Современный«крокодил»: слагаемые успеха. Примеры проектов.

2. Зависимость передачи от физической формы в пояснениях не нуждается. Но совершенно не нужно быть атлетом, чтобы пользоваться относительно высокой передачей, если велосипед создан, как скоростной. Сбалансированный скоростной велосипед позволяет поддерживать высокую скорость благодаря своим собственным качествам, а не героической силе райдера, и оснащается такой передачей, которая позволяет ему реализоваться с такими же затратами сил велосипедиста, как у дорожника.

И наоборот: устройство завышенной передачи на неподходящем «шасси» не сделает велосипед скоростным, а только лишь более тяжёлым на ходу.

Также не нужно завышать передачу на изначально небыстром велосипеде, даже если друзья-велосипедисты дразнят Вас «лосем». Это создаёт повышенные нагрузки в конструкции – ведь её приходится «вязать узлами», чтобы реализовать такие мощные усилия, а мягкий дорожный или легкодорожный велосипед на такое не рассчитан. Да и просто может быть неудобно контролировать поведение велосипеда на малых скоростях при наличии препятствий, нередких на пути таких машин. Такой велосипед будет плохо разгоняться, тяжело идти в гору, и требовать большого количества энергии на любой скорости. Он фактически разбалансируется! Постоянная езда с излишне высокими нагрузками не добавит здоровья, а велосипед сделает менее эффективным.

После большого перерыва, с непривычки, любой велосипед кажется тяжёлым на ходу. Более того, если он таковым не кажется – не исключено, что передача его занижена для Вас!

Однако в скором времени всё приходит в норму. Через день-другой небольших поездок после зимнего перерыва, или через несколько больший срок после более долгой паузы, всё приходит в норму – набирается необходимая форма, велосипедист «вкатывается». Это не имеет большого отношения к силе, к «накачанности», скорее такое явление – процесс привыкания организма к определённой работе.

Не стоит строго оценивать передачу велосипеда в таком состоянии, до «вкатывания».

Если перерыв длился годами, имеет смысл временно сделать передачу всё-таки пониже, чтобы постепенно приучать организм к нехарактерной для него ранее работе. Тем более, в этом случае может и недоставать сил нужным группам мышц, их нужно подкачать. Делать это с высокими нагрузками вредно и неприятно. Скорее всего, со временем Вам захочется поднять передаточное отношение, но позже, спешить с этим не нужно.

_________________
Крокодиловодство 2.0

3. Передаточное отношение напрямую зависит от диаметра колёс. Очевидно, при одинаковом каденсе и передаче, дорожный велосипед на больших колёсах будет ехать быстрее и с большими усилиями на педалях, чем складной на маленьких колёсах.

Существует несколько систем комплексного учёта всех кинематических составляющих передачи – от оси каретки до пятна контакта ведущего колеса с дорогой.

Например, т.н. «шаг велосипеда» показывает , какое расстояние он проходит за один оборот педалей. «Украина» с передачей 48/19 и колесом диаметром 702 мм имеет шаг 5,56 м. Здесь учтён и диаметр колёс, и передаточное отношение трансмиссии.

Есть интересная система подсчёта общего передаточного отношения, которая выражается в условном диаметре колеса, как если бы велосипед не имел цепной передачи. Эта система возникла, когда переходили от велосипедов типа «Пенни-Фартнинг» (у нас их называли «Паук») с педалями на оси колеса к велосипедам привычного для нас устройства, и позволяла напрямую сравнивать машины таких разных типов по передаче.

Например, один из велосипедов «Паук» имел диаметр колеса 60”=1,524 м. Так честно и писали в его характеристике (кстати, те велосипеды подбирались согласно росту седока именно по диаметру колёс так же, как сейчас по росту рамы). Велосипед «Украина» В-134 оснащён колёсами диаметром 702 мм, но повышающей цепной передачей 48/19. Такая передача увеличивает обороты колеса при тех же оборотах педалей в 2,52 раза, что равносильно такому же увеличению диаметра исходного колеса. Если бы «Паук» имел ведущее колесо диаметром 702*2,52=1769 мм, усилия и скорость были бы такими же, как на В-134. 1769 мм - это 69,6 дюйма, и если бы в каталоге того времени мы нашли нашу «Украину», о ней бы было сказано : передача – 69,6”. Т.к. строить «Паук» с таким колесом бессмысленно (не найдётся покупателя такого роста, который достал бы до педалей), эта характеристика велосипедов с цепной передачей служила и рекламным рычагом в пользу «Роверов», и удобной величиной для корректного сравнения. Эта система прожила долгую жизнь, и до сих пор попадается в литературе.



Однако, у нас, любителей, как-то прижилось более простое, неполное обозначение передач. Мы редко учитываем и упоминаем диаметр колеса, предпочитая называть либо количество зубьев звёздочек (48/19) либо сразу передаточное отношение (2,52) . При этом негласно имеется ввиду, что велосипед оснащён колёсами 28”, а если колёса имеют другой диаметр - это оговаривается особо, так что собеседники более-менее правильно понимают друг друга.

Если не считать ещё профиля, рельефа дороги, на этом заканчиваются знания большинства велосипедистов о зависимостях передаточного отношения, и дальше мало кто задумывается. А ведь это – лишь надводная часть айсберга.

