Переключатель передач представляют собой систему трансмиссии с переменным передаточным числом, обычно используемую на велосипедах, состоящую из цепи, нескольких звездочек разных размеров и механизма для перемещения цепи с одной звездочки на другую. Хотя в мире велосипедов они называются шестернями, эти велосипедные шестерни технически являются звездочками, поскольку они приводят в движение цепь или приводятся в движение цепью, а не друг с другом.
Современные передняя и задняя части Переключатели обычно состоят из подвижной направляющей цепи, которая управляется дистанционно с помощью троса Боудена, прикрепленного к переключателю, установленному на нижней трубе, штанге руля . или руль. Когда всадник нажимает на рычаг во время вращения педалей, изменение натяжения троса перемещает направляющую цепи из стороны в сторону, "сходя с рельсов" цепь на разные звездочки.
Для получения дополнительной информации о выборе конкретных передаточных чисел и размеров звездочек см. Велосипедная передача.
Переключатель это французское слово, по-французски пишется dérailleur, образованное от схода с рельсов поезда с рельсов. Его первое зарегистрированное использование было в 1930 году. По крайней мере, один известный автор велосипедной индустрии попытался продвигать англизированное написание слова derailer. Однако по состоянию на 2020 год ни в Merriam-Webster, ни в Оксфордском словаре английского языка нет записи о сходе с рельсов.
Различные системы переключения были разработаны и построены в конце 19 века. Одним из примеров является двухскоростной переключатель Protean, доступный на безопасном велосипеде Whippet. Французский велосипедный турист, писатель и популяризатор велоспорта Поль де Виви (1853–1930), писавший под именем Велосио, в 1905 году изобрел двухскоростной задний переключатель, который он использовал во время набегов. в Альпы. Некоторые ранние конструкции использовали стержни для перемещения цепи на различные шестерни. 1928 год ознаменовался выпуском "Super Champion Gear" (или "Osgear") от компании, основанной чемпионом по велоспорту Оскаром Эггом, а также Витторией Маргаритой; Оба использовали «лопасти», установленные на нижних перьях, и однорычажные натяжители цепи, установленные рядом или на нижней трубе. Однако эти системы, наряду со штангой Campagnolo Cambio Corsa, в конечном итоге были заменены параллелограммовыми переключателями.
В 1937 году на Tour de France была представлена система переключения передач, позволяющая водителям переключать передачи, не снимая колеса. Раньше гонщикам приходилось спешиваться, чтобы переключить колесо из режима спуска в режим подъема. Переключатели не стали обычным оборудованием для шоссейных гонок 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 задних переключателей в виде параллелограмма с тросовым приводом.
В 1964 году, Suntour изобрел задний переключатель с наклонным параллелограммом, который позволил шкиву подпорки поддерживать более постоянное расстояние от звездочек разного размера, что упростило переключение передач. После истечения срока действия патентов другие производители приняли эту конструкцию, по крайней мере, для своих лучших моделей, и «наклонный параллелограмм» остается текущим шаблоном заднего переключателя.
До 1990-х годов многие производители производили переключатели, включая Simplex, Huret, Galli, Mavic, Gipiemme, Zeus, Suntour и Шимано. Однако успешное внедрение и продвижение индексированного переключения передач компанией Shimano в 1985 г. потребовало наличия совместимой системы рычагов переключения передач, переключателя, звездочек, звездочек, цепи, троса переключения передач и корпуса переключения.
Сегодня три основных производителя переключателей это Shimano (Япония), SRAM (США) и Campagnolo (Италия), хотя Campagnolo производит оборудование только для шоссейного и велосипедного кросса.
С тех пор основными нововведениями стали переход от трения к индексированному переключению и постепенное увеличение количества передач. При фрикционном переключении рычаг напрямую управляет плавно регулируемым положением переключателя. Чтобы переключить передачи, всадник сначала перемещает рычаг настолько, чтобы цепь перескочила на следующую звездочку, а затем немного регулирует рычаг, чтобы центрировать цепь на этой звездочке. Индексированный переключатель имеет фиксатор или храповой механизм, который останавливает рычаг переключения передач и, следовательно, трос и переключатель, после перемещения на определенное расстояние при каждом нажатии или вытягивании. Индексированные манетки требуют повторной калибровки, когда тросы растягиваются, а детали повреждаются или меняются местами. На гоночных велосипедах 10-ступенчатая задняя кассета появилась в 2000 году, а 11-ступенчатая кассета появилась в 2009 году. На большинстве современных горных велосипедов они есть. Многие современные высококлассные горные велосипеды начали использовать трансмиссию исключительно с одним цепным кольцом, при этом промышленность постоянно увеличивает и увеличивает количество задних шестерен, как показывают групсеты SRAM Eagle (1 на 12) и недавние приводы Rotor 1 на 13. поезд. У большинства шоссейных велосипедов две звезды, а у туристических - три.
Задний переключатель выполняет двойную функцию: перемещение цепь между задними звездочками и устранение провисания цепи, вызванного переходом на меньшую звезду сзади или на меньшую звезду передним переключателем. Чтобы выполнить эту вторую задачу, его устанавливают на пути нижней, провисшей части цепи. Иногда задние переключатели повторно используются как натяжители цепи для односкоростных велосипедов, которые не могут регулировать натяжение цепи другим способом.
