Соотношение звезд на фиксе 46 16 2.88. Величина каденса для постоянной комфортной скорости

Многие стараются крутить на больших звездах системы. Я тоже пришел к правилу: «Если можешь крутить большую звезду, значит так и нужно». Но насколько это обоснованно? Надо сказать, что в развитии велосипедной трансмиссии прослеживается тенденция уменьшения количества звезд на педалях. Несколько лет назад нормой было три, теперь две, иногда одна. Уменьшается и суммарный диапазон больших звезд. Например, на бюджетном байке раньше ставили систему (звезды спереди) 42/32/22Т с кассетой (звездочки сзади) 11-32Т, теперь на велосипеде такого же класса система 38/24Т с кассетой 11-36Т. Увеличение малой звезды спереди вполне компенсируется увеличением большой звезды в кассете (была минимальная передача 22/32= 0.69, стала даже более тяговитая 24/36= 0.67). А вот уменьшение большой звезды спереди нельзя скомпенсировать звездочкам в кассете, поскольку звезд меньше 11 зубьев в кассетах, можно сказать, не бывает.

Может быть, очень уж большие звезды на педалях и не нужны?

Если задать вопрос Интернету, почему так, то первый ответ состоит в том, что очень уж большие звезды в системе и не нужны, поскольку необходимость проявляется только на таких расчетных максимальных скоростях, до которых конкретный байк и не разогнать. Например, при каденсе (кол-во оборотов педалей в минуту) 80, на байке с диаметром колес 27.5 дюймов максимальная передача 42/11 дает расчетную скорость 41 км/ч, а 38/11 — 37 км/ч, при том, что хорошая крейсерская скорость для байка составляет 30 км/ч. А на более низких передачах диапазона хватает. То есть, если ехать 28-29 км/ч при каденсе 80 то все равно, что на передаче 42/16 или 38/14. Поэтому большой звезды 42Т совсем не нужно, вполне достаточно 38Т или даже меньше, особенно если она всего одна 🙂

По моему опыту не могу с этим согласиться. На моем конкретном байке даже в лесу использую передачу 42/11 очень часто, на спусках. В общем, есть и другие случаи, помимо выхода на гипотетическую максимальную скорость на идеальном покрытии. Но главное, совсем не могу согласиться с тем, что все равно на какой звезде поддерживать скорость. На большой звезде спереди крутить лучше. То есть, если нужно, например, ехать в горку со скоростью 14-15 км/ч, то это можно делать на любой из трех передних звезд, соответствующие соотношения 42/24, 32/18, 22/12. И вот тут, на практике, очень заметно, что все эти передачи разные. А самая эффективная работа цепной передачи (по ощущениям) как раз на большой звезде, 42/24. На этой передаче намного выше «эластичность» — компенсация небольших изменений скорости в зависимости от внешних условий, вообще плавнее крутить и легче ускориться при необходимости. Понятно, что большая часть этих ощущений может быть просто в голове. Копание интернета показало, что не только у меня в голове. Народная велосипедная мудрость полна поговорок типа «big ring is king» , «на малой звезде можно ехать очень быстро, но если перекинуть на большую и вломить, то поедешь быстрее» и т.п. Ни одной поговорки о том, что все звезды одинаковые, на глаза не попалось 🙂

В общем, нужно разобраться. Попытки такие в интернете были, видел радостное обсуждение со ссылкой на научную работу 1998 года, показывающую, что на больших звездах КПД велосипедной передачи на 0.6% больше. И это единственное подтверждение многочисленных наблюдений из практики. Не думаю, что я бы почувствовал эти 0.6%, поэтому результат исследования показывает, что если копать, то не там 🙂

1. Почему лучше не использовать малые звезды кассеты.

В этом разделе будет показано, что звезды 11, 12, 13 принципиально хуже остальных. Поэтому, если использование бОльшей звезды спереди позволяет не работать на звездах 11,12,13 сзади, это дает заметный результат.

Цепные передачи сводятся к вращению многоугольников, чем больше зубьев, тем многоугольник ближе к окружности. На рис. 1 для наглядности красный цветом показан многоугольник, который образует цепь на звезде 11 зубьев. Шарниры цепи составляют вершины многоугольника. Заснят момент, когда рабочее звено цепи (то звено, за которое цепь вращает кассету) параллельно цепи. При повороте на «половину зуба», когда шарнир будет в желтой точке, цепь поднимется. При повороте еще на пол зуба, снова опустится, ситуация снова будет как на фото. Таким образом, при работе происходит биение цепи. Это особенность вращающихся многоугольников, с этим ничего не поделать 🙂 Чем больше звезда (по кол-ву зубьев), тем меньше амплитуда биения цепи. Кстати, в инженерных расчетах цепи не рекомендуют брать кол-во зубьев меньше 13. В велосипедах ситуация хуже, поскольку зубья «подпилены», чтобы цепь могла переходить со звезды на звезду. Для этого шарниру цепи нужно подняться всего на 0.4 мм. И нижний пропил в велосипедной звезде делают примерно на 0.4 мм глубже, чем может опуститься многоугольник цепи. В общем, амплитуду биения цепи нужно сравнивать с максимально возможным перемещением ролика цепи до схода с зубца. Если биение больше, то при работе передачи цепь может плохо цепляться за зубья. Вот график амплитуды биений с отмеченной такой границей.

Видно, что на звездах кассеты 11, 12, 13Т зацепление не надежное. 14Т тоже лучше не использовать. Если зубья не подпилены (велосипеды с одной передачей), то можно нормально использовать и 11Т и даже меньше. Но в велосипедах со скоростями не так. Поэтому если бОльшая звезда спереди дает возможность при прочих равных сместиться хотя бы на одну звезду кассеты в диапазоне 11-14Т это даст заметное преимущество в мягкости зацепления шарниров цепи за зубья звезды.

