Устройство и разновидности кареток для велосипеда
Поделитесь в социальных сетях:vKontakteFacebookTwitter

Устройство и разновидности кареток для велосипеда

Введение

Шатуны соединяют педали с осью каретки. Они впрессовываются в ось и сохраняют свое положение благодаря силе затяжки болтов или гаек. Шатуны могут сниматься для обслуживания подшипников каретки или для замены звезд.

Для снятия основных видов трехсоставных систем используются съемники шатунов под «квадрат» и под шлицы.

Оси квадратного сечения выполняются с небольшим скосом или сужением. Такая форма формирует «клин» в квадратном отверстии шатуна. Как правило, он не смазывается. Для того, чтобы шатуны не скрипели, как правило, достаточно крепкой затяжки. Если же шатун скрипит даже при максимальной затяжке, нужно смазать трущиеся поверхности.

Изображение ниже: Стандарт Octalink от Shimano

Изображение ниже: Стандарт ISIS Drive

В отдельных моделях шоссейных и горных велосипедов Shimano используются шатуны с креплением, имеющим восемь шлицов, которое носит название Octalink. В отличие от осей под «квадрат», на осях данного стандарта имеется восемь выступов. Прорези на шатуне входят в выступы на оси. Шатуны крепко удерживаются на оси посредством затяжки болтов.

Ещё один широко применяющийся стандарт — ISIS Drive (сокращение от International Spline Interface Standard — международный стандарт шлицевого соединения). В нем используется десять зубьев отличной от применяемой в стандарте Shimano формы. Ни шатуны, ни оси стандартов ISIS Drive и Octalink не совместимы друг с другом.

Шатуны, входящие в состав «самоизвлекающихся» (разбирающихся с помощью одного ключа) систем, не требуют съемника. Подробнее о том, как обслуживать такие шатуны, читайте в статье «Снятие и установка шатунов самоизвлекающихся систем».

Материал шатунов

Материал, из которого изготавливаются шатуны может быть алюминием, сталью, титаном или карбоном. Стальные шатуны могут быть цельными или трубчатыми для уменьшения веса, сохраняя при этом прочность и часто применяются на ВМХ велосипедах, а также очень часто на горных.

Большое распространение имеют алюминиевые шатуны горячей или холодной ковки, которая придаёт дополнительную прочность материалу и уменьшают вероятность поломки. Некоторые алюминиевые шатуны изготавливают путём ковки со стальной вставкой внутри и затем её удалением для уменьшения веса. Карбоновые шатуны изготавливаются либо полностью из карбона, либо с внутренней алюминиевой или титановой вставкой.

Размеры шатунов

Шатуны могут варироваться по длине от 150 до 185 мм, в зависимости от роста велосипедиста. Для взрослых людей диапазон длины шатунов обычно находится в пределах 165 — 177,5 мм. Для людей меньшего роста или с небольшой длиной ног используют более короткие шатуны. Также на выбор шатунов влияют предпочтения отдельных велосипедистов и их размер может отличаться от расчётных.

Длинна шатунов велосипеда влияет на такой показатель, как каденция — количество оборотов, которые велосипедист делает за определённый период времени. При более коротких шатунах каденция возрастает и соответственно уменьшается при длинных. Кроткие шатуны предпочитают трековые гонщики, а на горных велосипедах для снижения каденции используют более длинные.

Способы крепления шатунов

Существуют различные способы крепления шатунов к оси каретки.

1. Клиновидный штифт. Использовались на старых велосипедах, сейчас встречается очень редко.

2. С помощью насадки на квадратную коническую ось каретки.

3. С помощью насадки на гексагональную (шестигранную) коническую ось каретки.

4. Фиксирование с помощью шлицевого соединения.

5. С интегрированной осью. Один из шатунов вместе с осью каретки составляет одно целое. Второй крепиться одним из вышеупомянутых способов.

Одно из последних изобретений — роторная система RS4X, где шатуны расположены не на одной прямой, а со смещением на несколько градусов, что обеспечивает увеличение коэффициента полезного действия и решает проблему нагрузки на суставы велосипедиста.

