Велосипедная цепь
Велосипедная цепь — это роликовая цепь , которая передает мощность от педалей на ведущее колесо велосипеда , тем самым приводя его в движение. Большинство велосипедных цепей изготавливаются из простой углеродистой или легированной стали , но некоторые из них никелированы для предотвращения ржавчины или просто для эстетики.
История
[ редактировать ]Устаревшие конструкции цепей, ранее использовавшиеся на велосипедах, включали блочную цепь , цепь с пропуском звеньев и рычажную цепь Симпсона . Первые цепи имели простую конструкцию без втулок. У них были проблемы с надежностью и немного большее трение (и потери механического КПД), чем у современных цепей. Учитывая эти ограничения, братья Невойгт из немецкой велосипедной компании Diamant разработали роликовую цепь в 1898 году. [1] который использует втулки. Совсем недавно конструкция «безвтулочной роликовой цепи» заменила цепь с втулкой. Эта конструкция включает опорную поверхность втулки во внутреннюю боковую пластину, при этом каждая пластина образует половину втулки. Это уменьшает количество деталей, необходимых для сборки цепи, и снижает стоимость. Цепь также более гибкая вбок, что необходимо для современных переключателей передач, поскольку линия цепи не всегда прямая при любом выборе передач. [2]
Первый патент на цельновтулочный ролик был подан компанией Renold Chain в 1880 году.
Ранние примеры велосипедов с цепным приводом включают Guillemot и Meyer 1869 года, [3] 1879 года Лоусон , Маккаммон 1884 года, [4] Rover 1884 года Starley и Diamant 1895 года. [1]
До появления безопасных велосипедов велосипеды не имели цепей, а педали обычно прикреплялись непосредственно к ведущему колесу, что ограничивало максимальную скорость диаметром колеса и приводило к созданию конструкций с максимально большими передними колесами. Для повышения эффективного передаточного числа были изобретены различные рычажные механизмы, но с ограниченным успехом. Использование цепной передачи позволило механическому преимуществу между ведущей и ведомой звездочками определять максимальную скорость, что позволило производителям уменьшить размер ведущего колеса в целях безопасности. Это также позволило разработать переменную передачу , позволяющую велосипедистам регулировать свою передачу на ходу, в зависимости от местности или наклона дороги и их силы, получая эффективный и работоспособный каденс на различных скоростях.
Эффективность
[ редактировать ]Велосипедная цепь может быть очень энергоэффективной: в одном исследовании сообщалось, что эффективность достигает 98,6%. [5] Исследование, проведенное в чистой лабораторной среде, показало, что состояние смазки не сильно влияет на эффективность. [5] Звездочка большего размера обеспечит более эффективный привод, поскольку она перемещает точку давления дальше от оси, создавая меньшую нагрузку на подшипники и тем самым уменьшая трение во внутреннем колесе. Было обнаружено, что более высокое натяжение цепи более эффективно: «На самом деле это не то направление, которого вы ожидали, просто из-за трения». [5]
Обслуживание
[ редактировать ]
Как лучше смазать велосипедную цепь – часто обсуждаемый вопрос среди велосипедистов. [6] Жидкие смазки проникают внутрь звеньев и нелегко вытесняются, а быстро притягивают грязь. «Сухие» смазочные материалы, часто содержащие воск или тефлон , переносятся испаряющимся растворителем и остаются чище при использовании. Главное правило длительного срока службы цепи — никогда не смазывать грязную цепь, так как при этом абразивные частицы попадают в ролики. [7] Перед смазкой цепи следует очистить. Цепь следует вытирать насухо после того, как смазка успеет проникнуть в звенья. Альтернативный подход — очень часто менять (относительно дешевую) цепочку; тогда правильный уход менее важен. Некоторые велосипеды общего назначения имеют полностью закрытые защитные кожухи , которые практически исключают износ цепи и необходимость технического обслуживания. На лежачих велосипедах цепь часто пропускается через трубки, чтобы предотвратить попадание на нее грязи и защитить ногу велосипедиста от масла и грязи.
