически для любого вида велоезды. Правда, любой промышленный подшипник принципиально дороже насыпного, но цена оправдывается его:
- высоким качеством;
- и прекрасными эксплуатационными характеристиками.
Впрочем, у промышленного варианта есть и минусы. И именно из-за них насыпные детали до сих пор не вытеснены с рынка. В частности, промышленные подшипники сложно устанавливать. В условиях велопохода, например, это сделать чрезвычайно трудно, практически невозможно, поскольку потребуется выпрессовка, а затем запрессовка уже собранного элемента. А вот с насыпным подшипником не будет никаких проблем. Сломался шарик? Заменить деталь — дело 10-ти минут от момента остановки велосипедиста и обнаружения им неисправности.
Число спиц
Между количеством спиц во втулке, надежностью колеса и его весом существует прямая зависимость. Сегодня фирмы-производители предлагают потребителям втулки с отверстиями под число спиц от 12 до 48. Но опытные велосипедисты ставят модели на 32 спицы или же на 36.
Производители
В среднем ценовом сегменте признанным производителем качественных велосипедных втулок является компания Shimano
. Ее продукция базируется на упорно-радиальных подшипниках качения и, благодаря этому обстоятельству, втулки Shimano ремонтопригодны и легко регулируются во время эксплуатационного процесса. Узнать такие втулки просто даже визуально, по нестандартному способу спицевого крепления — безфланцевому.
Многие опытные велосипедисты считают, что оптимальное соотношение «цена-качество» демонстрирует продукция Deore LX. А вот самым бюджетным из существующих вариантов являются веловтулки Alivio (передняя стоит всего 10 долларов США, а задняя — 15).
Среди новичков велорынка в этом сегменте следует отметить компанию Novatec (Тайвань). У ее продукции высокое качество и скромная цена. Фирма выпускает велосипедные втулки оригинального дизайна, с хорошим функционалом.
У владельцев же дорогих байков повышенным спросом пользуются веловтулки от Hope, Chris King, Tune, DT Swiss.
Уход за втулками
Техническое обслуживание абсолютного большинства втулок для велосипедов — это уход за подшипниками, входящими в их конструктив. Подшипники надо регулярно:
- Чистить.
- Смазывать.
- Регулировать.
- А также перебирать и сушить, если попала влага.
Вообще, в вопросе ухода за веловтулками есть определенные тонкости:
Правильный выбор велосипедных втулок
Выбираете втулку для велосипеда? Воспользуйтесь рекомендациями велопрофессионалов:
- не экономьте, если позволяют средства, купите веловтулку повыше классом (можно приобрести динамо-втулку или даже планетарную);
- перед походом по магазинам почитайте реальные отзывы в интернете;
- тип подшипника подбирайте под условия собственной езды;
- обращайте внимания на задние звезды (конкретно на их тип);
- лучше купить кассету, чем трещотку.
Вообще, лучше посоветоваться «вживую» со специалистом и/или опытным велосипедистом, сменившим не один байк. Профи обязательно дадут ценный совет новичку.
Выводы:
- Выбирая втулку для собственного велосипеда, необходимо обращать внимание на:
- материал, из которого она изготовлена;
- вид крепления;
- число спиц;
- тип установленного подшипника;
- репутацию производителя.
- Приобретенная и установленная веловтулка нуждается в регулярном техобслуживании, качественной чистке, а также замене смазки.
- Все составляющие части приобретаемой детали должны соответствовать существующим стандартам, в частности, обладать ровной поверхностью и соотноситься по размерам друг с другом (вплоть до миллиметра).
- При покупке, если позволяет бюджет, правильнее приобретать втулки среднего ценового сегмента и выше, поскольку именно такие модели отличаются высоким качеством, надежностью и эксплуатационной долговечностью.
Речь пойдет о классических насыпных втулках, где подшипники качения образуются отдельными шариками, а корпуса подшипников образованы элементами втулки. Это, как правило, втулки Shimano, Compagnolo, а также завода ХВЗ производства СССР (копия первых двух). В статье профилактике подверглась втулка Shimaho Deore FH-M510 пр-ва Японии выпуска 2003 года с пробегом около 10.000 км.
