Переключатель
(Перенаправлено с Derailleur gears)
Эта статья о системе передачи велосипеда. О железнодорожном рельсовом рельсе см. Derail. О самом акте крушения см. Крушение.
Переключатель передач-это велосипедная зубчатая система с переменным передаточным числом, состоящая из цепи, нескольких звездочек разных размеров и механизма перемещения цепи с одной звездочки на другую.
Современные передние и задние переключатели обычно состоят из подвижной направляющей цепи, которая управляется дистанционно кабелем Боудена, прикрепленным к переключателю, установленному на нижней трубе, штоке руля или руле. Когда гонщик управляет рычагом во время педалирования, изменение натяжения троса перемещает направляющую цепи из стороны в сторону, "срывая" цепь на разные звездочки
Этимология[править]
Derailleur-французское слово, производное от схода поезда с рельсов. Его первое зарегистрированное использование было 1930.
История[править]
Различные системы переключения были разработаны и построены в конце 19-го века. Одним из примеров является двухскоростной переключатель Protean, доступный на велосипеде безопасности Whippet. Французский велосипедный турист, писатель и промоутер велоспорта Поль де Виви (1853-1930), который писал под именем Vélocio, изобрел двухскоростной задний переключатель в 1905 году, который он использовал во время набегов в Альпы. Некоторые ранние конструкции использовали стержни для перемещения цепи на различные шестерни. 1928 увидел введение "Super Champion Gear" (или "Osgear") от компании, основанной чемпионом-велосипедистом Оскаром Эггом, а также Vittoria Margherita* оба использовали установленные на цепи "весла" иОднорычажные натяжители цепи монтируются рядом или на нисходящей трубе. Однако эти системы, наряду со стержневыми Campagnolo Cambio Corsa, в конечном итоге были вытеснены параллелограммными переключателями.
В 1937 году на Тур де Франс была введена система переключения передач, позволяющая гонщикам переключать передачи без необходимости снимать колеса. Раньше гонщикам приходилось спешиваться, чтобы переключить колесо с режима спуска на режим подъема. Переключатели не стали обычным дорожным гоночным оборудованием до 1938 года, когда Simplex представила переключатель с тросовым переключением.
В 1949 году Campagnolo представил Gran Sport, более усовершенствованную версию уже существующих, но менее коммерчески успешных параллелограммных задних переключателей с кабельным управлением.
В 1964 году Сантур изобрел косопараллелограммный задний переключатель, который позволял шкиву жокея поддерживать более постоянное расстояние от звездочек разного размера, что облегчало переключение передач. После истечения срока действия патентов другие производители приняли этот дизайн, по крайней мере, для своих лучших моделей, и "наклонный параллелограмм" остается текущим рисунком заднего переключателя.
До 1990-х годов многие производители производили переключатели, в том числе Simplex, Huret, Galli, Mavic, Gipiemme, Zeus, Suntour и Shimano. Однако успешное внедрение и продвижение индексированного переключения передач Shimano в 1985 году потребовало совместимой системы рычагов переключения передач, переключателя передач, звездочек, цепных колец, цепи, троса переключения передач и корпуса переключения передач.
Основными инновациями с 1990-х годов стали переход от фрикционного переключения передач к индексированному и постепенное увеличение числа передач. При фрикционном переключении рычаг непосредственно управляет бесступенчатым положением переключателя передач. Чтобы переключить передачу, гонщик сначала перемещает рычаг достаточно, чтобы цепь перескочила на следующую звездочку, а затем слегка регулирует рычаг, чтобы центрировать цепь на этой звездочке. Индексированный переключатель имеет фиксатор или храповой механизм, который останавливает рычаг переключения передач, а следовательно, трос и переключатель, после перемещения на определенное расстояние с каждым нажатием или вытягиванием. Индексированные переключатели требуют повторной калибровки при растяжении кабелей,повреждении или замене деталей. На гоночных велосипедах 10-зубчатые задние кассеты появились в 2000 году, а 11-зубчатые-в 2009 году. Большинство современных горных велосипедов имеют либо то, либо другое. Многие современные высококлассные горные велосипеды начали использовать полностью одноцепные кольцевые трансмиссии, причем индустрия постоянно увеличивает количество задних винтиков, о чем свидетельствуют наборы Eagle groupsets от SRAM (1 на 12) и недавняя трансмиссия Rotor 1 на 13. есть два кольца цепи, а туристические велосипеды обычно имеют три.