Но даже на этом уровне - сказать о колесе, что оно «на 28”» - всё равно, что развести руки и показать «вот такое». Эта цифра лишена реальной практической привязки, она условна и приблизительна. А главное - даже если говорить только о колёсах, у которых посадочный диаметр шины 622 мм, только в нашем диапазоне толщины шин 20-40 мм, они могут различаться наружным диаметром в 1,06 раза. На 6%. Уравнивать между собой такие колёса равноценно тому, что считать одинаковой передачу при звёздочках системы 46 и 48 зубьев! А ведь колёса отличаются не только габаритами…

_________________
Крокодиловодство 2.0

4. Несмотря на то, что правильно сконструированный велосипед часто помогает велосипедисту, как минимум - не создаёт лишнего сопротивления, подъём на нём в гору всё-таки требует значительных усилий. Поэтому при выборе передачи нужно учитывать профиль пути на предстоящих велосипеду маршрутах.

Здесь важно не впадать в крайности.

Одни начинающие велосипедисты, глядя на предстоящий подъём, не верят в собственные силы (и бывают очень удивлены, преодолев подъём, непосильный для них на ашане с передачами), другие наслушаются спортивных ужасов про колени, и не разберутся, откуда звон. Те и те могут ошибочно выбрать заниженную (для себя, а не для «понятий»!) передачу, обокрав себя в максимальной скорости и получив «пустые» педали и неоправданно медленный велосипед там, где условия не столь тяжелы.

Такие велосипедисты часто не понимают, что для заезда на горку нужно потратить одно и то же количество энергии, независимо (в каких-то, пусть широких, но пределах) от передачи. Их вводит в заблуждение лёгкость вращения педалей на пониженной передаче. Но при необходимости крутить так педали сколько-нибудь долго, ноги быстро устают сами собой, не от нагрузки, и такой велосипедист не доезжает до конца подъёма. Он не подумал сразу, что придётся совершить гораздо больше тех самых оборотов на этот отрезок пути.

Иные наоборот, мечтая о высокой скорости в идеальных условиях, делают передачу завышенной. Им тяжело стартовать с места, нелегко, точнее – неудобно, преодолевать мелкие короткие препятствия – например, бордюры в городе или корни в лесу. Они могут вывести передачу за те пределы, когда уже действительно снижается эффективность привода при движении на подъём.

Ну и, хотя простое, не круговое педалирование (даже с фиксацией ноги туклипсом или «контактами», лишь бы педаль вверх ногой не тянуть) само по себе не приносит вреда коленям, перегружать их даже при естественной работе не стоит.

Обычно в «плоских» городах и на равнинной местности выбирают несколько более высокую передачу, т. к. запас «на горки» всё равно не используется. Но нужно быть осторожным, повышая передачу сверх меры – запас может пригодиться при длительном движении против ветра – например, по длинному широкому проспекту или в степи. Киевляне, в чьём городе левый берег абсолютно плоский, а правый – весьма холмист, шутят, что в Киеве нужны две передачи – левобережная и правобережная.

Некоторым критерием правильности выбора передачи в этом аспекте может служить тот факт, что Ваша максимальная скорость ограничивается каденсом. Наступает такой момент, что Вы не можете быстрее крутить педали, хотя чувствуете, что нагрузку можете выдержать и большую. Таким образом, выявляется наличие некоторого запаса на преодоление подъёмов, встречного ветра и т.д.

Несбалансированный велосипед резко теряет эффективность передачи возросших усилий, встречая подъём. Почему - об этом речь ниже. Это ещё одна причина затруднённой эксплуатации кирпичного велосипеда без механизма переключения передач.

Сбалансированный же, делает это пропорционально. Поэтому, если он легко и быстро идёт на равнине, с хорошо подобранной передачей, он может удивить Вас лёгкостью (относительно ожиданий) заезда в гору.

_________________
Крокодиловодство 2.0

5. Качество дорожного покрытия.

Крупные неровности дороги (меньше, чем рельеф местности, но крупнее, чем шершавость загородного асфальта с вдавленным щебнем – вроде бордюров или корней) тоже удобнее проезжать на несколько заниженной передаче. При этом снижаются мгновенные нагрузки, и лучше контролируется велосипед.
Вязкость дорог (песок, щебень) тоже может несколько откорректировать передачу в сторону понижения.

Эти особенности не столько требуют некоторого понижения передачи, сколько не позволяют её немного повысить, когда есть такое желание для других участков дорог. Коррекция на это, в случае большого количества таких препятствий, может составлять порядка 1 зуба передней, ведущей звёздочки.

_________________
Крокодиловодство 2.0

6. Далее пойдут не столь очевидные, но столь же важные вещи.

Рама и колёса при передаче усилия работают не только и не столько его «проводниками», сколько опорой, реакция которой позволяет оттолкнуться от неё и развить это самое усилие. Если опора не держит, не «упирается», пружинит - полноценного толчка не выйдет.



Мягкая рама не «упирается» при педалировании, а поддаётся. При высокой передаче мы вынуждены прилагать большие усилия к педалям, и рама значительно деформируется. Что толку, что на педалях мы развиваем огромное усилие, если оно тратится на изгибание рамы, если не доходит до колёс? И чем больше напрягаемся, тем больше она изгибается, неспособная противостоять, создавать реакцию. Независимо от прилагаемых высоких усилий, она передаёт какое-то ограниченное их количество. Повышение усилий на педалях не приводит к их повышению в месте контакта колеса с дорогой, а только сильнее изгибает раму. Высокая скорость при низком каденсе не получится на такой раме.