2. Большие звезды и «вламывание» в горку.

Инженерные расчеты цепи дают зависимость силы натяжения рабочего участка цепи от диаметра звезды. Чем больше диаметр (т.е. кол-во зубьев), тем меньше натяжение. Поскольку из упомянутой выше статьи 1998 года особой разницы в выборе звезд нет, то значит натяжение рабочего участка цепи не приводит к изменениям КПД при равномерном вращении педалей. Но ведь человек не мотор, человек не вращает педали равномерно. Более того, по ощущениям преимущества в большой звезде спереди именно при мощном педалировании в гору. Это еще более заметно при «вламывании» в МТБ-шный «торчок», когда о каком-то установившемся вращении педалей говорить не приходится. То есть, нужно понять, как натяжение рабочего участка цепи связано с ускорениями — изменением скорости вращения. Самое близкое — это момент трогания с места, когда скорости почти нет, а ускорение есть. То есть, прикладываем силу к педалям, и смотрим когда сдвинется велосипед. Далее сравниваем полученное усилие на близких передачах, но полученных разным соотношением звезд. Соответствующих инженерных расчетов сил при запуске цепной передачи я не нашел. К счастью, такой эксперимент проще провести, чем углубляться в теорию.

На рисунке измерение силы, приложенной к педали для прокручивания приторможенного заднего колеса. Цепь на звезде системы 50Т. Для страгивания колеса нужно приложить усилие 3.5 кг, когда цепь на звезде кассеты 28Т и, соответственно 9 кг, когда цепь на звезде кассеты 11Т. Проведена серия из трех измерений. Данные лучше представить в виде зависимости силы страгивания от передачи.

Таким образом, для звезды 50Т получена линейная зависимость силы страгивания от передачи (отношения передних и задних звезд). Теперь нужно сравнить такие прямые для всех трех передних звезд и посмотреть разницу в силе страгивания на одинаковых передачах. Если на большой звезде «вламывать» проще, то прямая «50Т» будет ниже «39Т», а прямая «30Т» должна быть самой верхней.

Увы, чуда не произошло. Данные трех звезд показывают в сумме линейную, прямо-таки идеальную «коробку передач». Совершенно все равно, на каком соотношении звезд страгивать велосипед, или то же самое — «вламывать» в «торчок» на сверхнизком каденсе. Таким образом, при силовом педалировании большая звезда не дает преимуществ в передаче силы на колесо.

3. Большие звезды и рывки цепной передачи.

Так получилось, что как раз закончив измерения поставил на систему шоссейного велосипеда новую звезду 53Т вместо 50Т, поскольку в последнем бревете использовал на кассете слишком часто самые малые звезды. И поехали кататься по нашему стандартному маршруту этого сезона на 83 км. Чудес не ждал, но к ощущениям прислушивался. Педалировать все-таки явно легче. Но если дело не в усилиях, то в чем? Педалировать явно плавнее . Причем на средних звездах в кассете, т.е. независимо от рассмотрения биения цепи в первом разделе заметки. Цепная передача, так как построена на вращающихся многоугольниках, передает вращение рывками. Вот с этим и разберемся в этом разделе 🙂

Вернемся к Рис. 1. Цепь заснята в точке, когда сила с которой шарнир тянет зубец звездочки направлена не по касательной к окружности вращения. Поэтому раскручивающая звездочку сила меньше, чем сила, с которой цепь тянет за шарнир. А в желтой точке цепь совпадает с касательной к окружности, поэтому сила цепи полностью передается во вращение звездочки. Это и приводит к рывкам вращения звездочки и, следовательно, вращения колеса. Это и должно чувствоваться на педалях как «не плавность». Такие же рывки есть и на ведущих звездах.

Амплитуда рывков на звезде 11Т составляет 4% от силы, на звезде 30Т — 0.5%. Вряд ли можно прочувствовать ногами такое колебание на один зубец. Скорее будет ощущаться количество рывков, скажем, за один оборот педалей. То есть прокрутил оборот, получил количество рывков, как от ведущей звезды, так и от ведомой. Для простоты считаем, что инерции нет, поэтому чувствительность к рывкам максимальная, то есть рывки воспринимаются как неравномерность движения велосипеда. Первая прикидка сразу дает хороший график, который соответствует ощущениям.

Плавность передачи на бОльших передних звездах выше. То есть, там, где передачу можно выбрать разным сочетанием звезд, на малой звезде спереди ход будет самый «рваный». Иными словами, при одном обороте педалей при цепи на звезде системы 50Т мы можем ощутить ногами 50 небольших рывков от ведущей звезды и 50 рывков посильнее от ведомой звезды. Если то же соотношение выбрать при звезде спереди 39Т, то мы получим за оборот педалей 39 рывков от ведущей звезды, чуть больше, чем от 50Т и 39 рывков от задней звезды, меньшей, чем в прошлом случае, и рывки от нее будут значительно больше. Произведение количества рывков на их амплитуду во втором случае будет заметно выше, например для передачи 2.5 на 30% (значение Y на графике 1.0 против 0.75). Как вообще устроены эти рывки?

Рассмотрим вращение на «один зубец» звездочки 11Т и для сравнения на такой же угол звездочки 28Т. Начнем из точки максимальной передачи тянущей силы цепи (желтая точка на рис. 1). Сила вращения равна тянущей силы цепи, множитель передачи = 1. Затем эта сила плавно уменьшается. Когда рабочее звено цепи на звездочке становится параллельно линии цепи (как на фото), происходит смена тянущего шарнира. Предыдущий шарнир отрывается от звездочки, начинает работать следующий. На графике этому углу поворота звездочки соответствует резкий излом изменения вращающего усилия. После этого происходит плавное нарастание силы вращения. Думаю, что рывки как раз ощущаются на этом изломе. Если сравнить графики для звезд 11Т и 28Т, то видно, что помимо бОльшей амплитуды рывка у звезды 11Т этот рывок еще и более «резкий». Если ввести в систему инерционность, как это имеет место на реальном велосипеде, то «изломы» графика несколько сгладятся. При этом небольшие изломы вообще «уйдут», а большие все равно останутся, то есть разница от резкости изломов будет еще больше. Поэтому в рассмотрение нужно еще ввести и степень «излома». Это все тоже хорошо считается и итоговая зависимость рывков на один оборот педалей от выбранной передачи получается еще более красивая (даже без учета инерционности, то есть только «голая» геометрия).