Удаление
[ редактировать ]
На большинстве вертикальных велосипедов цепь проходит через правый задний треугольник, образованный правым пером цепи и подседельной трубой. Таким образом, цепь должна быть разделена (или «разорвана»), если только треугольник не может быть разделен (обычно это перо сиденья). Цепь можно разорвать с помощью цепного инструмента или главного звена. , Главное звено также известное как соединительное звено, позволяет вставлять или снимать цепь с помощью более простых инструментов или даже без инструментов для очистки или замены. [6]
Некоторые новые конструкции цепей, такие как 10-скоростные цепи Shimano и Campagnolo , требуют использования специального сменного штифта при установке или переустановке отдельной цепи. Альтернативой этому процессу является установка главного канала, например SRAM Power Link или Wippermann Connex. [8]
Носить
[ редактировать ]
Износ цепи, который часто ошибочно называют растяжением цепи , становится проблемой при интенсивной езде на велосипеде. Износ — это удаление материала со втулок и штифтов (или полувтулок в конструкции Sedis, также называемых «безвтулочными», где втулка является частью внутренней пластины), а не удлинение боковых пластин. [9] Напряжения , создаваемого педалированием, недостаточно, чтобы вызвать последнее. Поскольку расстояние от звена до звена на изношенной цепи больше, чем Если диаметр составляет 1 ⁄ дюйма (12,7 мм), эти звенья не будут точно соответствовать промежуткам между зубьями звездочек. Это может привести к повышенному износу звездочек и, возможно, к «проскальзыванию цепи» в трансмиссиях переключателей, при котором натяжение педалей заставляет цепь скользить вверх по верхушкам зубьев звездочки и перемещаться («пропускать») к следующему выравниванию, уменьшая передача мощности и делает педалирование неудобным.
Поскольку износ цепи сильно усугубляется попаданием грязи в звенья, срок службы цепи зависит главным образом от того, насколько хорошо она очищена и смазана, и не зависит от механической нагрузки. [7] В зависимости от использования и чистки цепь может прослужить всего 1000 километров (600 миль) (например, при использовании по пересеченной местности или в любую погоду), от 3000 до 5000 км (от 2000 до 3000 миль) для цепей переключения передач в хорошем состоянии или более 6000 километров (4000 миль) для идеально ухоженных высококачественных цепей, одноступенчатых или ступичных цепей с полностью закрывающим кожухом цепи . [10] [11]
Никелированная цепь также обеспечивает некоторую степень самосмазывания ее движущихся частей, поскольку никель является сравнительно не истирающим металлом . [ сомнительно – обсудить ]
Скорость износа цепи сильно варьируется. Один из способов измерения износа — с помощью линейки или правила слесаря. [12] Другой вариант — инструмент для износа цепи, который обычно имеет «зуб» примерно того же размера, что и на звездочке. Их надевают на цепь при небольшой нагрузке, и если зуб западает до упора, цепь следует заменить.
Двадцать полузвеньев новой цепи имеют длину 10 дюймов (254 мм), и замену рекомендуется производить до того, как будет достигнута длина старой цепи. 10 + 1 ⁄ 16 дюймов (256 мм) (износ 0,7%). [6] Более консервативный предел – это когда в старой цепи измеряют 24 полузвенья. 12 + 1 ⁄ 16 дюймов (306 мм) (износ 0,5%). Если цепь изношена сверх этого предела, задние звездочки вероятно, изнашиваются и , а в крайних случаях - и передние звезды. В этом случае упомянутый выше «пропуск» может продолжаться даже после замены цепи, так как зубья звездочек будут изношены неравномерно (в крайнем случае, крючковидно). Замена изношенных кассет звездочек и передних звезд после пропуска периода замены цепи обходится намного дороже, чем простая замена изношенной цепи.