При более низкой передаче в этом случае, усилия на педалях не столь велики, их не хватает для заметной деформации рамы, реакция рамы незначительна, сила в виде крутящего момента передаётся дальше, к колесу. Причём в том же количестве, что и при высокой передаче, просто при высокой «излишек» для данной рамы тратится на деформации. Получается, при высокой передаче на мягкой раме мы тратим больше энергии, но большая её часть уходит в никуда, а при низкой, хоть сил прилагаем немного – они используются рационально, почти полностью.

Каждая рама требует своей передачи, соответствующей её жёсткости. Жёстче рама – можно развивать большие усилия на педалях, которые будут без потерь доставлены дальше.

Жёстче рама – выше передача.

Для наглядности - реакция руля при мощном старте трекового велосипеда:

Можно рассмортреть и "пропеллер" рамы.

_________________
Крокодиловодство 2.0

7. Мягкие колёса (из-за мягких шин, ободов, спицевого набора) , тоже подвержены некоторым деформациям. Там происходят те же явления, что и в раме, и они при высокой передаче, с необходимым при ней энергичном педалировании, отъедают свою часть. А при низкой – не хватает усилия на их деформацию и небольшая энергия передаётся почти без потерь.

Жёсткие же колёса позволяют эффективно передавать большие усилия без потерь.

Жёсткость колеса состоит из жёсткостей его элементов; спицевого набора, обода, шины.

Боковая и (в меньшей степени) вертикальная жёсткость спицевого набора своей реакцией (см выше) противостоит соответствующим деформациям – она важна как для переднего, так и для заднего колеса в контексте реакции на передаваемые усилия. Лучше сопротивляется, «упирается» колесо – эффективнее передаётся момент.

Торсионная (крутильная) жёсткость нас интересует только на заднем колесе – она ответственна за прямые потери.

Жёстче спицевой набор – выше передача. В самых скоростных велосипедах для эффективной передачи применяется комбинированный набор: бескрестовой спереди и полурадиальный сзади, имеющие максимальную жёсткость в необходимых направлениях.

Та же картина с ободом: жёстче обод (в основном - в боковом направлении!) – можно применить выше передачу.

Как можно догадаться, с шиной ситуация такая же. Выше, мы видели, что три варианта шасси «Туриста» отличаются лишь шинами, вот в этом случае, при подборе передачи для них, обратим именно на шины особое внимание. Самая мягкая и самая жёсткая из них потребуют разницы примерно в 2 зуба на передней звёздочке.

Но наши колёса спроектированы грамотно, жёсткость их составляющих пропорциональна, и нет особой нужды так подробно раскладывать его по жёсткости деталей. Поэтому просто: более жёсткое колесо позволяет применить более высокую передачу. Если желаем воспользоваться преимуществами мягкого колеса (и рамы, естественно) – нам высокая передача ни к чему.

Жёстче колёса – выше передача.

_________________
Крокодиловодство 2.0

8. Наш велосипед гармоничен по соотношению жёсткостей своих составляющих, пропорционален. Поэтому можно весь такой велосипед рассматривать, как жёсткий или мягкий, в т.ч. для выбора передаточного отношения. В жёстком велосипеде, жёсткая рама и колёса позволяют без потерь передавать энергию от педалей к точке контакта колеса и дороги. В этом случае более выгодна высокая передача, позволяющая реализовать скоростной потенциал машины.

В мягком велосипеде нет нужды развивать большие усилия на педалях, устраивая высокую передачу – всё равно, в движение обратится не большее их количество, чем при низкой.

Жёстче велосипед - выше передача.

_________________
Крокодиловодство 2.0

На сбалансированном по жёсткости элементов велосипеде одна и та же передача хорошо согласуется одновременно с рамой, со спицевым набором, с ободами, с шинами.

На кирпичном же, каждому из бездумно выбранных элементов соответствовала бы своя выгодная передача, не выгодная соседней детали .

Рассмотрим гибрид из рамы туриста, высокого двойного обода и толстой дорожной шины. При высокой передаче, на изгиб рамы, не обеспечивающей соответствующую реакцию, сразу теряется изрядная доля усилия. Жалкий остаток титанических усилий седока после этого принимает жёсткий обод. В этом смысле к нему претензий нет – он не гнётся, передавая остаток без потерь дальше – шине. Он может передать и гораздо больше, просто взяться достойному такого обода усилию негде – всё бесполезно оседает на раме и до него не доходит в принципе – рама не может передать больше, чем может передать. Мягкая шина отбирает на свою деформацию (боковую и вертикальную - здесь не рассматриваем её потери на качение!) ещё часть остатка, а уж после этого оставшиеся от рамы и шины объедки энергии приводят велосипед в движение. К ободу претензий нет.

При низкой передаче такое сооружение доставляет усилие велосипедиста по адресу без великих потерь – просто, как на обычном дорожнике.

Несложно заметить – при любой передаче такой велосипед ведёт себя просто как мягкий, как описано выше, только трясёт своим двойным ободом. От дорожника он отличается прогрессивным дизайном и худшим комфортом, который не позволяет долго поддерживать скорость, аналогичную дорожнику, особенно на неидеальных покрытиях. Главным виновником дискомфорта и усталости является обод и жёсткая для дорожных шин туринговая рама. А тормозом – мягкая для обода рама и мягкая для рамы шина. А на идеальных покрытиях его держит всё, кроме обода, который пригибридили сюда от более жёсткого велосипеда. При попытке поднять передаточное отношение растут потери в раме и шине, бесполезно расходуя энергию велосипедиста, и также не увеличивая скорость. Это ещё один аспект того, что кирпичный велосипед - гибрид - сочетает в себе худшие качества своих «родителей» за счёт разбалансированности.