Электронная система переключения передач позволяет водителям переключаться с помощью электронных переключателей вместо обычных рычагов управления. Переключатели подключены проводом или беспроводным способом к батарейному блоку и небольшому электродвигателю, который приводит в действие переключатель. Несмотря на дороговизну, электронная система могла бы сэкономить гонщику время при переключении передач.
Сегодня тремя основными производителями переключателей являются Shimano (Япония), SRAM (США) и Campagnolo (Италия).
Задний переключатель[править]
Задний переключатель выполняет двойную функцию: перемещает цепь между задними звездочками и устраняет провисание цепи, вызванное перемещением на меньшую звездочку сзади или меньшее кольцо цепи передним переключателем. Чтобы выполнить эту вторую задачу, он расположен на пути нижней, провисшей части цепи. Иногда задние переключатели переоборудованы в натяжители цепи для односкоростных велосипедов, которые не могут регулировать натяжение цепи другим способом.
Хотя существуют вариации, большинство задних переключателей имеют несколько общих компонентов. У них есть клетка, которая держит два шкива, которые направляют цепь в S-образном образце. Шкивы известны как шкив жокея или направляющий шкив (сверху) и натяжной шкив (снизу). Клетка вращается в своей плоскости и подпружинена, чтобы принять провисание цепи. Клетка расположена под желаемой звездочкой с помощью рычага, который может качаться вперед и назад под звездочками. Рычаг обычно снабжен параллелограммным механизмом, чтобы клетка была правильно выровнена с цепью, когда она качается вперед и назад. Другой конец рычага крепится к точке поворота, прикрепленной к раме велосипеда. Рычаг поворачивается вокруг этой точки, чтобы поддерживать клетку на почти постоянном расстоянии от звездочек разного размера. Может быть один или несколько регулировочных винтов, которые контролируют величину допустимого бокового перемещения и натяжение пружины.
Компоненты могут быть изготовлены из алюминиевого сплава, стали, пластика или композита из углеродного волокна. Точками поворота могут быть втулки или шарикоподшипники. Они потребуют умеренной смазки.
Расслабленное положение[править]
Задние переключатели с высоким нормальным или верхним нормальным ходом возвращают цепь к самой маленькой звездочке на кассете, когда натяжение троса не применяется. Это обычный шаблон, используемый на большинстве горных Shimano, всех дорожных Shimano и всех переключателях SRAM и Campagnolo. В этом состоянии давление пружины облегчает переход на меньшие звездочки. В шоссейных гонках самые быстрые переключения передач требуются на спринтах до финиша, поэтому высоко-нормальные типы, которые позволяют быстро переключаться на более высокую передачу, остаются предпочтительными.
Задние переключатели с низким нормальным или быстрым подъемом возвращают цепь к самой большой звездочке на кассете при отсутствии натяжения троса. Хотя это когда-то было обычным дизайном для задних переключателей, сегодня это относительно редко. В горных велосипедах и внедорожных велосипедах наиболее критические переключения передач происходят на участках подъема, где гонщики должны справляться с препятствиями и сложными поворотами, крутя педали под большой нагрузкой. Этот тип переключателя обеспечивает преимущество перед высокими нормальными переключателями, поскольку переключение передач на более низкие передачи происходит в направлении нагруженной пружины, что облегчает эти переключения при педалировании с высокой нагрузкой.