Видно, что, например для передачи 2.5 плавность передачи усилий от ног до колеса при большой звезде 50 или 53Т в два раза лучше, чем на 39Т, а 39Т почти в два раза лучше, чем 30Т. Более того, действительно заметна разница между 53Т и 50Т на средних звездах кассеты. Она составляет 10-15%.

Эффект рывков усилий, по всей видимости более заметен на низких оборотах, на высоких гораздо сильнее начнет работать инерционность всей всех крутящихся элементов, которая должна сглаживать рывки. То есть, как раз на силовом педалировании с низким каденсом.

Подводя итог трех разделов нужно сформулировать следующее.

1. Нужно избегать по возможности работы на малых звездах (11-13Т) кассеты, особенно на больших оборотах. Цепь будет молотить по зубьям вплоть до проскакиваний.

2. При трогании с места и в начале разгона совсем не важно, как именно выбрано передаточное число, на каких звездах. В этом случае предпочтение для лучшего разгона на малых звездах спереди или на больших, исключительно в голове.

3. При низких и средних скоростях лучше выбирать большую звезду спереди (и соответственно бОльшие звезды сзади). Это сказывается на плавности педалирования. Здесь еще нужно отметить часто упоминаемый перекос цепи, которого якобы нужно избегать. По моему опыту и по проведенным измерениям перекос цепи ни на что не влияет 🙂

4. При увеличении инерционности крутящися элементов (например, более тяжелые колеса, или увеличения скорости вращения) зависимость от выбора ведущих звезд становится меньше.

Вадим Никитин

Звезды – узлы трансмиссии для осуществления цепной передачи усилий от ног велосипедиста на заднее колесо. Звездочки для велосипеда играют первостепенную роль – без них он просто не поедет. Односкоростные модели снабжаются парой – ведущей и ведомой звездами. Велосипеды с многоступенчатой трансмиссией оснащаются скоростными наборами спереди (система) и сзади – трещотка или кассета.

Количество и размеры звезд определяют гибкость велосипеда в различных дорожных условиях. Благодаря правильному передаточному отношению, можно существенно снизить энергозатраты на поездку и перемещаться с комфортной скоростью. Долговечность деталей зависит от качества материала, стиля катания и качества обслуживания – при должном уходе даже «начальные» звезды прокатают дольше профессиональных, но запущенных.

Передаточное отношение ведущих и ведомых звезд

Звезды на скоростных велосипедах располагаются на правом шатуне (ведущие) и втулке заднего колеса (ведомые). Через цепь идет передача усилий от передних шестерней к задним. Интересно, что заднее колесо, наоборот, ведущее, а переднее – ведомое.

Передаточное отношение – разница между размерами и количеством зубьев на звездах. Данный параметр напрямую влияет на скорость передвижения и мощность передачи. Высокое передаточное отношение обеспечивают большая ведущая и малая ведомая шестеренки, низкое – наоборот, малая передняя и большая задняя звездочка. Соответственно, передачи на классической трансмиссии в первом случае 3 х 8, а во втором 1 х 1.

Чем больше передняя звезда, тем выше скорость. Например, спереди имеется 44 зуба для зацепления цепи, сзади – 11 зубьев. За один оборот педалей задняя шестерня и проделают 4 оборота. Если взять передачу 22 на 11, то здесь за один оборот педалей будет сделано только 2 оборота колеса. На низких передачах наблюдается обратная ситуация: спереди цепь стоит на 22-зубчатой шестерне, а сзади на 32. Передаточное отношение меньше 1, то есть за 1 оборот педалей колеса не успевают прокрутиться полностью.

Высокие передачи предназначены для быстрого передвижения по ровной дороге. На подъемах, при встречном ветре и в плохих дорожных условиях используются пониженные передачи – скорость велосипеда ниже, зато выше мощность и меньше энергозатраты. Зачастую используются передачи со средним соотношением звезд, например, 2 х 5 и 2 х 6.

На каждую звезду системы приходится свой диапазон на кассете. Он может «плавать», то есть одна и та же задняя передача относится к двум звездам системы сразу, но, в принципе, закономерность такая:

Схема оптимального соотношения передач при разных режимах езды

Что имеем для ? Здесь всего пара шестеренок, классическое передаточное отношение 2. Соответствует средним показателям на скоростных моделях, предназначено для передвижения по асфальту, укатанным грунтам, условно приемлемо на коротких подъемах.

Увеличить скорость велосипеда-синглспида самостоятельно можно, если поставить вперед звезду большего диаметра. Для частого преодоления горок актуальнее будет увеличить размеры задней шестерни.

И напоследок о том, как нумеруются передачи. В системе звездочки располагаются в порядке убывания, на кассетах – по возрастанию. Крайние внешние шестеренки – высшие передачи, внутренние – низшие. Меньшая передняя звезда соответствует первой, в кассете – последней передаче. По числу звезд спереди и сзади определяется ступенчатость трансмиссии, для этого множим цифры:

• 1 х 7 = 7 передач;
• 3 х 7 = 21 передача;
• 3 х 8 = 24 передачи;
• 3 х 9 = 27 передач.

И так далее. Нужно ли такое количество «скоростей» на практике? Все зависит от стиля катания и области использования велосипеда. Однако важно правильно подбирать звезды – так они и цепь будут меньше подвергаться износу, а поездки будут более комфортными. И если трансмиссия позволяет с максимальной точностью подобрать передачу, то так и надо делать.