Следует заметить, что эту операцию в веломастерских при сезонных ТО практически никогда не делают, ссылаясь на сложность - предлагают не трогать или заменить втулки или даже колёса целиком на новые. Однако, во-первых, с компонентами высокого класса так поступать просто нерентабельно, а во-вторых, даже новые компоненты некоторых производителей не мешает осмотреть, иногда отрегулировать, а то и заменить смазку на более подходящую к нашим суровым условиям. Даже в промышленных подшипниках смазка требует замены, а уж с легкостью разборки насыпных втулок сделать сезонное ТО, заменить смазку и получить отлично катящий велосипед вообще не проблема.
Все описанные ниже приёмы применимы и к недорогим дорожным велосипедам (ситибайкам). Конструкция узлов у них схожа, разница только в качестве материалов, наличию пыльников и конструктивных ухищрениях. Чем дешевле компоненты - тем всё проще разбирается и тем стандартнее инструмент.
Особенности втулок
Огромный плюс этих втулок в принципиальной ремонтопригодности и легкости ремонта в полевых условиях, минимум необходимого специализированного инструмента, возможности настройки "под себя" а, в случае проблем в дороге, быстрым приведением в состояние "можно доехать до мастерской". Ещё один плюс - "честные" четыре (!) опорных подшипника в хорошо сбалансированной по нагрузке конструкции, что особенно заметно по ресурсу втулки в тяжелых условиях (песок, глина, снег с солью) и под тяжелыми ездоками. Особенно ценно, что, используя нижеописанную методику, после особо грязных покатушек можно быстро привести втулки в порядок, не дожидаясь, пока те закиснут или поржавеют.
Минус - требуются прямые руки, некоторая информация и аккуратность при разборке, чтобы не растерять запчасти. Также требуется терпение, чтобы отстроить опорные подшипники после сборки, но это терпение окупится сторицей - правильно смазанные хорошо отрегулированные насыпные втулки катят лучше!
Два варианта переборки
Совсем необязательно всегда каждый раз разбирать втулку полностью. Как правило, страдают самые нагруженные узлы - опорные подшипники колеса, в них забивается пыль и песок, туда попадает вода. Но в барабан, например, вероятность попадания чего-то извне гораздо ниже.
Текущий ремонт
, заключающийся в чистке от грязи, просушке и удалению попавшей во втулки воды, соли, морской воды, мелкой пыли или речного ила после сложного вело путешествия. Такую операцию желательно провести как можно быстрее после возвращения. Снимать кассету необязательно. Уже, вытащив ось, становится ясно, насколько серьезна ситуация. Заменить же масло в опорных подшипниках совсем несложно, для этого из всего длинного списка инструментов нужны только конусные ключи.
Профилактическая переборка с частичной или полной разборкой
всех компонентов, очисткой поверхностей, удалению всех загрязнений, выработки, заменой масла и тщательным осмотром. Это лучше всего произвести в конце сезона перед зимней консервацией любимого коня. Если же кататься много и зимой тоже - то перед зимним сезоном можно забить более "зимнюю" смазку, а в конце зимы - полностью перебрать узлы, куда могла попасть вода или соль с улиц. Снега ведь при зимнем катании забивается в вел порядочно. И смазать втулку более легкой и ходкой летней смазкой.
Конструкция втулок
Втулки состоят из очень стандартных запчастей - шариков, которых полно в любых промышленных подшипниках. Если необходимо, можно добыть любой подшипник с подходящими или даже похожими по диаметру шариками, извлечь их оттуда и поставить во втулку.Кстати, если втулка начала шуметь, имеет смысл заменить старые шарики на новые, без дефектов поверхности; но не придется искать подходящие подшипники целиком, как в случае со втулками на промышленных подшипниках. Коррозия безжалостна к любой стали.
Общая схема втулки из мануала Shimano. Втулки ХВЗ практически идентичные. Отличия в пыльниках и сальниках.
Требуемый инструмент
Из инструмента понадобится
- пара специальных тонких "конусных" ключей 13-14-15-6 и 13-14-15-17, изготовленные из крепкой инструментальной стали;
- специальный ключ-хлыст с куском цепи для фиксации кассеты;
- съемник кассеты (втулка с ребрами);
- рожковый ключ на 24, который может быть заменен чем угодно;
- шестигранник 1.5мм (для полной разборки или протяжки кассеты);
- шестигранник 10мм (для съема барабана свободного хода);
- обычный велосипедный универсальный ключ ХВЗ, в котором понадобится удобный торец между рожками 10 и 12 в качестве съемника барабана
- медицинский пинцет (шарики доставать из керосина и укладывать в обойму)
- старая зубная щетка (удобнее отмывать);
- плоскогубцы (пассатижи) среднего размера.