Размеры
[ редактировать ]
Цепь, используемая на современных велосипедах, имеет 1 ⁄ дюйма (12,7 мм) Шаг , который представляет собой расстояние от центра одного пальца до другого, стандарт ANSI № 40, где 4 в «№ 40» указывают шаг цепи в восьмых долях дюйма; и стандарт ISO 606 (метрический) № 8, где цифра 8 указывает шаг в шестнадцатых долях дюйма. Диаметр его ролика 5 ⁄ дюйма (7,9 мм).
назвал «безвтулочными» и «безвтулочными» В то время как диаграмма в разобранном виде показывает, что старый тип имеет полные втулки, современная велосипедная цепь имеет «половинчатые втулки», сформированные во внутренних боковых пластинах, которые Шелдон Браун . [6]
1976: Shimano на короткое время создала собственную 10-шаговую систему Dura-Ace, специально разработанную для гусениц. Шаг 10 мм ( 3 ⁄ 8 дюйма) (приблизительно) примерно с 1976 года. [13] до 1980 года [14] - называется шагом Shimano Dura-Ace 10. Система Shimano с шагом 10 несовместима со стандартом ANSI № 40 (1/2 дюйма), например, с цепями, звездочками и т. д. [15] [16] и был объявлен вне закона Японской ассоциацией Кейрин , что способствовало ее упадку. [13]
Ширина цепи
[ редактировать ]Цепи приходят 3 ⁄ 32 дюйма (2,4 мм), 1 ⁄ 8 дюйма (3,2 мм), 5 ⁄ 32 дюйма (4,0 мм) или Ширина ролика 3 ⁄ 16 дюйма (4,8 мм) — внутренняя ширина между внутренними пластинами.
- дюйма ( Цепи диаметром 3/32 2,4 мм) обычно используются на велосипедах с переключателями скоростей, таких как гоночные , туристические и горные велосипеды . [17] (Фиксированные звездочки и колеса свободного хода также доступны в Ширина 3 ⁄ 32 дюйма (2,4 мм), поэтому велосипеды с фиксированной передачей и односкоростные велосипеды можно настроить для использования более узких и легких велосипедов. 3 ⁄ 32 дюйма (2,4 мм).) Цепи
- Цепи диаметром 1 ⁄ дюйма (3,2 мм) обычно используются на велосипедах с одной задней звездочкой: велосипедах с ножными тормозами , ступичными шестернями , фиксированными передачами, такими как трековые велосипеды или BMX . велосипеды
- Цепи диаметром 5 ⁄ 32 дюйма (4,0 мм) используются на грузовых велосипедах и трехколесных велосипедах .
На велосипедах, оборудованных переключателем скоростей, внешняя ширина цепи (измеренная на соединительной заклепке) также имеет значение, поскольку цепи не должны быть слишком широкими для звездочки , иначе цепь будет тереться о следующую большую звездочку, а цепи не должны быть слишком узкими. , что позволяет им попадать между двумя звездочками.
Цепи также можно идентифицировать по количеству задних звездочек, которые они могут поддерживать, от 3 до 13. Следующий список позволяет измерить цепь неизвестного происхождения, чтобы определить ее пригодность.
- 6 скорость – 7,3 мм ( 9 ⁄ 32 дюйма) (Shimano HG), 7,1 мм ( 9 ⁄ 32 дюйма) (SRAM, Shimano IG)
- 7 скоростей – 7.3 mm (9⁄32 in) (Shimano HG), 7,1 мм ( 9 ⁄ 32 дюйма) (SRAM, Shimano IG)
- 8 скоростей – 7.3 mm (9⁄32 in) (Shimano HG), 7,1 мм ( 9 ⁄ 32 дюйма) (SRAM, Shimano IG)
- 9 скоростей – От 6,5 до 7,0 мм ( от 1 ⁄ 4 до 9 ⁄ 32 дюйма) (все марки)
- 10 скоростей – От 6,0 до 7,0 мм ( от 1 ⁄ 4 до 9 ⁄ 32 дюйма) (Shimano, Campagnolo)
- 10 скоростей (Узкая) – 5,88 мм ( 7 ⁄ 32 дюйма) (Кампаньоло, KMC)
- 10 скоростей (Узкая, Направление) – 5,88 мм ( 7 ⁄ 32 дюйма) (Shimano CN-5700, CN-6700, CN-7900)
- 11 скоростей – От 5,5 до 5,62 мм ( от 7 ⁄ 32 до 7 ⁄ 32 дюйма) (Campagnolo, KMC, Shimano CN-9000)
- 12 скоростей - 5,3 мм ( 13 ⁄ 64 дюйма) (SRAM)
- 13 скоростей, ширина 4,9 мм - Campagnolo Ekar [18]
Викибук «Обслуживание и ремонт велосипедов» содержит более подробную информацию по этой теме.