Овальные звезды, отличия от круглых

Овальная звезда – новинка или ретро-всплеск? Можно сказать, и то, и другое. Экспериментировать с формой шестерней на цепную передачу (а именно, придавать ей сплюснутую форму) начали еще в позапрошлом столетии. Далее это как-то забылось, а в последние годы вернулось и активно внедрилось в современную веложизнь.

Эксцентриситет звездочки немногим больше нуля, поэтому форма близка к кругу, по аналогии с орбитой Земли. Максимальная сдавленность может достигать 30 %. Популярности в наше время не имеют, выпуск больше направлен на гоночные модели.

Овальная система O’symetric на спортивный велосипед

Вращающийся вокруг оси эллипс по-своему перераспределяет нагрузки и меняет эффективность передаточного момента.

Рассмотрим, в чем особенности эллипсоидных шестеренок:

• скачки передаточного соотношения звезд;
• более равномерное распределение нагрузок – снижение их при горизонтальном положении шатунов и увеличение при вертикальном;
• ярко выражен разгон;
• дополнительные нагрузки на вал каретки.

В соответствии с этим разберем плюсы и минусы таких звезд в сравнении с круглыми:

Эллипсная трансмиссия оправдывает себя в случаях, когда приходится педалировать с низким каденсом. По сравнению с круглым аналогом, он дает некоторое преимущество в разгоне велосипеда с места. Также наблюдается изменение передаточного отношения без переключения.

Эллипсоидные шестерни с небольшим искривлением можно ставить на велосипеды с фикс-передачей

Комбинации положений звезд трасмиссии:

• передняя – горизонтально, задняя – вертикально;
• спереди – вертикально, ведомая – горизонтально;
• только горизонтальное положение;
• только вертикальное положение;
• отклонение: например, ведущая звездочка располагается строго вертикально, а задняя отстоит на угол от прямой.

Таким образом, овальные система и кассета накладывают на велосипед отпечатки принципиальных отличий: как на внешности, так и на качестве езды.

Виды закрепления звезд на кассете

Вернемся к классическим круглым кассетам. В отличие от трещоток они различаются между собой по типу закрепления на барабанах. Велосипедные кассеты бывают:

• разборные на едином барабане с разделителями;
• на пауке;
• на блоках (нескольких пауках);
• Open-Glide;
• X-Dome.

Первый тип кассеты самый простой – все звезды устанавливаются на единый шлицевой барабан. Между собой разделены перегородками – спейсерами. К недостатку относится постоянная нагрузка на барабан. Зато неоспоримое преимущество в том, что их легко разобрать и поменять одну звездочку. Их легко почистить, но при этом компоненты чаще загрязняются.

Паук – лайт-вариант разборной кассеты. Нагрузка на барабан не такая большая – здесь она поступает не от каждой звезды, а только от шлицевого крепления паука. Эти кассеты легче, реже загрязняются.

Конструкция на нескольких пауках включает в себя несколько пар плюс отдельно закрепленные на барабане маленькие звезды. Модель очень удобна тем, что новый блок легко подобрать и, в отличие от разборного аналога, не надо долго возиться со спейсерами и раскладывать всю кассету. Разработка этой штуки принадлежит японскому производителю запчастей Shimano.

Open Glide – цельный набор, который насаживается на самую большую шестерню. Неприхотливая модель: благодаря высококачественному материалу меньше износ, долгий срок службы, небольшой вес. Правда, чистить сильно загрязненную кассету проблемно.

Цельно-разборный набор шестерней SRAM X-Dome

Аналогичной конструкцией представлена система X-Dome. Здесь с барабаном контактируют и большая, и маленькая звезды. На них насаживается цельнофрезерованный блок из 7–8 звезд. И Open-Glide, и X-Dome принадлежат фирме SRAM.

Как почистить и смазать звездочки

Трущиеся механизмы требуют периодической смазки и чистки от грязи. Это позволит улучшить качество поездок и удлинит срок эксплуатации трансмиссии. В комплект классических односкоростных моделей зачастую входит защита цепи. Рекомендуется оставить ее. Она также предохраняет от лишней грязи переднюю звезду.

Уже после нескольких покатушек по лесам, пересеченке и бездорожью горный велосипед обрастает грязью. И если на колесах и раме ее хорошо видно, то в механизмах не всегда. Поэтому чаще нужно осматривать своего двухколесного коня и вовремя принимать меры.

Чистка велосипедной кассеты:
1. Разжать ободной тормоз (снять калипер на дисковом тормозе), снять заднее колесо.

2. Осмотреть на грязь. Если все очень плохо, придется снимать и разбирать кассету. При незначительных загрязнениях можно чистить прямо на колесе.

3. Для очистки лучше используются специальные узкие щетки. Они позволяют залезть в глубокие промежутки между шестернями и найти там много интересного. Да и гораздо удобнее, чем залезать в зазоры тряпкой.

4. Очистить зубчики можно при помощи старой зубной щетки или же стереть абразив мягкой салфеткой.

5. После этого протереть поверхности керосином, дать высохнуть и нанести смазку на зубчики и ямки. Одновременно с кассетой чистить и смазывать рекомендуется и цепь. Только так будет достигнут нужный результат.

Чистка системы делается по аналогии. Здесь все проще: колесо снимать не нужно, всего несколько звезд. Правда, работать нужно аккуратно, чтобы не повредить и не расстроить переключатель.

Звездочки – важнейшие составляющие трансмиссии, без которых движение невозможно в принципе. Правильный подбор передач, периодическая очистка и своевременная замена изношенных компонентов позволят избежать неприятных сюрпризов на дороге, а скоростной велосипед, действительно, будет скоростным, а не ехать только на одной передаче.