"Хлыст" - им удерживают кассету от прокручивания при демонтаже:
Кстати, это ещё и педальный рожковый ключ "на 15".
Съемник кассеты (черный) и ключ, которым его крутят:
Обычный "семейный" ключ от велосипеда Украина пр-ва ХВЗ. Его левая торцевая часть пригодится как съемник барабана.
Конусные (втулочные) ключи - незаменимы для регулировки конусов и из законтривания.
Шестигранники. Большой пригодится, чтобы снимать барабан, маленький - чтобы разобрать и собрать кассету.
Демонтаж кассеты
Удалить ось с эксцентриком. Обратить внимание, как
именно стояли пружинки - они должны быть как бы направлены более узким
концом внутрь, широкими концами к гайке и эксцентрику, как на схеме,
поз.1 из мануала Shimano.Разборку следует начать с демонтажа кассеты. Во-первых, она грязная и большая и её тоже не мешает вычистить и привести в порядок. Затем, надо убедиться в отсутствии износа корпуса барабана. Если барабан, удерживающий шестеренки кассеты, окажется изношен, то барабан (freehub) надо заменить обязательно, но, к счастью, это случается крайне редко.
Вставить съемник кассеты в самую маленькую звездочку в соответствующее отверстие. Левой рукой накинуть удерживающий ключ-съемник с цепью на кассету, правой рукой, удобно ухватив ключ на 24, за съемник крутануть гайку, удерживающую кассету. Гайку мы вывинчиваем из корпуса барабана, резьба правая (стандартная). Усилие может понадобиться немалое.
Затем аккуратно снимаем кассету. Она будет состоять из нескольких частей: основная с 5-7 наибольшими шестеренками, скрепленныим между собой и отдельно самая малая и 2-3 меньших, возможно через спейсеры (колечки). Всё это надо запомнить или зарисовать (сфотографировать), если не уверены в себе.
В результате должно получиться примерно так:
Если грязь прилипла намертво, кассету можно оставить в герметичной емкости с керосином на полчаса, чтобы грязь и масло откисло. Затем, отчистив щёткой и обтерев ветошью, надо её тщательно осмотреть на предмет деформации зубьев и выработки (выкрашивания).
На фото - практически новая кассета, которая прошла 1000 км, но по гористому рельефу и с хорошей нагрузкой - на 4-7, самых часто используемых и самых нагруженных звездах, заметны замятия краёв зубов. Особенно досталось звёздам 19 и 23.
"Раздалбливание" и заусенцы ухудшают переключение; изменение профиля зуба могут вызвать эффект проскакивания цепи. Причина деформаций проста - езда с растянутой старой цепью на новой кассете. Если бы цепь была новая и длина звена была бы в норме - выработка кассеты была бы менее явной, более равномерной и совсем не такой выраженной.
Надолбы можно аккуратно спилить тонким надфилем, но только "лишнее наплывы" по толщине, не трогая сам профиль зуба. Это немного улучшит переключение, но, к сожалению, никак не повлияет на оставшийся ресурс. Фото обработанной таким образом кассеты в конце статьи.
Обратите внимание на надежность скрепления блока кассет. Некоторые модели кассет - клепаные, некоторые - разборные. Разборные могут самопроизвольно развинтиться. На фото - винт под шестигранник, который скрепляет всю кассету и сам ключ-шестигранник на 1.5, которым его крутить.
Можно аккуратно разобрать кассету, тогда её значительно удобнее чистить, осматривать и подправлять. Не перепутайте только детали в порядке сборки. С возрастом все элементы механизмов прикатываются друг к другу и становятся индивидуальными. Поэтому менять их местами без надобность очень нежелательно. Обратите также внимание на зуб позиционирования (на фото он рядом с буквой "М"), он немного отличается шириной от остальных. Можно просто собирать кассету на барабане, так сложнее что-то перепутать.
Разборка втулки
Следует приготовить заранее керосин 100-500мл., подходящую емкость для отмывания деталей, ветошь и туалетную бумагу. В качестве емкости я использую банку от селедки 180мл., диаметром 140мм (в неё очень удобно ложится велосипедная цепь, но сейчас не об этом). Ещё для отмачивания деталей хорошо подходит герметичная "баночка для анализов" на 100мл., которая продается в любой аптеке за 20-30 рублей. Также потребуется конститентная смазка и шприц на 20мл. для её аккуратного нанесения. Можно и неаккуратно, отвёрткой мазать, кому как больше нравится. Смазок существует великое множество: от зарубежных литиевых типа MOBIL Mobigrease XHP222 , харьковской ХАДО с ревизиантами до банального ЦИАТИМ-221 (история и классификация смазок ЛИТОЛ-ЦИАТИМ), которая тоже, кстати, литиевая. Кто насколько любит свои втулки и кому что нравится. Только солидолом не надо - он впитывает воду и под ним всё поржавеет.