Также читать на эту тему:

Виды шатунов велосипеда по конструкции. В двухсоставной системе шатунов правый шатун, ось и ведущая звезда объединены в одно целое. Левый шатун является отдельной деталью и фиксируется на шлицах оси при помощи клина или стяжного болта. До недавнего времени также считалась устаревшей, но в 2004 году компания Shimano возродила двухсоставную конструкцию и включив в неё…

Роторная система RS4X.  Стандартные шатуны располагаются относительно друг друга под углом 180 градусов. При педалировании, когда шатуны находятся перпендикулярно земле происходит ситуация, при котором нога не может передавать момент силы на педаль велосипеда…

Эллиптические звёзды велосипеда. Эксперименты с эллиптическими передними звёздами на велосипеде стали проводить ещё в конце 19-го столетия. Овальная форма звезды позволяет более эффективно осуществлять педалирование и держать ноги в более комфортных условиях. Конструкция предназначена для того, чтобы…

Полые шатуны велосипеда. Полые шатуны изготавливаются при помощи метода холодной ковки Hollowtech. Первыми эту технологию применили в Shimano. Как и в случае с качественными трубами рамы полый шатун может быть прочным и жёстким при малом весе. Наличие внутренней полости на эти показатели не влияет…

Q – фактор. Q – фактор – это показатель расстояния между плоскостями, в которых вращаются головки шатунов. На числовое значение Q – фактора влияет форма шатунов и длина оси каретки. В случае с использованием контактных педалей, положение шипа на обуви также влияет на Q – фактор…

Если резьба на оси «прикипела» к шатуну и не снимается

  • Можно нанести на место соединения WD-40 на 10-15 минут и снова попробовать ее открутить.
  • Если WD-40 нет, можно использовать другие средства (аналоги WD-40) или, например, керосин (ждать при этом нужно уже 2-3 часа).
  • Если и после этого сложно открутить — попробуйте увеличить длину рычага. Просто возьмите более длинный ключ или наденьте на него металлическую трубу для увеличения плеча (закон Архимеда еще никто не отменял).
  • Некоторые веломастера предлагают еще один способ. На место соединения оси и шатуна постепенно выливают воду из вскипевшего чайника, заставляя металл немного разогреться и из-за этого снизить плотность посадки. Лично я такой вариантом не пробовал и мне кажется, что температура кипятка в 90-100 градусов не очень сильно нагреют шатун, хотя вымоется он точно.

    Логичнее попробовать разогреть это место строительным феном или мощным паяльником. При работе с феном нагревайте именно место соединения оси и шатуна и следите за температурой корпуса педали, особенно если она пластиковая.

    Разогревать это место открытым огнем точно не стоит.

  • Честно говоря, можно попробовать еще и несколько раз ударить по ключу молотком, чтобы хотя бы сдвинуть резьбу с «мертвой точки». По самой педали и, тем более, по шатуну наносить удары бесполезно — только погнете их.

Типы шатунов велосипеда

Данная статья призвана помочь определить тип кривошипной (в дальнейшем слово будет опускаться) системы, установленной на вашем велосипеде, и направить на соответствующий материал, где подробно освещен процесс снятия и установки шатунов.

Определение типа системы

Шатуны — это рычаги, соединяющие педали с осью каретки. На шатунах жестко закреплены зубчатые колеса (их ещё называют звездами), которые приводят в движение цепь.

Шатуны могут сниматься для их замены, замены или чистки звезд, обслуживания подшипников каретки. За последние годы конструкции систем заметно усложнились.

Чтобы понять, как обслуживать систему, необходимо знать тип шатунов и подшипников, установленных в велосипеде.

Если вы не знаете, система какого типа у вас установлена, для определения вы можете либо просмотреть видео выше, либо воспользоваться сведениями, изложенными далее.

Самоизвлекающиеся системы

В самоизвлекающихся системах съемник эргономично встроен в шатун. В них используются кольца с резьбой, которые внешне похожи на пыльники.

Однако эти стопорные кольца закручены над болтом, удерживающим шатун, поэтому при раскручивании болта последний давит на кольцо, что, в свою очередь, приводит к выталкиванию шатуна с оси.