Подобный простой «бытовой» анализ можно провести для любого сочетания грамотно или безграмотно выбранных составляющих велосипеда.

Гибрид имеет скорость самого мягкого велосипеда, от которого взяты элементы шасси, а комфорт - почти как у самого жёсткого. Независимо от прилагаемых к педалям усилий, в движение обращается такое же их количество, как у самого мягкого из доноров.

Обратим внимание, что баланс жесткостей деталей ходовой части настолько же важен для привода, для сообщения движения велосипеду, как и для гармоничного поведения машины на дороге. «Философия» здесь та же: между педалями и точкой контакта колеса с дорогой по линии привода не должно быть элементов, сильно отличающихся по жёсткости от соседних, иначе мягкий элемент цепочки отберёт часть сил, а жёсткому и не обязательно быть таким жёстким, чтобы работать с остатком . Мощность, достойная передачи через жёсткий элемент, до него не доходит! В некоторых случаях (рама «Старт-Шоссе» на слишком толстых, например, туринговых колёсах), конечно, доходит и проходит через него без потерь, но бесполезно расходуется дальше – зачем было огород городить? Ведь бесполесзно передавать через такую раму усилия, большие, чем через туристовскую, раз их съедят колёса.

Про езду на таком велосипеде говорят, что она аналогична плаванию в кедах.

Вспомним, что для получения хороших ходовых качеств нельзя компенсировать жёсткость одних элементов мягкостью других. Как видим, для привода, для эффективного использования сил велосипедиста, это правило не менее важно.



В разговоре о том, как велосипед катится в разных условиях, жёсткость его элементов нас интересует напрямую. При правильном подборе, набор деталей велосипеда от шины к седлу играет роль подвески с прогрессивной (жёсткость увеличивается по мере хода подвески) характеристикой.

А когда обсуждается привод, жёсткость элементов рассматривается с точки зрения реации. Те же детали играют роль опор для работы передачи.

Но.

Если обратить внимание на тот факт, что при рассуждениях о характере машины и разговоре об эффективности привода речь идёт об одинаковых требованиях к одним и тем же элементам – раме, ободе, шине, спицах - станет ещё понятнее, насколько тонко и многосторонне сбалансированная конструкция – велосипед. И насколько она изящна и самодостаточна в своём классическом виде.

Жёсткому велосипеду нужна высокая передача, мягкая машина во всём гармонична на низкой.

_________________
Крокодиловодство 2.0

Резюмируем:

Передаточное значение зависит от внешних, относительно конструкции факторов:
Индивидуальных особенностей велосипедиста.
Его физической формы.
Профиля пути и микрорельефа покрытия.

От внутренних особенностей конструкции:
Реального диаметра колеса.
Жёсткости рамы.
Жёсткости спицевого набора.
Жёсткости обода.
Жёсткости шины.

Казалось бы, для выбора оптимального передаточного отношения необходимо решить систему из десятка уравнений, с несколькими неизвестными каждое.

А ведь есть ещё такой, остающийся здесь «за кадром» параметр, как длина шатуна. Популярны шатуны длиной 165-175 мм. А разница между усилиями, ими создаваемыми, на минуточку, как между колесом 622-20 и 622-40 (без учёта жёсткости, конечно) или передними звёздами на 48 и 46 зубьев.

Однако, сбалансированный велосипед, правильного для предполагаемой эксплуатации типа, сам, автоматически, ведёт нас к решению. Ведь его отдельным компонентам подходят одни и те же передачи, повышая или понижая отношение, мы не выключаем из работы отдельные составляющие, и не перегружаем их. При любой выбранной под себя передаче, все части велосипеда будут вести себя согласованно, как единый оркестр, а не какофония. Такой велосипед оставляет не так много незакрытых вопросов. По сути, нам нужно согласовать готовый велосипед с заданным велосипедистом. А это уже не так сложно сделать, опираясь на базовые рекомендации, личный опыт хотя бы и на велосипедах другого типа.

Внимательно прислушиваясь с собственной «крейсерской скорости» и таковой у велосипеда, в крайнем случае, после нескольких проб, можно сделать передачу идеальной.

Иногда строят велосипед сначала в варианте мультиспида, потом переводят на одну скорость, выбрав для себя оптимальную передачу. В этом случае можно учесть лишнее сопротивление перекидки и перекошенной цепи, а можно оставить такую же передачу, какая понравилась с перекидкой. При последующем отказе от этого механизма велосипед пойдёт легче. Также, при постройке трещёточного синглспида с трещёткой на основе многоскоростной (вместо покупного фривила) удобно сначала оставить несколько звёздочек сзади, опытным путём выбирая оптимальную.