Материал подготовили: Клочков Олег Мирослава Новикова

Входящие в состав трансмиссии передние и задние звезды на велосипед участвуют в передаче крутящего момента на ведущее заднее колесо, а также делают возможным переключение скоростей.

Абсолютное большинство велосипедов прошлого столетия имели всего лишь одну переднюю и одну заднюю звезду и, соответственно, имели одну фиксированную передачу.

Прогрессивное развитие всех видов велосипедов за предыдущие 30-40 лет первоочередно коснулось трансмиссии, что сделало доступным с помощью переключения скоростей корректировать свои усилия при езде по сложным местностям.

Звёзды шатунов

Передние ведущие звёзды или их набор присоединяют к правому шатуну. В различных категориях велосипедов их число составляет от одной до трёх. Детские, а также прогулочные и дорожные велосипеды, оснащаются одной ведущей звездой. Две или три звезды монтируют на скоростные шоссейные или горные модели.

Конструктивно звёзды могут быть съёмными, или в составе монолитного узла с шатуном. Интегрированный в набор звёзд шатун используется, как правило, в велосипедах нижней ценовой категории. Более дорогие виды двухколесного транспорта оборудуются съёмными передними звёздами, позволяющими выполнять замену, оставив при этом прежний шатун.

Съёмные звёзды крепятся к шатуну болтами («бонками») при помощи «паука», имеющего от 3 до 5 «лапок». Отверстия для болтов размещаются по диаметру звёзд и стандартизованы. Некоторые изготовители велосипедов функцией паука наделили первую звезду, выполненную заодно с шатуном.

Материалом для изготовления ведущих звёзд служат прочные стальные и алюминиевые сплавы, а также титан и композитные материалы.

Количество зубьев и диаметр передних звёзд зависит от разновидности велосипеда. Например, в горных и ВМХ-велосипедах этот показатель может равняться 18-32, для скоростных же велосипедов применяют звёзды с числом зубьев от 42 до 52.

На горных велосипедах иногда одну ведущую звезду заменяют защитным кольцом из пластика или металла - рокрингом. Он оберегает звёзды от возможных механических повреждений.

Кроме привычной круглой формы ведущие звёзды могут иметь и эллиптическую. Их применяют только в гоночных велосипедах для преодоления «провала» в приложении усилий при горизонтальном положении педалей.

Задние звёзды

Ведомой частью трансмиссии велосипеда являются задние звёзды. И их количество также зависит от типа велосипеда. Велосипедисты на ВМХ и шоссейниках постоянно вынуждены преодолевать подъёмы.

Широкий спектр передач им обеспечивает ряд 6-11 собранных в один узел звёзд, имеющих различный диаметр. Такие узлы современных велосипедов называют кассетами, они крепятся к втулкам колёс. Кассеты велосипедов среднего и высокого ценового сегмента - разборные.

Задние звёзды гоночных велосипедов предыдущих поколений собраны в трещотки. Они выполняют одинаковую с кассетами функцию, но отличаются от них способом крепления - их вкручивают в заднюю втулку.

Постоянное воздействие сильных нагрузок на задние звёзды вынуждает производителей для их изготовления применять особо прочные стальные, алюминиевые, а также титановые сплавы.

Самым популярным (недорогим и прочным) материалом для звёзд являются сплавы из стали. Такие звёзды для увеличения срока службы хромируют или никелируют. Их главный недостаток - избыточный вес.

Облегчают велосипед звёзды из алюминиевых анодируемых сплавов. Но они дорогие и обладают невысоким ресурсом.

Титановые звёзды лёгкие, прочные и самые дорогие. Ими комплектуют топовые кассеты, или используют в качестве большой звезды в других наборах.

Задние звёзды отличаются диаметром и количеством зубьев. Так, кассеты ВМХ моделей составлены из звёзд с числом зубьев: на меньшей звезде - 11-12, на наибольшей - 28-36. У шоссейных велосипедов количество зубьев соответственно составляет 11 и 22-27.

Понятно, что с увеличением количества зубьев на звезде и с возрастанием ее диаметра, велосипедисту совершать обороты педалей намного легче.

Привет сообщество мотолюбителей!

Наступала пятница, а значит у многих завтра выходной и можно планировать покатушки с друзьями.

Мне пока придется повременить с открытием сезона, так как в моем регионе на выходные обещают сильные дожди, да и снег еще полностью не сошел. С одной стороны это и +, так как пойду в гараж и займусь моим Каётом.

Сделать нужно не много, установить аккумулятор, сиденье, снять с подставки:)

Если этот стул можно так назвать:)

Думаю так же заменить масло после зимней спячки.

Залить в бак бензин и возможно завести, но блин если завезу будет непреодолимое желание катнуть, так что не знаю:)

Так же сегодня для Вас, как и обещал, пишу пост про замену звезд на нестандартные и правильному расчету длины цепи при этой модернизации.

И так поехали!

Многие меняют звезды на нестандартные, у всех при этом разные цели.

Виталий (SPARKанец) на своем Туризмо занизил передаточное число, установив ведомую звезду на 38 (в стандарте 43) при этом получил увеличение «крейсерской» скорости и уменьшение вибрации.

Паха (70Rus) наоборот увеличил передаточное число, установив вместо стандартной ведущей звезды на 14, звезду на 12.При этом, по его словам он получил «тягу как у трактора».

Вообще знайте общее правило при подобной модернизации такое: чем больше задняя (ведомая) звезда, тем ниже максимальная скорость, чем больше передняя (ведущая) звезда – тем выше максимальная скорость. И наоборот.

И дабы вам было проще ориентироваться, какое передаточное число Вы получите при той или иной замене звезд и без этого мой пост был бы не полным.

Теперь давайте поговорим о расчете длины цепи при замене звезд мотоцикла на нестандартные.