Никаких дополнительных инструментов для снятия шатунов не требуется. Самоизвлекающиеся системы могут быть как двух-, так и трехсоставными.

По теме: Снятие и установка шатунов самоизвлекающихся систем

Двусоставные системы с прижимным соединением

Многие двусоставные системы Shimano и некоторые системы FSA оборудованы шатунами с прижимным соединением. В них левый шатун имеет паз, сжимаемый двумя стяжными болтами, а к правому шатуну прикреплена кареточная ось. Системы такого типа оснащены внешними подшипниками и не требуют съемника.

Шатуны системы Campagnolo Power-Torque

В шатунах Power-Torque ось каретки закреплена на правом шатуне. Чтобы получить доступ к подшипникам или демонтировать шатун с правой стороны, необходимо снимать левый шатун.

По теме: Снятие и установка шатунов системы Campagnolo Power-Torque

Шатуны системы Campagnolo Ultra-Torque

Ultra-Torque — проприетарный тип системы, используемый компаниями Campagnolo и Fulcrum. В системе данного типа как левый, так и правый шатуны объединены с половинами оси каретки, на конце каждой из которых нарезаны зубцы. Поскольку внешние чашки являются составной частью подшипников, их нельзя отнести к типу встроенных. Более того, подшипники устанавливаются на шатуны.

Со стороны левой чашечки установлена волнистая шайба. Она компенсирует различия ширины кареточного стакана в разных рамах, а также служит эффективным средством регулировки подшипника.

По теме: Снятие и установка шатунов системы Campagnolo Ultra-Torque

Шатуны трехсоставных систем

Они состоят из трех основных частей: левого и правого шатунов, а также оси каретки. Положение оси регулируется посредством установленных на раме подшипников. Для обслуживания подшипников трехсоставных систем необходимо снимать оба шатуна. И на левом, и на правом шатунах имеются стяжные болты.

В трехсоставных системах, как правило, используются два типа соединения: квадратное сечение и шлицевое.

По теме: Снятие и установка шатунов трехсоставных систем

Шатуны системы Campagnolo Ultra-Torque

Многие велосипеды для BMX и фристайла оснащены системами особого типа, имеющими 48-шлицевое соединение. Обслуживание подобных систем несколько отличается от обслуживания обычных трехсоставных систем.

По теме: Снятие и установка шатунов трехсоставных систем для BMX

Шатуны односоставных систем

Односоставные системы встречаются на некоторых старых велосипедах марки Schwinn, на детских велосипедах и на велосипедах для BMX. В этих системах шатуны и ось каретки выполнены в виде единого узла.

По теме: Обслуживание односоставной каретки

Правильный выбор Q-фактора

Важно уделить внимание правильному выбору Q-фактора. Это поможет велосипедисту повысить эффективность прилагаемых усилий до 4%. Это параметр расстояния между плоскостями, в которых осуществляется вращение головки шатунов

Максимальное давление ногой человек может осуществить, если направление прилагаемых усилий находится под углом 90 градусов к поверхности. Если расположение ног велосипедиста близко друг к другу, то коленным суставам тяжело перенести длительные нагрузки. Естественно, строение ног у людей разное. При потоковом производстве байков особенности строения конкретного человека учесть невозможно. Но спортсмены, использующие байки профессионально, вполне могут подобрать Q-фактор с учётом индивидуальных особенностей. Следует отметить, что увеличенный Q-фактор обычно предусмотрен в моделях горных велосипедов

Это параметр расстояния между плоскостями, в которых осуществляется вращение головки шатунов. Максимальное давление ногой человек может осуществить, если направление прилагаемых усилий находится под углом 90 градусов к поверхности. Если расположение ног велосипедиста близко друг к другу, то коленным суставам тяжело перенести длительные нагрузки. Естественно, строение ног у людей разное. При потоковом производстве байков особенности строения конкретного человека учесть невозможно. Но спортсмены, использующие байки профессионально, вполне могут подобрать Q-фактор с учётом индивидуальных особенностей. Следует отметить, что увеличенный Q-фактор обычно предусмотрен в моделях горных велосипедов.