Немного о конусных ключах. Особенность этих ключей - толщина всего 2.5мм. Они необходимы для расконтривания конусов подшипников при разборке, где стандартный рожковый ключ не подлезет в силу толщины, а при сборке - для точной регулировки и законтривания этих же конусов. Эти ключи продаются и стоят недорого, около 200 рублей, а пригодятся ещё не раз. Для передней втулки больше не нужно ничего.
Аккуратно расконтриваем конуса, разбираем, обтираем старую смазку, раскладываем по порядку разборки и запоминаем как было. Разобраться поможет схема из мануала Shimano
Обратите внимание, что по мануалу барабан свободного хода (freehub) предполагается неразборным. Так и есть, его предлагают менять, как запасную часть, "тонкая работа". Но нас это не остановит - мы и его тоже разберем и вычистим, заменим смазку и вдохнем немного свежести.
Последние картинки для тех, кто запутается и ещё немного про износ.
Вот так выглядит задняя ось 10-ти летней втулки Shimano Deore 2003 года выпуска в сборе, как если бы она была внутри втулки.
Количество шариков в ЗАДНЕЙ втулке Shimano Deore: 9 шт. диаметром 6.35 мм (1/4") с каждой стороны.
Количество шариков в ПЕРЕДНЕЙ втулке Shimano Deore: 10 шт. диаметром 4.75мм (3/16") с каждой стороны.
Следует обратить внимание на качество поверхности качения опорных подшипников. Поверхность должна быть гладкой и блестящей, без ямок, каверн или коррозии. Накатанная дорожка в виде окрашивания, как на фото, допускается, если на ощупь ногтем она не чувствуется. Не должно быть отпечатков шариков - если такие есть, значит был сильный удар по колесу с деформацией конуса; в таком случае колесо уже никогда не удастся отрегулировать на оптимальное качение и минимальный люфт и втулка будет постоянно греметь и "есть грязь" пока не перетрет саму себя.
Также следует отмыть в керосине, обтереть и внимательно осмотреть сами шарики. Они тоже должны быть гладкими, блестящими и абсолютно круглыми. Если на шариках есть следы какой-либо коррозии или механические повреждения, то лучше их заменить. Менять надо все шарики сразу - очень важно, чтобы все шарики в одном подшипнике были одного диаметра; если какой-либо шарик будет больше другого, на него ляжет вся нагрузка, а точечная нагрузка быстро разрушит и шарик и накатную дорожку.
Втулки высокого класса изготавливаются из очень прочных сплавов; проблемы возникают только из-за попавшей соли, пыли, грязи, глины или частиц песка и ещё иногда из-за неправильно подобранной или попросту отсутствующей смазки. Как правило, после грамотного ухода, они опять работают как новые ещё не один цикл.
Разборка барабана (freehub)
Чтобы снять барабан с тела втулки, следует воспользоваться шестигранным ключом на 10 (во втулках Shimano XT/XTR - на 14). Резьба обычная (правая). К тому же, чтобы снять барабан можно только с заспицованного колеса, потому что удержать втулку иначе очень проблематично. Надо упереться и, удерживая колесо, провернуть шестигранник по правилу правой резьбы, вывинчиваем втулку на себя. Усилие может понадобиться немалое.
После того, как шестигранником вывинчена удерживающая втулка, барабан снимется и с обратной стороны обнаружится тонкий резиновый сальник. Его можно поддеть пинцетом или острым предметом и аккуратно извлечь, тогда будут видны шарики нижнего опорного подшипника.
ВНИМАНИЕ! РЕЗЬБА ОПОРНОГО ПОДШИПНИКА БАРАБАНА - ЛЕВАЯ! Острожнее с собачками и пружинками - они имеют свойство разлетаться в разные стороны при поспешной разборке.
Количество шариков в барабане Shimano Deore: наружная часть - 25 шт. и внутренняя часть - 25 шт. диаметром 3.17мм (1/8").
Помните, шарики вывалятся, как только сместятся половинки корпуса относительно друг друга, так что действуйте аккутатно и над кюветой, чтобы они высыпались в ограниченную емкость и их не пришлось искать по всему полу.