Берем все тот же Минск Пахи, у него в стандарте установлена звезда на 14 зубьев ведущая и на 43 ведомая, длина цепи 112 звеньев. Он принимает решение увеличить передаточное число, поменяв ведущую звезду на 12 звеньев и ведомую на 39. При этом он естественно получит увеличение тяги, но и плюсом необходимость укорачивать приводную цепь!

Вот теперь мы подходим к интересному.

ЗАПОМНИТЕ ПРАВИЛО! Общее число зубьев на звездах, при модернизации ваших Мото должно быть НЕЧЕТНЫМ , а вот количество звеньев приводной цепи – ЧЕТНЫМ ! Это способствует равномерному износу цепи и зубьев звездочек.

В стоке у Байков это правило выполняется, что у Туризмо ведущая16, ведомая 43 = 59 (нечет), что у Минска 14 и 43 соответственно = 57 (нечет), а звеньев всегда ЧЕТНОЕ количество!

Так, что Виталий ты совершил ошибку, установив ведомую звезду на 38, при этом оставить стоковую ведущую на 16!

И так запомним, количество звеньев цепи всегда четное , количество зубьев – нечетное .

Вернемся к Минску, и так Паха заменил звезды, пришло время укорачивать цепь. Как и на сколько можно измерить глазомером, но это как вы сами понимаете не всегда правильно. Для этого я для Вас скинул программу.

По скрину видно, что Пахе придется укоротить цепь до 109 звеньев, аж на 3 деления в общем! Но так как мы уже знаем, что число звеньев должно быть четным!, мы округляем до 110.

Второе правило.

Запомните всегда округляем в БОЛЬШУЮ сторону! Поэтому и получаем 110.

Ну и на десерт, программа Вам выдает данные о примерном изменении максимальной скорости при подобной модернизации.

Так что пользуйтесь на здоровье!

Всем удачных выходных Друзья.

О чём говорят люди, впервые увидевшие горный велосипед? Конечно, о том, "сколько у него скоростей". Почему-то считается, что чем больше скоростей, тем круче. У детей, к примеру, велосипеды с 21 скоростью котируются намного выше, чем с 18 (о 24 или 27-скоростных они и не догадываются).

Мы же начнём с того, что скорость и передача - разные понятия, и что у велосипеда - передачи, и на каждой передаче он может ехать с разной скоростью. Но вообще, собственно говоря, зачем байку нужно такое количество передач и как ими пользоваться?

Человек - очень несовершенный силовой агрегат. Он может развивать относительно небольшую мощность достаточно долгое время. Если же нагрузку увеличить, то нетренированный человек выдохнется очень быстро. Дорожные же условия, в которые попадает Маунтин Байкер, очень разнообразны. Чтобы уравнять нагрузку на организм в разных условиях, и придумали систему передач.

Оптимальная частота педалирования для нормального здорового человека - 60…90 оборотов в минуту. У спортсменов этот параметр может превышать 120. Если крутить педали с частотой, меньшей 60, то ухудшится кровообращение ног и вы быстро устанете. Бывает даже, что при переходе на высшую передачу скорость не растёт, а наоборот, снижается (поробуйте так переключиться, скажем, при встречном ветре). Шоссейники называют тех, кто без нужды использует высокие передачи, "ломовиками" - от выражения "ломать передачу", т. е крутить педали с низкой частотой и большим усилием. Так давайте разберёмся, как можно и нужно подбирать передачи.

Но для начала договоримся о терминологии.

Скорость - это расстояние, преодолеваемое в единицу времени.

Передача - две звездочки, на которых в данный момент находится цепь.

Шестерёнка - неправильное разговорное название звёздочек. Но это слово уже так прижилось, что мы будем его употреблять. (Кстати, шатун правильно называть кривошипом - смотри учебник по "Деталям машин"!)

Ведущие звёздочки или, по-неправильному, шестерёнки находятся на правом шатуне, ведомые - на задней втулке.

Итак, спереди обычно ставится 1-3 звёздочки, сзади - 6-9. Теоретическое число передач равно произведению числа ведущих звёздочек на число ведомых. Если спереди три звезды, а сзади - 8, то у такого велосипеда 3·8=24 передачи. Передаточное отношение - это частное от деления числа зубьев ведущей звёздочки на число зубьев ведомой. Часто этот параметр не вычисляют, а говорят просто: 42-14, а не 1 к 3. К тому же часто передаточное отношение выражается периодической или бесконечной дробью, например, 42-18 - это 1,3(3). Если передаточное отношение больше единицы (32-16, например), то передача повышающая, если меньше - понижающая (20-28). Сегодня каждый уважающий себя байк имеет 1-3 понижающих передачи. Они используются кратковременно для преодоления тяжёлых участков дороги (песок, крутой подъём, лестница).

Перемещается цепь со шестерёнки на шестерёнку при помощи переключателей. Передние и задние звёздочки находятся в паралельных, но разных плоскостях, поэтому цепь почти всегда работает с перекосом - то едва заметным, то достаточно большим. Большой перекос цепи нежелателен, потому что при этом возрастает износ цепи и шестерёнок, а при больших нагрузках (например, при подъёме в гору "танцовщицей"), цепь даже может слететь со звёздочек. Поэтому не рекомендуестя ездить "край в край" - на самых больших или на самых маленьких звёздочках. Включите такую передачу и посмотрите сами, как причудливо при этом изгибается цепь! Но если нужно именно такое передаточное отношение, то как быть? Для этого как раз и придумано такое множество передач. Многие передачи "повторяют" друг друга: 22-11 (самые маленькие звёздочки, передача "край в край") то же самое, что 32-16 и почти тоже самое, что 42-20. Так что теоретическое количество передач отличается от фактического, а много передач сделано исключительно для удобства выбора нужной передачи.