При подборе передаточного отношения важна разница в 1 зуб на задней звёздочке, и 1-2 на передней.
Для этого, кстати, не обязательно менять именно передачу – как следует из вышеизложенного, например, перепайка спиц (более жёсткий набор) или применение более жёстких шин (тоньше, с более высоким давлением) позволяет уменьшить потребные усилия не прибегая к уменьшению передаточного числа. Эти приёмы могут заменить до двух зубьев ведущей звёздочки. Конечно, с оглядкой на побочные эффекты - если эти меры не нарушают баланс велосипеда и не ухудшают нужные ему качества. Ведь велосипед становится несколько более скоростным и менее комфортным и проходимым.

Для велосипедов рассматриваемых типов обычно характерны передачи от 46/19 на самом мягком дорожном велосипеде до 49/16 на жёстком фиксе. Конечно, в некоторых случаях выходят и за этот диапазон.

Всегда тяжелее точно подобрать передаточное отношение для более скоростного синглспида – ведь нужно перекрыть больший скоростной диапазон. Но правильный баланс велосипеда на практике облегчает и эту задачу.

Гармоничный велосипед обходится без набора передач не из экономии, не для повышения надёжности (хотя по этим параметрам его смешно даже сравнивать с мультиспидом), не для демонстрации мощи владельца, а из-за того, что ему это не нужно.

_________________
Крокодиловодство 2.0

Детали передачи.
Цепи
Главный элемент передачи – цепь. Во всех современных велосипедах применяется втулочно-роликовая цепь с шагом 12,7 мм (½ дюйма) – от детских до гоночных, и даже мопеды оснащаются цепью с таким шагом.
Цепи различаются между собой по ширине, и иногда – по толщине металла звеньев.



Более широкая цепь увеличивает ресурс передачи – ведь её можно установить на звёздочку потолще, соответственно увеличится пятно контакта (это отражается на ресурсе звёздочки, а не цепи); кроме того, увеличивается площадь контакта внутренних шарниров самой цепи. А толщина металла звеньев обеспечивает передачу необходимого крутящего момента без разрыва цепи.

Велосипедные цепи можно разделить на «широкие» (когда-то они считались обычными) и «обычные», которые когда-то считались узкими. Узкие цепи бывают разной ширины.

Широкая цепь действительно является «нормальной» - изделия такого размера применяются в обычных и гоночных велосипедах с момента их появления, по сей день. По всей видимости, они являются оптимальными по соотношению цены, веса, передаваемых усилий и ресурса. Внутренняя ширина такой цепи 3,3 мм, нормальная толщина звёздочки 3 мм.

Широкая цепь ещё называется «сингловой», что указывает на её назначение. Она устанавливается на велосипеды с одной передачей – от детских до взрослых дорожников и трековых гоночных велосипедов. Цепная передача для планетарной задней втулки не отличается от обычной, поэтому и в таких передачах применяется нормальная, широкая цепь.

На старых легкодорожных велосипедах, турингах, имевших «всего» три скорости, также устанавливались именно такие, «широкие» цепи. Из советских велосипедов – это ранние «Туристы» В-33, различные «Спутники» выпуска примерно до 1970 г. Помимо трёх звёздочек на трещётке, такую передачу можно отличить по толстым, как на дорожном велосипеде, звёздочкам спереди и сзади. Толщина таких звёздочек 3 мм.

В принципе, ничего не мешает установить широкую цепь на узкую звёздочку от многоскоростного велосипеда. Несмотря на некоторую ненужную свободу цепи по ширине звёздочки, чувствует себя такая передача вполне нормально, уменьшение ресурса её компонентов быть не должно.

Тем более, именно широкую цепь приходится ставить, если одна из звёздочек передачи толстая. Например, при использовании системы от многоскоростного велосипеда спереди и втулки типа «Торпедо» сзади. Или наоборот – самодельном фривиле из многоскоростной трещётки сзади и звёздочке от дорожника спереди.

Если обе звёздочки тонкие, можно применить узкую цепь. В современных реалиях в этом есть определённый смысл.
Что интересно, трековый велосипед для гонок преследованием «Метеор» В-68И оснащался передачей с узкой цепью.

Когда число скоростей велосипедов стало больше – от четырёх по задней втулке – широкая цепь оказалась слишком негибкой для хорошей работы, а звёздочка и, тем более, их набор слишком толстыми, занимая много места на задней втулке. Поэтому для устройств с четырьмя – пятью передачами применяется узкая цепь. Её внутренняя ширина 2,4 мм, а звёздочки имеют толщину 2 мм. Естественно, такую цепь невозможно использовать с толстой звёздочкой нормальной – 3 мм – толщины.

В СССР велосипеды с большим количеством передач не выпускались, поэтому цепи для советских велосипедов бывают двух вариантов по толщине – узкая 2,4 мм и широкая 3,3 мм.

Но прогресс не стоял на месте (см. выше), появились велосипеды с большим количеством скоростей. Шестискоростные цепи ещё взаимозаменяемы с советскими, а дальнейшее увеличение количества передач уже повлекло за собой новое сужение цепи. Но на практике известны случаи применения на советских многоскоростных велосипедах цепей на восемь и более скоростей.

Однако мы пытаемся создавать велосипеды, не нуждающиеся в таких устройствах, поэтому подробнее останавливаться на этом не будем. Здесь касаемся лишь вопросов взаимозаменяемости, зная, что цепи и звёздочки различаются по ширине, и что отдельные компоненты многоскоростной трансмиссии мы вполне можем использовать, и представляем, как именно.