Длина клетки[править]
Расстояние между верхним и нижним шкивами заднего переключателя называется длиной обоймы. Длина клетки в сочетании с размером шкива определяет способность переключателя поглощать провисание цепи. Длина сепаратора определяет общую мощность переключателя, то есть разницу в размерах между самым большим и самым маленьким кольцами цепи, а также разницу в размерах между самым большим и самым маленьким звездочками на зубчатом колесе, сложенных вместе. Большая сумма требует большей длины клетки. Типичные кросс-кантри горные велосипеды с тремя передними кольцами цепи будут использовать длинный клетчатый задний переключатель. Дорожный велосипед только с двумя передними кольцами цепи и звездочками с близким соотношением может работать как с коротким, так и с длинным клеточным переключателем, но будет работать лучше с короткой клеткой.
Заявленные производителем мощности переключателя следующие:
- Shimano: длинный = 45T*, средний = 33T
- SRAM: long = 43T*, medium = 37T*, short = 30T
Преимущества более короткой длины клетки:
- более позитивное переключение передач из-за меньшего изгиба в параллелограмме
- лучшее переключение передач при хорошем тросовом рычаге
- лучшее разрешение препятствий
- меньше опасности зацепить спицы.
- небольшая экономия веса.
Позиционирование клетки[править]
Существует по крайней мере два метода, используемых задними переключателями для поддержания соответствующего зазора между верхним колесом жокея и задними звездочками, когда переключатель перемещается между большими звездочками и маленькими звездочками. Один из методов, используемых Shimano, заключается в использовании натяжения цепи для поворота клетки. Это имеет преимущество работы с большинством наборов звездочек, если цепь имеет правильную длину. Недостатком является то, что быстрое переключение с маленьких звездочек на большие по нескольким звездочкам одновременно может привести к тому, что клетка ударит по звездочкам, прежде чем цепь переместится на большие звездочки и повернет клетку по мере необходимости. Другой метод, используемый SRAM, заключается в проектировании расстояния в параллелограммном механизме самого переключателя. Преимущество заключается в том, что никакое количество быстрого переключения нескольких звездочек не может привести к тому, что клетка ударит по звездочкам. Недостатком является то, что существуют ограниченные варианты размеров звездочек, которые можно использовать с конкретным переключателем.
Привод и передаточные числа[править]
Коэффициент приведения в действие-это отношение между длиной троса переключения передач и величиной поперечного хода переключателя, который он генерирует. Коэффициент переключения передач является обратной величиной коэффициента приведения в действие и легче выражается для переключателей передач, чем для приведения в действие. В настоящее время используется несколько стандартов, и в каждом из них произведение передаточного числа переключения передач и длины вытянутого троса должно равняться шагу задних звездочек. Существуют следующие стандарты.
- Семейство переключателей, совместимых с Shimano, заявлено как имеющее коэффициент сдвига два к одному (2:1), и поскольку SRAM производит два семейства компонентов, этот термин был широко принят, чтобы отличить его от собственного семейства переключателей SRAM один к одному (1:1).переключатель. Обратите внимание, что эти фамилии не дают точных коэффициентов сдвига: коэффициент сдвига 2:1 на самом деле составляет около 1,7 (или 1,9 на серии Dura Ace до 7400), а не 2, а родной коэффициент сдвига SRAM составляет около 1,1. Фамилии этих стандартов перевернуты некоторымив обозначении передаточного числа в отличие от более распространенного передаточного числа. Таким образом, в системах Shimano единица смещенного троса вызывает примерно в два раза большее перемещение переключателя передач.
- Родная конвенция SRAM называется one-to-one (1:1). Они имеют фактические коэффициенты переключения передач 1,1. Единица троса, втянутая в рычаг переключения передач, вызывает примерно равное количество движения в переключателе передач. SRAM утверждает, что стандарт делает их системы более надежными: более устойчивыми к воздействию загрязнения. Некоторые переключатели SRAM сделаны совместимыми с Shimano 2:1, но они явно не будут работать с переключателями SRAM 1:1.