Но согласитесь, что само по себе передаточное отношение ничего не говорит. К тому же ясно, что, скажем, на МТВ и ВМХ с одинаковым передаточным отношением можно достичь разные максимальные скорости - у ВМХ меньше колёса. Поэтому для сравнения разных велосипедов и разных передач вводится универсальное понятие - ШАГ велосипеда. Шаг - это расстояние в метрах, которое преодолевает велосипед на данной передаче за один полный оборот педалей. Вычисляется шаг просто: передаточное отношение умножается на длину окружности ведущего колеса в метрах. Так можно "уравнять" и МТВ, и ВМХ, и "шоссейник". Приведём несколько примеров. Отметим, что "Велосипед" - в основном журнал о байках, а ВМХ или шоссейным велосипедам отводится второстепенное значение, поэтому и примеры больше байковские. Но расчёты справедливы для всех!

Итак, сравним ВМХ и МТВ с одинаковой передачей 42-11.

У ВМХ колёса 20", значит, длина окружности (20·25,4·p):1000»1,6 м

У МТВ колёса 26", значит, длина окружности (26·25,4·p):1000»2,1 м

Число 25,4 - это 1 дюйм в миллиметрах, а на 1000 делим, чтобы перевести всё в метры. Так считать удобнее всего. Также стоит отметить, что покрышки разной ширины (например, 1,95 и 2,2 дюйма) имеют разный наружный диаметр, лишь приближённо равный 26 дюймам. Этой погрешностью мы пренебрегаем для простоты расчётов, но при желании можно померить длину окружности колёс своего байка и посчитать всё с абсолютной точностью. Но если вы поставите покрышку Nokian Gazzaloggi 26х3,0 (559-75), то поправку всё же лучше внести!

Теперь считаем шаг, умножая передаточное отношение на длину окружности колеса:

ВМХ. 42:11·1,6=6,1 м

МТВ. 42:11·2,1=8,01 м

Как видно, у байка шаг почти на два метра больше, значит, в приципе, байк можно разогнать до гораздо большей скорости. Но у ВМХ используется передача не 42-11, а 46-16. Какой тогда будет шаг? Считаем:

46:16·1,6=4,6 м

Получается ещё меньше! А на какой передаче Вы чаще всего ездите на Байке? 32-14, наверное?

32:14·2,1=4,8 м

Получается примерно то же самое. Давайте ради интереса посчитаем, на какой передаче Байк будет иметь шаг ровно 4,6 м. Придётся немного преобразовать формулу. Шаг поделим на длину окружности байковского колеса и получим передаточное отношение, а по нему подберём передачу.

4,6:2,1=2,2

Подбираем передачи. Число зубьев ведущей звезды делим на передаточное отношение.

42:2,2=19,09

Конечно, звезды с 19,09 зубьями не бывает. Округляем до целых - 19. Значит, передача 42-19 будет иметь шаг примерно (мы же округляли!) 4,6 м. Для того, чтобы узнать, насколько мы ошиблись, посчитаем шаг передачи 42-19:

42:19·2,1=4,64 м

Как видно, ошибка всего 4 см. Этим в наших расчётах можно пренебречь. Но, опять же, при желании можно найти "точную" передачу - мы же ещё не проверили передачи с иным числом зубьев ведущей звезды.

Теперь о том, как можно всё это применить на практике и зачем это всё нужно. У некоторых, наверное, ещё со школьных времён осталась аллергия на всякие формулы и расчёты, так в чём дело? Катайтесь на здоровье! А мы будем делать этот процесс более полезным, "настроив" передачи под наши конкретные условия.

Для начала узнайте число зубьев всех звёздочек своего байка. Часто это число написано прямо на шестерёнке, но если его не видно, то можно просто посчитать число зубьев, не забыв запомнить, с какого зуба начат счёт. После составляется так называемая таблица шагов, где в верхней строке - ведомые звёздочки, в левом столбце - ведущие, а в ячейках - величины шагов, соответствующие данной передаче. Ниже приведён один из вариантов такой таблицы.

Таблица шагов моего любимого байка. Колесо 26". Длина окружности 2,1 м.

Пользоваться этой таблицей очень просто. Допустим, нужен шаг передачи 32-19. Ищем строку "32" и столбец "19". В их пересечении - шаг искомой передачи, в нашем примере - 2,54 м. В верхней левой ячейке - максимальный шаг (8,01), в нижней правой минимальный (1,54). В таком виде таблица воспринимается лучше всего. При расчётах лучше всего округлять результаты до сотых (тысячные доли - это шаг с точностью до миллиметра).

Теперь обратите внимание, на каких передачах вы ездите больше всего и выделите их в таблице (например, штриховкой). Неиспользуемые передачи ("край в край") вообще можно стереть. Таблица примет вид, близкий к этому:

Теперь обратите внимание, как вы чаще всего переключаетесь, возникают ли при этом неудобства из-за того, что следующая передача слишком низкая, или наоборот, слишком высокая. Отметьте эти места. Теперь начинается самое интересное - подбор оптимального ряда передач.

Стоит отметить, что изменение шага у соседних передач до 0,5 м практически незаметно, больше метра - вызывает дискомфорт, поэтому шаги таких передач должны отличаться на какую-то среднюю величину.

Итак, допустим, есть неудобства при переходе с 42-13 на 42-11: раскрутил 42-13, переключился и как бы "встал" - 42-11 приходится раскручивать чуть ли не с нулевой частоты педалирования. Смотрим в таблицу - так и есть, шаг изменяется более чем на 1 метр! Та же история и при переходе с 32-13 на 32-11. В таком случае надо уменьшить величину изменения шага, уменьшив разницу в зубьях шестерёнок: надо заменить шестрёнку 11 на 12 или 13 на 12. В первом случае уменьшается максимальный шаг, а с ним и теоретически достижимая максимальная скорость, а во втором --"ступень" в 1 с лишним метр шага смещается дальше - переход 12-15, и тогда нужно заменять шестерёнку 15 и "двигать" эту ступень дальше, туда, где можно увеличить разницу шага соседних передач. Стоит отметить, что чем больше число зубьев на шестерёнке, тем меньше чувствуется разница в 1 зуб. 21 на 20 можно заменить практически безболезненно.