Шарики следует тщательно отмыть (возможно, замочить в керосине на ночь, если сразу не отмываются) и осмотреть на предмет дефектов. На фото видно, что многие шарики имеют "оспинки" и каверны. Видимо, ещё с завода. Наверное этим объясняется неприятный шум и гул втулки на холостом ходу. На накатных дорожках никаких артефактов не замечено.
В барабане найдутся проставочные кольца, регулирующие люфт. На фото - толстое проставочное кольцо 2.35мм и три тонких регулировочных: одно 0.15мм и два по 0.10мм. Если барабан немного люфтит, а так часто бывает, что на заводе предпочитают накинуть лишнее колечко, чтобы упростить регулировку, то одно кольцо можно и изъять. Люфтить барабан не должен, "затирать" - тоже.
Сборка барабана (freehub)
После очистки и просушки собираем всё назад. Сборка несложная, но порядок сборки надо соблюсти правильный. Смазку класть в меру, не много и не мало. Лишняя полезет наружу и соберет всю грязь. Чтобы собрать подшипник, надо нанести густую смазку на канавку и аккуратно налепить на смазку шарики. Держится уверенно, проверено.
На фото шарики налеплены НЕПРАВИЛЬНО, надо было лепить их вокруг ВНУТРЕННЕГО БАРАБАНА, тогда установка детали с собачками внутрь барабана фрихаба не составит труда.
Затем пинцетом аккуратно укладываются шарики с другой стороны. Затем сверху кладутся проставочные кольца, сначала тонкие, затем толстое, затем навинчивается кольцо с прорезями (опорный подшипник) - резьба ЛЕВАЯ!
Устанавливаем фрихаб на втулку, не забываем проверить, на месте ли резиновый сальниик с внутренней стороны и не забыли ли шайбу; затягиваем шестигранником хорошо. Фрихаб должен крутиться свободно без заеданий и люфтов; в обратную сторону чётко фиксироваться.
Установка оси
При установке оси следует действовать по такому алгоритму: сначала надо собрать ту сторону оси, что со стороны кассеты (детали 3-9), ориентируясь на расстояние от конца оси до гайки 5мм. Сразу протянуть пару конус (9) - гайка (3) ключами, законтрив. Затем заложить смазку во втулку с обоих сторон, разровнять лопаточкой, налепить на смазку шарики, усадить пыльник на втулку и аккуратно вставить ось со стороны кассеты. Затем навернуть конус (11), проставку (12), шайбу (13) и гайку (3). Теперь можно отрегулировать люфты и затем не забыть законтрить вторую пару конусов.
Ещё раз сборочный чертеж:
В результате выступы оси с обоих сторон должны получиться практически одинаковыми и меньше, чем толщина пера рамы (6мм).
Пыльники удобно усаживать съемником кассеты - как раз идеально подходит по размеру; усаживает на место равномерно и точно.
Восстановление формы зубов кассеты
Необязательная процедура. Надолбы от растянутой цепи, как указывалось ранее, можно аккуратно спилить тонким алмазным надфилем, сровняв "лишнее наплывы" по толщине, но не трогая сам профиль зуба! Зубы все разные, с разными скосами и заходами, некоторые просто немного повернуты в плоскости. На это необходимо обращать внимание и стараться придать зубу первоначальную форму со всеми фасками и залысинками. Восстановление формы зубов немного улучшит переключение, но, к сожалению, никак не повлияет на оставшийся ресурс. Фото необработанной и обработанной таким образом кассеты SRAM PG-970 :
Рекомендация относится к кассетам высокого класса SRAM 970 и SRAM 990 PowerGlide II (отличаются наличием "паука" во второй и, соответственно, весом). Наверное, не стОит пытаться что-то делать с зубами недорогих анодированных или хромированных кассет класса Shimano Deore, Road 105, SRAM PG-950, 980 и ниже классом. Основа звезды в этих кассетах - мягкая сталь, которая легко деформируется сама по себе, а сдирание покрытия из хрома ни к чему хорошему не приведет. Новая касета такого класса будет стоит меньше 500 рублей, проще поменять. Или приобрести что-то классом выше.
Хочу также заметить, что деформация зубьев практически всегда является следствием езды на растянутой цепи по незнанию или "из сознательной экономии". Ухаживайте за цепью, своевременно измеряйте её длину (или удлинение) любым доступным способом и этим удастся значительно продлить срок службы и кассеты и передней системы.