- Конвенция Кампаньоло. Коэффициенты сдвига составляют 1,5 для современных агрегатов, но их старые агрегаты имели коэффициенты 1,4.
- Конвенция Сантура.
Переключатели, использующие одно соглашение, как правило, несовместимы с переключателями, использующими другое, хотя существуют исключения, и доступны адаптеры.
Сцепление[править]
Некоторые задние переключатели, особенно для горных велосипедов, включают сцепление, чтобы держать нижнюю длину цепи в достаточном напряжении, чтобы предотвратить попадание цепи в нижнюю часть пребывания цепи: это называется шлепком цепи и может повредить пребывание цепи. Муфты также помогают предотвратить сход цепи с цепи в системах без переднего переключателя.
Передние переключатели[править]
Передний переключатель должен только перемещать цепь из стороны в сторону между передними кольцами цепи, но он должен делать это с верхней, натянутой частью цепи. Он также должен учитывать большие различия в размере кольца цепи: от целых 53 зубьев до всего лишь 20 зубьев.
Как и в случае с задним переключателем, передний переключатель имеет клетку, через которую проходит цепь. На правильно отрегулированном переключателе цепь будет касаться клетки только при переключении. Клетка удерживается на месте подвижным рычагом, который обычно снабжен параллелограммным механизмом, чтобы клетка была правильно выровнена с цепью, когда она качается вперед и назад. Обычно есть два регулировочных винта, контролирующих пределы допустимого бокового перемещения. Компоненты могут быть изготовлены из алюминиевого сплава, стали, пластика или композита из углеродного волокна. Точки поворота обычно являются втулками, и они требуют смазки.
Типы натяжения троса[править]
- Нижняя тяга: Обычно используется на дорожных и туристических велосипедах, этот тип переключателя приводится в действие кабелем, тянущим вниз. Кабель часто прокладывается через верхнюю или нижнюю часть корпуса нижнего кронштейна на кабельной направляющей, которая перенаправляет кабель вверх по нижнему краю нижней трубы рамы. Горные велосипеды с полной подвеской часто имеют нижнюю тягу, так как задняя подвеска предотвращает маршрутизацию через верхнюю трубу.
- Top pull: Этот тип чаще встречается на горных велосипедах без задней подвески. Переключатель приводится в действие кабелем, тянущим вверх, который обычно направляется вдоль верхней трубы рамы, используя кабельные упоры и короткую длину корпуса для изменения направления кабеля. Это расположение удерживает кабель от нижней стороны нижнего кронштейна/вниз трубы,которые забрасываются грязью при бездорожье.
- Dual pull: Есть некоторые доступные переключатели, которые имеют положения для верхней тяги или нижней тяги и могут использоваться в любом приложении.
Типы клеток[править]
- Двойной (стандартный): Они предназначены для использования с коленчатыми парами, имеющими два кольца цепи. Если смотреть со стороны велосипеда, внутренняя и внешняя пластины клетки имеют примерно одинаковый профиль.
- Тройной (альпийский): переключатели, предназначенные для использования с шатунами, имеющими три кольца цепи, или с двумя кольцами цепи, которые сильно отличаются по размеру. Если смотреть со стороны велосипеда, внутренняя пластина клетки простирается дальше к центру вращения нижнего кронштейна, чем внешняя пластина клетки. Это помогает легче перенести цепь с самого маленького кольца на среднее кольцо.
Типы качелей[править]
- Нижний поворот: клетка переключателя установлена к нижней части рычага с четырьмя стержнями, который несет его. Это наиболее распространенный тип переключателя.
- Top swing: клетка переключателя установлена к верхней части рычага с четырьмя стержнями, который несет его. Это альтернативное расположение было создано как способ получить рамный зажим переключателя ближе к нижнему кронштейну, чтобы иметь возможность очищать более крупные компоненты подвески и допускать различные формы рамы. Компактная конструкция верхнего переключателя качания может привести к тому, что он будет менее прочным, чем его нижний аналог качания. Верхние переключатели качания обычно используются только в тех случаях, когда нижний переключатель качания не подходит. Альтернативным решением было бы использовать передний переключатель E-типа, который вообще не зажимается вокруг трубки сиденья.