Радикальный подход

Если запчасти не прикипели, предыдущие способы помогут снять велосипедные шатуны без съемника. Как можно заметить, варианты довольно элегантные и при правильном подходе не нанесут вреда ни велосипеду, ни вам. Но случается и так, что запчасти очень сильно прикипают. Особенно часто в местах контакта алюминий/сталь или сталь/сталь.

В таком случае поможет болгарка либо дрель. Определенный способ резки назвать сложно, поскольку конструкция рам и системы может быть самая разнообразная. На некоторых велосипедах можно просто отрезать кареточный вал, на некоторых можно попытаться высверлить максимально большое отверстие на месте резьбы, что под действием вибраций поможет разрушить соединение или поломать металл.

Прикипевшее соединение можно разрушить путем перепада температур. Нагрейте головку шатуна, например, горелкой, а затем резко охладите, насколько это возможно. Благодаря физическим свойствам металла есть шанс снять шатуны велосипеда без съемника, как только конструкция остынет.

Вы можете поэкспериментировать, путем комбинирования вышеописанных способов, или же попробовать свой уникальный.

Велосипедные шатуны | Клуб велопутешественников -Статьи

Шатуны представляют собой рычаг, который соединяет педаль и каретку. В механике подобная деталь называется кривошип, но в велосипедной терминологии прижилось именно это название. Почти всегда правый шатун монолитен с пауком, непосредственно на который уже и крепят звезды.

Шатуны для велосипеда передают энергию от педалей к звездам, в связи с чем несут серьезную нагрузку. Их изготавливают из стали или алюминиевых сплавов. Производители выпускают полые или имеющие сложное поперечное сечение шатуны – это уменьшает вес деталей, но сохраняет их прочность.

Два шатуна и блок передних звездочек образуют так называемую систему.

Иногда (чаще на недорогих велосипедах) система выполнена в виде неразборной конструкции, объединенной вместе с правым шатуном, и тогда при износе звездочек приходится менять всю систему целиком.

При покупке съемника необходимо иметь ввиду, что шатуны для велосипеда имеют три основных стандарта крепления:

  • Octalink
  • Оси квадратного сечения
  • ISIS

Остальные стандарты имеют крайне редкое распространение и их рассматривать нет смысла.

OCTALINK

На каретках такого типа ось имеет круглое сечение, а на концах  оси имеются  8 выступов. Каретками и шатунами такого типа оснащаются велосипеды верхнего и среднего ценового диапазона. Этот тип шатунов используется на дорогих горных и шоссейных велосипедах.

Шатуны притягиваются специальным полым болтом, под внутренний шестигранник на 10, и защищаются снаружи от  грязи пыльниками. Пыльник просто ввинчивается в шатун. Ось каретки сделана полой,   и поэтому традиционные съемники не работают — им просто не во что упираться. Надо  применять специальный съемник.

Каретка OCTALINK (кликните на изображение для увеличения)

Шатуны для оси квадратного сечения

Шатуны квадратного сечения (или традиционной формы) используются на велосипедах среднего ценового диапазона (для SHIMANO — на оборудовании DEORE, ALIVIO, ACERA). Хотя на новом оборудовании этих классов начали применять OCTALINK. На каретках такого типа концы оси каретки имеют квадратные сечения.

Шатуны притягиваются винтом, который вворачивается в ось. Винт имеет головку под внутренний шестигранник 8 мм. На винт надет пластмассовый пыльник. Для установки таких шатунов нужен только шестигранный ключ на 8 (лучше с длинной рукояткой).

Шатуны для оси квадратного сечения (кликните на изображение для увеличения)

ISIS

Система шлицевого соединения шатунов с осью каретки, разработанная в противовес системе Octalink. В отличие от формы шлицов Octalink, запатентованной Shimano, ISIS имеет более простую и технологичную форму (сплайн) посадочных шлицов, применяемую многими производителями шатунов и кареток.

Каретка ISIS (кликните на изображение для увеличения)

Также существуют шатуны, притянутые болтом

Этот тип шатунов используется на недорогих велосипедах. На каретках такого типа концы оси каретки имеют также  квадратные сечения.

Шатуны притягиваются болтом, который вворачивается в ось. Болт можно отвернуть накидным ключом на 14. Конец оси каретки закрывается пластмассовым пыльником.