Длина цепи
[ редактировать ]Новые цепи обычно поставляются в стандартной комплектации, достаточной для большинства вертикальных велосипедов. Перед установкой необходимо снять соответствующее количество звеньев, чтобы трансмиссия работала правильно. Соединительные звенья штифта можно вытолкнуть с помощью цепного инструмента , чтобы укоротить, а для удлинения можно добавить дополнительные звенья. [19]
В случае переключателей передач цепь обычно достаточно длинная, чтобы ее можно было без заедания переложить на самое большое переднее кольцо цепи и наибольшую заднюю звездочку, и не настолько длинная, чтобы при переключении на самое маленькое переднее кольцо цепи и наименьшее заднее кольцо звездочки, задний переключатель не может полностью компенсировать провисание. Удовлетворение обоим этим требованиям возможно только в том случае, если задний переключатель совместим с диапазоном передач, используемым на велосипеде. Широко признано нецелесообразным фактически использовать комбинации шестерен «большая/большая» и «малая/малая» (практика, известная как перекрестное соединение цепей), из-за напряжения и износа цепи. [20]
В случае односкоростных велосипедов со ступичными передачами длина цепи должна соответствовать расстоянию между шатуном и задней ступицей, а также размерам переднего кольца цепи и задней звездочки. Эти велосипеды обычно имеют механизмы для небольших регулировок, такие как горизонтальные дропауты , наконечники гусениц или эксцентриковый механизм в задней ступице или каретке . В крайнем случае может понадобиться полузвено цепи.
Вариации
[ редактировать ]Для снижения веса цепи изготавливаются с полыми штифтами и вырезами в звеньях. [21] Цепи также изготовлены из нержавеющей стали для защиты от коррозии. [22] и титан для снижения веса, но они дорогие. [23] Тенденция последнего времени — цепи разных цветов, и по крайней мере один производитель предлагает модель цепи специально для электрических велосипедов . [24]
Производители
[ редактировать ]Известные производители велосипедных цепей включают:
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б lydia.net (4 сентября 2014 г.). «Die ganze Geschichte» . www.diamantrad.com (на немецком языке). Архивировано из оригинала 7 января 2017 года . Проверено 30 декабря 2016 г.
- ^ «Техническое обслуживание цепи» .
- ^ «Велосипед Гильме и Мейера, 1869 год» . Изображения Бриджмена . Проверено 3 января 2015 г.
- ^ «Безопасный велосипед Маккаммона» . Музей науки . Архивировано из оригинала 15 мая 2012 года . Проверено 3 января 2015 г.
- ^ Jump up to: а б с Спайсер, Джеймс (19 августа 1999 г.). «Датчик мощности педали показывает, что велосипеды тратят мало энергии» . Архивировано из оригинала 6 марта 2008 года . Проверено 13 февраля 2008 г.
- ^ Jump up to: а б с д «Шелдон Браун: Обслуживание цепи» . Архивировано из оригинала 5 декабря 2008 года . Проверено 3 декабря 2008 г.
- ^ Jump up to: а б Брандт, Йобст. «Уход за цепью, ее износ и пропуск» . Архивировано из оригинала 9 декабря 2008 года . Проверено 3 декабря 2008 г.