_________________
Крокодиловодство 2.0

Ресурс цепи

Многоскоростная цепь не только аккуратнее стоит на тонких звёздочках, если пришлось таковые применить. Из-за тяжёлых штатных условий работы – с перекосом, с лишними крутыми перегибами на роликах переключателя – производители вынуждены держать довольно высокое её качество. Соблюдать приличия, добиваясь пристойного ресурса, хотя известно, что цепь современного мультиспида итак преподаётся, как расходный материал.

А трансмиссия синглспида, по мнению производителей, служит слишком долго. Неудобно долгий срок службы хорошей одинарной передачи не только редко заставляет пользователей тратить деньги (причём небольшие), но и привлекает внимание пользователей многоскоростных велосипедов, у которых возникают ненужные вопросы.

Поэтому в продаже встречаются либо относительно хорошего качества узкие многоскоростные цепи, которые ходят на своих велосипедах не очень долго, либо плохого качества односкоростные цепи, которые ходят относительно долго благодаря хорошим условиям работы.

Напрашивается интересная комбинация: использовать многоскоростную цепь в сигл-режиме viewtopic.php?f=23&t=126089&start=30#p1103250

Также стоит помнить, что в односкоростной передаче используются цепи одного из обычных распространённых промышленных стандартов. И цепи, того же размера, но не предназначенные для велосипеда, могут показать гигантский для нас ресурс, а могут и не показать - нужны испытания конкретных цепей.

Для справки: ресурс честной советской односкоростной цепи (при условии какого-никакого ухода) считался примерно равным 4000 км. Современная цепь того же завода, который выжил и процветает, ходит примерно так же, а на фиксе - до 1500 км при регулярном уходе.

Для получения гораздо большего ресурса любой цепи, её не следует смазывать маслами. Намного приятнее, удобнее и практичнее иногда (в три-пять раз реже смазки с промывкой!) вываривать цепь в парафине, хотя бы вытопленном из хозяйственных свечек. Любые смазки в комбинации с самым тщательным и частым уходом за цепью не идут ни в какое сравнение с этим способом, в том числе – по ресурсу деталей передачи http://krokovod.org/forum/viewtopic.php?id=7

Например, пробег цепи советского образца на одном из дорожников автора приближается к 7000 км, и запас ещё есть. Цепь редко (по настроению, а не по регламенту, раз километров в 500) проваривается в парафине.



В принципе, в односкоростной передаче, цепь можно эксплуатировать до гораздо больших значений износа, чем это принято для мультиспидов. Однако, жалея звёздочки, увлекаться не стоит. И уж категорически не нужно удалять пару звеньев из растянутой цепи, когда перестаёт хватать длины дропов для её регулировки - в этом случае износ цепи и вред её для звёздочек уже запределен.

Говоря о ресурсе здесь, подразумеваем, что цепь считается изношеной по измерениям, аналогичным многоскоростной передаче.

_________________
Крокодиловодство 2.0

В продаже.

Сразу пропустим дешёвые нонейм цепи в безымянных кулёчках – они не стоят внимания по умолчанию.
Широко распространены цепи китайского производства с ностальгически-советскими названиями: «Силач», «Богатырь» «Тяжмаш» и подобными. Такая подача намекает как бы на честное советское качество и ассоциацию – вроде те же заводы всё так же производят такие цепи «как раньше».



Но эти ассоциации ошибочны. Такие цепи являются самыми дешёвыми поделками, и почти непригодны к эксплуатации на велосипеде. Фактически, это красиво упакованные изделия предыдущей, недостойной, категории. Они не только быстро изнашиваются, но даже рвутся от нагрузки на дорожных велосипедах! Их покупают нетребовательные экономные селяне для хозяйственных велосипедов. Однако и там такие цепи не оправдывают даже своей мизерной стоимости. В итоге, на сельских хозяйственных велосипедах не редкость – дешёвые цепи для мопедов с таким же шагом, но более широкие. На велосипедах те служат.

Настоящие советские цепи на весь Союз (не только для велосипедов) выпускал Даугавпилсский завод приводных цепей в Латвии. Ныне это АО «Завод приводных цепей DITTON».

Как и прежде, предприятие выпускает велосипедные цепи, и они, по довольно демократичной цене, доступны в продаже. На торговом веложаргоне они называются «прибалтийскими». Несмотря на многочисленные сертификаты европейского качества и пр. цепи не стали хуже советских, но не стали и лучше.



Примерно равными им можно считать недорогие модели сингловых цепей KMC. Собственно, с ценовой ниши DITTON и KMC и начинаются изделия, пригодные к нормальной эксплуатации.



Несколько дороже цепи чешского производства. Они выполнены очень добротно с виду. Есть модели с непростым дизайном. Обычно, но не всегда, несут марку «řetěz velo».



Неплохие сингловые цепи выпускает ВВВ, причём в двух исполнениях по отделке – серая и никелированная.



На звание лидера среди односкоростных цепей претендует дорогая SRAM PC-1.

_________________
Крокодиловодство 2.0

Звёздочки.

Зубья передней звёздочки подвержены износу намного меньше, чем зубья задней. Это позволяет, при необходимости, изготавливать ведущие звёзды из мягких материалов – алюминиевых сплавов на спортивных велосипедах, или стали низкого качества на дешёвых поделках. Кроме того, на дешёвых поделках можно сэкономить за счёт толщины зубчатого венца, не особо проиграв в ресурсе. Иногда даже на такую «сингловую» звёздочку можно надеть узкую многоскоростную цепь.

Больше вреда наносит её работа с растянутой цепью, чем мягкий материал.