Для установки и снятия таких шатунов потребуется съемник и разводной гаечный ключ.

Существуют и другие типы шатунов. Например, на новом оборудовании  SHIMANO (в частности, группы XTR2003 и  SAINT)  каретка выполнена в виде моноблока, когда правый шатун конструктивно объединен  с осью каретки. Для обслуживания такой каретки и шатунов необходим специальный инструмент.

При покупке новых шатунов надо учитывать то, что существуют несколько разновидностей кареток, отличающихся типом оси. Надо выбирать  шатуны, совместимые с имеющейся кареткой.

Кроме того, шатуны выпускаются разной длины, (от 165 до 180 мм).

Необходимость замены шатунов возникает также при их поломке или повреждении. Снимать шатуны (один или оба) приходится еще для регулировки или замены каретки. Нужно следить за правильной затяжкой педалей и крепления к валу каретки, ослабшее соединение может привести к срыванию резьбы или деформации гнезда под каретку.

Типы шатунов

1. Односоставные — монолитная конструкция, объединяющая вал и два шатуна. По сути это согнутый в разные стороны под прямыми углами толстый металлический пруток. Такая система шатунов применялась на первых велосипедах. В настоящее время её можно увидеть на BMX и детских велосипедах.

Такая цельная деталь имеет лишний вес, зато очень проста и надёжна

2. Двухсоставные — это не только объединенные цельно правый шатун и ведущие звёздочки, а также намертво приваренный к ним вал каретки. В этом случае лишь левый рычаг является отдельной деталью, которая фиксируется на свободном конце вала.

До недавнего времени такой способ сборки шатунов в велосипеде считался устаревшим, пока в 2004 году на заводах Shimano не возродили двухсоставную конструкцию, усовершенствовав её картриджной кареткой с подшипниками большого диаметра. Другие производители деталей для велосипедов поддержали идею возрождения системы двухсоставных шатунов.

Двухсоставные шатуны отдельно от картриджной каретки

3. Трёхсоставные — самая популярная конструкция на сегодняшний день, у которой возможно заменить ведущие звездочки отдельно от правого рычага. Разбирается в ней всё: шатуны для педалей и сами топталки, отдельно вал каретки и передние звёздочки по одной.

Трёхсоставные шатуны: разобранные и в сборе

Установка шатунов

1. Нанесите смазку или антиприхватный состав на головку и резьбу болта (гайки).

2. На ось квадратного сечения наносить смазку не требуется, в отличие от шлицевых соединений.

В последнем случае поверните ось так, чтобы один из выступов находился в положении «двенадцать часов».

Изображение ниже: Квадратное отверстие и ось квадратного сечения.

Изображение ниже: Поверните один из выступов до положения «двенадцать часов».

3. Держите правый шатун таким образом, чтобы он находился в положении «шесть часов».

4. Установите правый шатун на правый конец оси. Вверните в ось болт. В «самоизвлекающихся» моделях зубья и шлицы на оси и шатуне в процессе установки должны совместиться.

5. Затяните болт согласно рекомендации производителя.

В зависимости от марки усилие затяжки болта может варьироваться от 34 до 50 Н*м. По возможности используйте динамометрический ключ.

6. Наденьте левый шатун так, чтобы он указывал в сторону, противоположную правому шатуну. Вверните в ось болт и затяните его до упора.

7. Смажьте резьбу на пыльнике (если таковая имеется), и аккуратно установите его.

8. Повторите процедуру с другой стороны.

Типы шатунов и способы их крепления

Динамика движения на велосипеде зависит от многих факторов, в том числе и длины педальных рычагов. Размеры варьируются от 150 до 185 мм. Чем длиннее шатун, тем меньше частота педалирования и больше сила вытягивания, и наоборот. Эта закономерность помогает подобрать оптимальный размер для удобного катания.

На гонных велосипедах ставятся удлиненные рычаги более 177.5 мм, на трековых моделях предпочтительны укороченные детали. Традиционно длина шатунов на взрослый байк колеблется от 165 до 185 мм. Подростковые, детские и трековые модели оснащаются короткими рычагами размером от 150 до 177.5 мм. Диапазон 165 — 177.5 мм можно считать неким универсалом для всех моделей.