- ^ «Шелдон Браун: Цепи от Harris Cyclery» . Архивировано из оригинала 16 декабря 2008 года . Проверено 3 декабря 2008 г.
- ^ Шелдон Браун . «Техническое обслуживание цепи: «Растяжка» цепи » . Проверено 20 августа 2013 г.
- ^ «КМС: Как минимизировать износ цепи» . Архивировано из оригинала 23 апреля 2013 года . Проверено 27 июля 2013 г.
- ^ «КМК: Когда поддерживать свою сеть» . Архивировано из оригинала 23 апреля 2013 года . Проверено 27 июля 2013 г.
- ^ «Как с помощью линейки измерить износ цепи» . Форум компонентов RoadBikeReview . Проверено 24 апреля 2012 г.
- ^ Jump up to: а б «История Дура-Эйс» . Проверено 30 декабря 2016 г.
- ↑ 6 мая 2013 г., progettopistavivintage.blogspot.dk Цитата: «... Где-то в 1970-х годах людям из Shimano пришла в голову отличная идея уменьшить шаг цепи до 10 мм... Где-то в 1980 году была выпущена серия с шагом 10 мм. прекращено...."
- ^ Bikeforums.net: почему Shimano остановила цепь с малым шагом 10 мм. Цитата: «... 10 мм требовали новой цепи, новых ступиц, новых звездочек, новых звездочек, новых цепных хлыстов. Практически все, что касалось трансмиссии, было несовместимо с 10- шаг, за исключением пауков на шатунах..."
- ^ Shimano#Shimano Products Цитата: «... Метрическая цепь — компания Shimano разработала цепи с шагом 10 мм вместо обычного шага в полдюйма...»
- ^ Шелдон Браун. "Цепь" . Проверено 14 мая 2012 г.
- ^ «13-скоростная трансмиссия Campagnolo Ekar создана для гравия» . 24 сентября 2020 г.
- ^ «Замена цепи: велосипеды с переключателем скоростей» . Парковый инструмент . 24 августа 2015 года . Проверено 21 июля 2018 г.
- ^ «Перекрестная цепочка: хорошее, плохое и злое» . Благородный велосипедный спорт . 27 марта 2018 года . Проверено 21 июля 2018 г.
- ^ Уоррен Росситер (1 июня 2007 г.). «Цепь дорожная KMC x10sl Gold» . BikeRadar.com. Архивировано из оригинала 23 марта 2013 года . Проверено 26 марта 2013 г.
KMC добилась этого с помощью урезанного профиля и пластин с прорезями (то, что Campag также делает с 10-скоростной цепью Ultra) и полых штифтов, соединяющих все вместе.
- ^ «Interbike Tech: Retro Fondriest, пакет солнечной гидратации, органическое питание и многое другое» . ВелоНьюс. 20 сентября 2012. Архивировано из оригинала 11 апреля 2013 года . Проверено 26 марта 2013 г.
Wippermann утверждает, что ее цепь ConneX Black Edition из нержавеющей стали является самой прочной и устойчивой к коррозии цепью переключателя передач на рынке.
- ^ Дэниел Каррутерс (4 января 2010 г.). «Итоги велосипедной недели в Тайчжуне» . BikeRadar.com . Проверено 26 марта 2013 г.
Титановая цепочка от YBN... за 180 долларов США (около 110 фунтов стерлингов) вы вряд ли увидите слишком много таких.
- ^ «KMC выпустила компоненты для системы привода электронного велосипеда Bosch» . Велосипедная Европа. 27 января 2012. Архивировано из оригинала 31 января 2013 года . Проверено 6 февраля 2013 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Wikibooks Обслуживание и ремонт велосипедов - см. раздел «Цепи».
- Анимация системы передач Shimano
| Рамка |  | |
|---|---|---|
| Колеса | ||
| Трансмиссия | ||
| Кабели | ||
| Периферийные устройства | ||