Вот наглядный пример. Посчитаем шаги передач 32-11, 32-12 и 32-24, 32-25.

В первом случае это 6,1 м и 5,6 м - разница 0,5 м (то, что надо), а во втором случае - 2,8 м и 2,69 м - разница 0,11 м (фактически одно и то же).

Второй случай. Переключение с 32-24 на 32-28 и с 22-24 на 22-28 практически не чувствуется. Действительно, шаг изменяется всего на 0,3…0,4 м. Выход - увеличить разницу зубьев. Можно заменить 28 на 30 или 32 (посчитайте оптимальный для вас шаг).

Как же должен выглядеть оптимальный набор передач? Оптимального набора для всех не существует. Производители ориентируются на какие-то средние параметры среднестатических людей, которые, по идее, должны кататься на оборудованиии данной группы. Именно по-этому у разных групп оборудования отличаются кассеты и системы. Вносит свои ограничения и технология. Например, у Shimano Tourney (самое распространённое оборудование!) нет кассеты, а используется, по старинке, наворачивающаяся трещотка, на которую невозможно поставить звёздочки меньше 14. Чтобы "набрать" необходимый максимальный шаг, приходится ставить на систему звёзду 48, а переключатели этой группы не могут работать с большими перепадами зубьев, поэтому на системе стоят звёзды 48-38-28, а сзади - семерник (шестерник, пятерник…) 14-28. Понижающими передачами приходится жертвовать в угоду цене.

Российские реалии вносят свои коррективы - дешёвые байки покупают вовсе не те, кто не планирует проводить в седле всё свободное время, а те, у кого просто нет денег, поэтому рассчитанные умными зарубежными инженерами передачи не всегда подходят малообеспеченным российским байкерам-фанатам. Да и те, у кого есть деньги, не прочь сделать свой байк более отвечающим предъявляемым к нему требованиям. Для них - несколько наших предложений по подбору передач.

Во-первых, не следует уменьшать диапазаон изменения шага - от самого большого до самого маленького, особенно, если вы не исповедуете какой-то сторого определённый стиль катания. Высокие передачи типа 42-11 всегда пригодятся на спусках, поэтому звезду в 11 зубов лучше оставить. Во-вторых, по возможности лучше избегать точного "повторения" передач типа 42-17 и 32-13. Пусть лучше такие передачи хоть незначительно, но отличаются - на 0,2…0,3 м. В-третьих, не стоит пренебрегать низкими передачами. Поищите большие звёзды на кассету.

Итак. Кассета - это просто набор шестерёнок, скреплённый тремя болтиками или заклёпками. Исключение - кассеты XT, XTR, шоссейная Dura-Ace, где шестерёнки крепятся на единые алюминиевые блоки, надеваемые на барабан трещотки. Результат - минимальный вес, высокая жёсткость и… полная непригодность для наших экспериментов. Оставим эти кассеты в покое. У остальных кассет выворачиваем болтики или срезаем заклёпки, после чего можно тасовать шестерёнки, как угодно. Спросите у друзей старые кассеты - возможно, на них остались неизношенные шестерёнки и как раз те, что вам нужны. Купите к своей кассете ещё - можно собрать из двух одну. Иногда на велорынках или мастерских можно найти или заказать шестерёнки "в россыпь", т. е. по отдельности. Не забудьте про совместимость - бывают кассеты с разными шлицами (то, чем шестерёнки надеваются на трещотку). Shimano шоссейное и байковское совместимо. Также к Shimano подходит Sachs, SunRace, а вот Suntour, увы, совместим лишь сам с собой. То же можно сказать и про Campagnolo. Шестерёнки от трещоток к кассетам не подходят!

Кстати, обратите внимание на продукцию российского производства, в т. ч. титановую. Российские умельцы могут изготовить на заказ шестерёнки как на кассету, так и на систему. Бывает, имеет смысл поэкспериментировать с оборудованием ХВЗ и иже с ним - этого добра всегда навалом.

Теперь более конкретно. Большие звёзды для кассеты есть у группы Shimano Nexave - самая большая звезда "Megarange" - аж 34 зуба! У Nexave вообще нестандартный набор - имеет смысл обратить на неё внимание. Из систем интерес представляют только разборные, в смысле, со сменными звездами. Два наиболее популярных стандарта - "микродрайв", или "компакт", Shimano (42-32-22) и "стандарт" Sachs, RaceFace (46-36-26). Также посадку звёзд "стандарт" имеют и старые системы Shimanо. Сейчас Shimanо вовсю делает системы с новой посадкой - на 4 лапки, поэтому появились выражения "пятилапка" и "четырёхлапка".

У Shimanoвской "пятилапки" "микродрайв" можно заменить звезду 22 на 20, а у "стандарта" 26 на 24. Также на систему вместо звезды 42 можно поставить 44 и даже 46, но тогда необходимо увеличивать и оставшиеся две звезды. Разница между самой большой и самой маленькой шестерёнками на системе должна быть на более 22…24 зубьев, иначе передний переключатель работать не будет или будет, но плохо. Не увлекайтесь большими ведущими звёздами - с ростом их радиуса уменьшается их расстояние до земли - есть большая вероятность, что вы будете чаще задевать ими за препятствия типа брёвен, лежащих поперёк дороги, и высоких бордюров.

Следите за длиной цепи - возможно, после этих экспериментов придётся добавить или удалить пару-другую звеньев.

В общем, при желании можно сделать всё, что угодно. Пусть Байк станет для вас объектом непрывного творчества и самовыражения!

Главная » Советы » Соотношение звезд на фиксе 46 16 2.88. Величина каденса для постоянной комфортной скорости