Тип шатунов по способу установки и демонтажа:

  • монолитные
    (односоставные) — рычаги интегрированы с валом каретки (BMX и детские модели);
  • двусоставные:
    правый шатун + ведущие звездочки, левый рычаг отдельно;
  • разборные:
    правый шатун крепится к звездам с помощью болтов, распространенная конструкция на большинстве моделей (можно разобрать систему и заменить только изношенные звезды или рычаги).

Крепление к валу каретки бывает:

  • под клин (ромб)
    — устаревшая конструкция встречается на старых моделях и детских велосипедах;
  • под квадрат
    — фиксация на квадратных наконечниках оси, подтяжка производится с помощью гаек внутри входной полости рычага, снаружи устанавливается пластиковая защита-пыльник (встречается на бюджетных дорожных велосипедах);
  • шестигранное
    — установка и фиксация шатунов с помощью шестигранного ключа (распространенная конструкция на скоростных моделях);
  • шлицевое:
    ось имеет сквозную полость, на креплениях к шатунам диаметр увеличен, рычаги сопряжены канавками с выступами на валу (шлицы) и затягиваются шестигранниками.

Какая резьба нарезается на шатунную пару и в какую сторону крутить съемник при разборке системы? Резьба на оба рычага правая: раскручивание против, закручивание — по часовой стрелке.

На внешней стороне рычага находится отверстие для педали. Традиционный размер ключа для снятия и установки — 15 мм. Резьба на педалях направлена только по ходу движения. В комплекте педали помечаются буквами R и L. Поставить левую педаль на правый шатун и наоборот не получится.

Как проверить педаль

Желательно перед каждой поездкой проверять состояние педалей, их затяжку, отсутствие люфта и состояние корпуса. Можно просто ногой встать не нее, а затем, крутанув, посмотреть и послушать, как она крутится на оси. Если нет визуального биения и лишних звуков — все нормально, можно ехать.

Помните, если во время движения педаль выкрутится, сломается или потеряется, вряд ли Вы уже сможете куда-то ехать, да и риск получить при этом травму достаточно велик.

Видео о замене педалей велосипеде.

Велосипедный шатун (педальный рычаг) — знакомая и значимая деталь трансмиссии. Является связующим звеном при передаче усилий на кареточный вал и передние звезды. Исправное состояние и надежное закрепление шатунов на каретку гарантирует максимальную эффективность передачи крутящего момента и безопасность движения.

Системы крепления к каретке

Существует множество вариантов крепления кривошипов к оси каретки:

  • клиновидным штифтом – способ, который подразумевает соединение всех деталей в единый узел при помощи крепежного клина. Активно использовался в прошлом веке. В настоящее время данная конструкция используется исключительно в детских стальных конях;
  • квадратным торцом вала – предусматривает крепление обоих рычагов на квадратном профиле вала при помощи гайки или винта. Шатуны обладают посадочным отверстием квадратной формы, вал расширяется в направлении рамы и имеет пирамидальную форму. Кареточный узел оснащается пластиковым пыльником, защищают места соединения деталей от загрязнений. Этот тип крепления также считается устаревшим и устанавливается обычно на бюджетные модели;
  • шестигранным торцом – правый и левый кривошипы крепятся на вал и фиксируются на нем под небольшим углом. В конструкциях, разработанных Shimano, болты затягиваются ключом под шестигранник на 8;
  • шлицевое соединение – предусматривает наличие сквозного отверстия на вале увеличенного диаметра. Валовые торцы обладают округлой формой. На велосипед шатуны крепятся большим полым болтом, чаще всего под шестигранник на 10. Наружное соединение прикрывается пластиковым пыльником;
  • крепление на велосипед с интегрированной осью – заключается в соединении оси каретки и одного из шатунов в единую деталь. Другой может крепиться любым из приведенных выше способов. Большинство производителей шоссейных велобайков, а также моделей для экстремальной езды останавливают свой выбор именно на этой системе крепежа.

https://youtube.com/watch?v=6RmE2msZtVU

Поделитесь в социальных сетях:vKontakteFacebookTwitter
Напишите комментарий