Типы креплений[править]
- Зажим: До недавнего времени большинство передних переключателей крепились к раме с помощью зажима вокруг подседельной трубки рамы, и этот стиль по-прежнему является стандартом на горных велосипедах и распространен на дорожных велосипедах. Переключатели доступны с несколькими различными диаметрами зажимов, предназначенными для различных типов рамных труб. В последнее время наблюдается тенденция делать переключатели передач только с одним диаметром зажима, и в комплект входит несколько комплектов прокладок, чтобы разместить зажим до соответствующего размера.
- Опайка: альтернативой зажиму является опайка на подвеске переключателя, где переключатель монтируется болтами язычка на переключателе к соответствующему язычку на подседельной трубе рамы. Это позволяет избежать каких-либо проблем с размером зажима, но требует либо рамы с соответствующей пайкой, либо адаптерного зажима, имитирующего язычок переключателя с пайкой. Они стали обычным явлением на новых дорожных велосипедах, так как карбоновые рамы больше не имеют круглой подседельной трубки. Их редко можно увидеть на горных велосипедах.
- E-тип: этот тип передних переключателей не зажимается вокруг трубки сиденья рамы, а вместо этого прикрепляется к раме пластиной, установленной под чашкой нижнего кронштейна со стороны привода, и винтом, продетым в бобышку на трубке сиденья. Эти переключатели обычно встречаются на горных велосипедах с компонентами задней подвески, которые не позволяют обычному зажиму переключателя обойти подседельную трубу.
- DMD: переключатель с прямым креплением — инициированный специализированными велосипедами, этот тип переключателя крепится болтами непосредственно к бобышкам на цепной стойке велосипеда. Они в основном используются на горных велосипедах с двойной подвеской, где движение подвески вызывает изменения угла наклона цепи, когда она входит в переднюю клетку переключателя. Используя систему DMD, цепь и переключатель движутся вместе, что позволяет лучше переключаться, когда подвеска активна. Переключатель DMD не следует путать с прямым креплением Shimano, которое использует другую систему крепления. Однако передние переключатели SRAM с прямым креплением совместимы с DMD, а некоторые переключатели Shimano E-type можно использовать с DMD, если снять пластину e-type.
Из-за возможности смещения цепи мимо самого маленького внутреннего кольца цепи, особенно когда внутреннее кольцо цепи очень маленькое, даже на велосипедах, отрегулированных профессиональными гоночными механиками, и проблем, которые могут вызвать такие перекосы, существует небольшой вторичный рынок дополнительных продуктов, называемых дефлекторами цепи, чтобы помочь предотвратить их от происходящего. Несколько зажимов вокруг трубки сиденья, ниже переднего переключателя, и по крайней мере один крепится к креплению переднего переключателя.
Использование[править]
Переключатель требует, чтобы цепь находилась в движении, чтобы перейти от одного кольца или звездочки к другому. Обычно для этого требуется, чтобы гонщик крутил педали, но некоторые системы были разработаны с свободным ходом в коленчатом валу, так что цепь движется, даже когда гонщик не крутит педали. Shimano FFS (Front Freewheel System) около 1980 года была самой распространенной такой системой.
Системы цепного привода, такие как системы переключения передач, работают лучше всего, если цепь выровнена с плоскостью звездочки, особенно избегая самой большой ведущей звездочки, работающей с самой большой ведомой звездочкой (или самой маленькой с самой маленькой). Диагональный цепной ход, производимый этими практиками, менее эффективен и сокращает срок службы всех компонентов, без какого-либо преимущества от полученного среднего коэффициента диапазона.
Derailleur шестерни обычно имеют КПД около 95% на несколько процентных пунктов выше, чем другие типы передач.
См. Также[править]
Читать[править]
cyclepublishing.com/cyclingbooks/dc.html