Когда-то ведущие звёздочки односкоростных велосипедов делали не только штамповкой, но и накатывали. Такие звёзды считались лучшими, о чем говорит и литература того времени. Их можно отличить по объёмному выступу - полочке под зубчатым венцом, которого на штампованных изделиях нет. Впрочем, как уже говорилось, требования к износостойкости передних звёздочек невелики, а растянутая сверх меры цепь быстро приведёт в негодность и накатанную. В реальности накатанные звёздочки просто добротнее и приятнее.



Профиль звёздочек односкоростных передач выполняется полноценным.



Звёздочки советских (и очень старых иностранных) многоскоростных велосипедов также имеют нормальный, полноценный профиль зубьев, что положительно сказывается на их работе. Зубья более новых систем изуродованы в угоду лёгкости переключения, и условия для работы цепи на них не так хороши. Доходит до анекдотичных ситуаций, когда новички, рассматривая свежекупленые звёздочки, подозревают продавца в мошенничестве, а «спецпрофиль» принимают за дефект!



В этом есть некая извращённая логика – как будто основным режимом работы велосипеда является не езда, а переключение передач. Впрочем, такое решение балует потребителя, загипнотизированного заморским механизмом, и несколько снижает ресурс передачи, на деталях которой получаются наибольшие прибыли – что балует уже производителя.

Переднюю звёздочку иногда возможно изготовить самостоятельно из дюралевого листа даже в домашних условиях http://krokovod.org/forum/viewtopic.php?pid=2753#p2753

Несложно найти и возможность заказать звёздочку на производстве.

Закрепляются ведущие звёзды к шатуну по-разному. На дорожных велосипедах, как правило, звезда надета шлицами на соответствующий шлицевой выступ правого шатуна, и всё это расклёпано. Иногда это место разбалтывается. Помочь может как дополнительная расклёпка, так и аккуратная электросварка с внутренней стороны. Цвета побежалости, образующиеся при этом на хроме с лицевой стороны, легко убираются полировкой, больше хром никак не страдает (система этого велосипеда отремонтирована таким образом)



Звёздочки спортивных велосипедов обычно бывают сменными и крепятся на болтах к специальным лапам шатуна. Лап бывает разное количество, кроме того, крепёжные отверстия располагаются на окружностях разного диаметра (BCD) у разных систем. На эти вещи нужно обращать внимание при определении совместимости.

При самостоятельном изготовлении системы иногда удаётся совместить детали от совсем разных систем.

_________________
Крокодиловодство 2.0

Задние звёздочки вольностей с материалом не позволяют. Если её «берёт» напильник – такая долго не прослужит. Хотя не редкость экономные штампованные задние звёзды из достаточно твёрдой, но тонкой стали. Как и толстые, но мягкие, впрочем.



Хочется предостеречь от использования задних звёздочек современного типа. Считается, что их профиль выполнен таким для более чёткого переключения. Нас такие материи никак не касаются, но..

Мало того, что высота зуба при этом мала, конфигурация впадины очень напоминает изношенную до предела нормальную, односкоростную звёздочку. А такие изношенные в эксплуатации или заранее сделанные так на заводе звёздочки, как известно, способствуют быстрому износу цепи.



Кроме того, они выполнены не из самой лучшей стали, и вообще не могут быть единственной звездой велосипеда сколько-нибудь продолжительное время. Ведь при штатной эксплуатации многоскоростного механизма каждая из звёзд в отдельности работает немного, но служит даже при этом недолго. Нетрудно догадаться, что такая звёздочка быстро износится сама ещё больше, а жизнь цепи начнёт укорачивать, ещё будучи новой.

Звёздочки советских и очень старых иностранных многоскоростных велосипедов изготовлены из качественных материалов, имеют нормальный профиль зуба (что полезно для цепи) и вполне долговечны.



Крепление задней звёздочки.

Раньше, очень давно, на тормозных втулках звёздочка накручивалась по правой резьбе, а потом контрилась локрингом с левой резьбой. Сейчас мы встречаем такое крепление на фиксах. Иногда до наших дней доходят старинные втулки под такие звёздочки – или советские копии «Торпедо» или настоящие «Торпедо» от F&S . Что интересно, к тем и тем обычно по резьбе подходят современные звёзды и локринги для фиксов, хотя попадаются и исключения.



Эксплуатировать такую втулку (как и фикс с накручиваемой звёздочкой) без локринга нельзя! При торможении звезда откручивается!

Позже крепление звезды на всех тормозных втулках – «Торпедо», червячных, планетарных - перевели на шлицевое с тремя шлицами и фиксирующим пружинным кольцом. Здесь дорожки советского и западного стандартов разошлись.

Иностранные звёздочки (и их крепление на втулках) между собой взаимозаменяемы на всех «Торпедо», червячных и планетарных втулках, а советские «Торпедо» имеют несколько больший посадочный диаметр. На изделиях соцстран, а так же из Индии и Китая могут попадаться оба стандарта.



К теме крепления звёздочки можно отнести и замену фривила самодельной конструкцией на основе многоскоростной кассеты или трещётки. Это имеет смысл – ведь фривилы обычно имеют хоть и относительно невысокую, но явно неадекватную цену, при этом часто низкое качество, и неудобство демонтажа. Особенно приходится пострадать в некоторых случаях при необходимости заменить спицу на колесе с фривилом.

Собственно, единственное достоинство фривила – равные зонты колеса, но проявляется оно только с применением специальной, широкой втулки. Хоть звёздочка на нём имеет большую ширину и хороший материал, она долговечна, но одноразовая. Но и такую втулку и сам фривил приходится покупать отдельно, а многоскоростные детали приходят к нам в составе заготовки. Задача – убрать лишние звёздочки и заменить их проставками:



В некоторых случаях на шоссейных трещётках получается обойтись даже без проставок:



Большой смысл имеет такая переделка для задней втулки от обычного «Туриста» - все её детали имеют огромный потенциал по ресурсу по сравнению с современными.

_________________
Крокодиловодство 2.0

Компоновка передачи.

Первым делом отметим, что одно и то же передаточное отношение можно получить, используя пары звёздочек разного диаметра.

Например, передаточное отношение 2,5 можно устроить, применив звёзды 40/16. А можно и 50/20. Передача при этом будет одинаковой. Но в случае применения пары большего диаметра, ресурс всех элементов такой передачи, включая цепь, резко возрастёт. Даже в большей пропорции, чем увеличение звёздочек.

У фиксеров популярен способ торможения «скидом» - блокировкой заднего колеса педалями. Это бравый аттракцион, а не реальный способ экстренно остановить велосипед, но сейчас не об этом.

Очевидно, что шина при этом быстро получает критический износ. Ситуация усугубляется тем, что у конкретного велосипедиста, как правило, одно – единственное положение ног, при котором получается этот приём. Т.е. система и передняя звёздочка при скиде всегда находится в одном и том же положении!

Может показаться, что заднее колесо каждый раз при этом находится в случайном положении, однако это не всегда так! Например, при вполне нормальной по усилиям на хорошем фиксе передаче 51/17, колесо во время скида ВСЕГДА оказывается в одном и том же положении!
Это значит, что при любом скиде стирается одно и то же место шины, ресурс которой может составить всего несколько торможений! До дыры протрётся одно место шины, которая на всей остальной окружности будет новенькая!

Однако, у истоков фиксодвижения стояли не самые глупые люди, явление было замечено, проанализировано, и выработаны соответствующие рекомендации и формулы.

Смысл в том, что звёздочки передачи подбираются не только по потребному передаточному отношению, но и таким образом, чтобы при одном и том же положении ног при скиде, заднее колесо имело контакт с асфальтом в как можно большем числе возможных точек. Чем больше таких точек, тем более случайно в каждой из них происходит торможение, тем более равномерно изнашивается шина!

Эти точки называются скид-патчами. Для простоты расчета их в Интернете доступны множество калькуляторов, например http://dneprfixed.com/tools/fixed-gear-calculator/ .

Наглядно и с подсказками по оптимизации http://www.surplace.fr/ffgc/

Не спешите переворачивать страницу, если Вы строите дорожник - синглспид, или безопасный городской фикс для движения по дорогам, т.е. с передним тормозом, и никогда не собираетесь учиться скиду.

Исследуя изношенные на обычных односкоростных велосипедах звёздочки и цепи, можно заметить, что иногда цепь крайне неравномерно растянута по длине, а иногда имеет место очень разный износ зубьев передней звёздочки по окружности. Буквально – некоторые зубья, как новые, а некоторые – как зубья циркулярной пилы. Почему так происходит? Почему не всегда?

А дело здесь примерно в той же закономерности, что и у фиксерских скид-патчей. При неудачном соотношении звёзд и числе звеньев цепи (но вполне приемлемом передаточном отношении) с каждым оборотом цепи она проходит одними и теми же звеньями по одним и тем же зубьям звёздочки. За тысячи километров пробега у каждого звена в таком случае появляется «любимый» зуб на одной звёздочке, иногда на обеих. Микродефекты, неточности обработки усугубляются, вместо того, чтобы по мере приработки и износа выравниваться. Могут даже цепью (через её локальное растяжение) как бы переноситься с одной звёздочки на другую. Ситуацию усугубляет чётность звеньев всех нормальных цепей. Если число зубьев звёздочки тоже чётное – по каждому отдельному зубу всегда работают только внутренние или только внешние звенья цепи. В итоге, как и в случае с фиксерской шиной , наша цепь и звёздочки в одних местах могут оказаться почти новыми, а в других иметь критический износ. Причём наступит это явление гораздо раньше, чем износ при равномерной работе.

Это не такое апокалипсическое явление, как приведение в негодность шины фикса за несколько торможений, но если есть возможность – невредно его учесть. И уж точно избегать передачи, которая имела бы один скид-патч на фиксе. В этом и поможет фиксерский калькулятор скид-патчей, «прогоним» через него наши звёздочки, оценим. Конкретных цифр быть рекомендовано не может, но чем больше получится скид-патчей (в случае нефиксированной передачи, конечно, условных), тем лучше.

По тем же причинам, крайне нежелательно, чтобы число звеньев цепи было кратно числу зубьев любой из звёздочек!

Тем не менее, заметим, что стандартная советская задняя звезда для «Торпедо» разных заводов имеет 19 зубьев, что позволяет получить много (19) «скид-патчей» при большом выборе передних звёздочек, имея только один «вредный» размер передней звёздочки в 38 зубьев. А на складных велосипедах с большим пробегом с передачей 48/16 неравномерность износа звезды бросается в глаза без приборов.

_________________
Крокодиловодство 2.0