Хотя существуют различные варианты, как указано ниже, большинство задних переключателей имеют несколько общих компонентов. У них есть сепаратор, который удерживает два шкива , которые направляют цепь по образцу S. Шкивы известны как натяжной ролик или направляющий ролик (вверху) и натяжной ролик (внизу). Клетка вращается в своей плоскости и подпружинена для компенсации провисания цепи. Клетка располагается под нужной звездочкой с помощью рычага, который может качаться вперед и назад под звездочками. Рычаг обычно снабжен механизмом параллелограмм, чтобы клетка была правильно выровнена с цепью при ее качании вперед и назад. Другой конец рычага устанавливается в точку поворота, прикрепленную к раме велосипеда . Рычаг поворачивается вокруг этой точки, чтобы клетка находилась на почти постоянном расстоянии от звездочек разного размера. Может быть один или несколько регулировочных винтов, которые управляют допустимым поперечным перемещением и натяжением пружины.
Компоненты могут быть изготовлены из алюминиевого сплава, стали, пластика или композита углеродного волокна. Точками поворота могут быть втулки или шарикоподшипники. Для них потребуется умеренная смазка.
Высокое нормальное или верхнее нормальное Задние переключатели возвращают цепь на самую маленькую звездочку на кассете, когда не применяется натяжение троса. Это обычный рисунок, используемый на большинстве гор Shimano, на всех дорогах Shimano и на всех переключателях SRAM и Campagnolo. В этом состоянии давление пружины облегчает замену звездочек на меньшие. В шоссейных гонках требуется самое быстрое переключение передач на спринте к финишу, поэтому типы нормальный-высокий, которые позволяют быстро переключиться на более высокую передачу, остаются предпочтительными.
Низкий нормальный или быстрый подъем задние переключатели возвращают цепь на самую большую звездочку на кассете, когда не применяется натяжение троса. Хотя когда-то это было обычным дизайном для задних переключателей, сегодня это относительно необычно. При катании на горных велосипедах и бездорожье наиболее важные переключения передач происходят на подъемах, где гонщики должны преодолевать препятствия и сложные повороты, крутя педали под большой нагрузкой. Этот тип переключателя обеспечивает преимущество перед обычными высокими переключателями, поскольку переключение передач на более низкие передачи происходит в направлении нагруженной пружины, что упрощает переключение при работе педалей с высокой нагрузкой.
Расстояние между верхним и нижним шкивами заднего переключателя передач называется длиной клетки . Длина клетки в сочетании с размером шкива определяет способность переключателя компенсировать провисание цепи. Длина клетки определяет общую емкость переключателя, то есть разницу в размерах между самой большой и самой маленькой передними звездами, а также разницу в размерах между самой большой и самой маленькой звездочкой на зубчатом наборе, сложенном вместе. Чем больше сумма, тем больше длина клетки. В типичных горных велосипедах для беговых лыж с тремя передними звездами используется задний переключатель с длинной клеткой. Шоссейный велосипед только с двумя передними звездочками и звездочками с близким передаточным числом может работать как с коротким, так и с длинным переключателем, но лучше будет работать с короткой клеткой.
Возможности переключателя, указанные производителем, следующие: Shimano long = 45T; средний = 33 зуб. SRAM длинный = 43 зуб. средний = 37 т; short = 30T
Преимущества более короткой длины сепаратора:
Задние переключатели используют как минимум два метода для поддержания соответствующий зазор между верхним опорным колесом и задними звездочками, когда переключатель перемещается между большими и маленькими звездочками.
Передаточное число срабатывания - это соотношение между количеством переключателей длина троса и величина поперечного хода переключателя, который он создает. Передаточное число обратное коэффициенту срабатывания, и его легче выразить для переключателей, чем срабатывание. В настоящее время используется несколько стандартов, и в каждом из них произведение передаточного числа переключателя и длины протянутого троса должно равняться шагу задних звездочек. Существуют следующие стандарты.
Некоторые задние переключатели, особенно для горных велосипедов, включают сцепление, чтобы удерживать нижнюю часть цепи в достаточном натяжении, чтобы предотвратить цепь от удара о нижнюю часть перья , называемого ударом цепи, который может привести к повреждению перья. Муфты также помогают предотвратить соскальзывание цепи с цепного кольца в системах без переднего переключателя.
Передний переключатель должен только перемещать цепь из стороны в сторону между передние звезды, но это должно происходить с верхней, натянутой частью цепи. Он также должен учитывать большие различия в размерах звездочек: от 53 до 20 зубцов.
Как и в случае с задним переключателем, передний переключатель имеет клетку, через которую проходит цепь. На правильно отрегулированном переключателе цепь будет касаться клетки только во время переключения. Клетка удерживается на месте подвижным рычагом, который обычно имеет параллелограммный механизм, чтобы клетка была правильно выровнена с цепью при ее качании вперед и назад. Обычно есть два регулировочных винта, контролирующих допустимые пределы бокового перемещения.
Компоненты могут быть изготовлены из алюминиевого сплава, стали, пластика или композитного углеродного волокна. Поворотными точками обычно являются втулки, и они требуют смазки.
Из-за возможности цепь смещается за пределы самой маленькой внутренней звезды, особенно когда внутренняя передняя звезда очень маленькая, даже на велосипедах, отрегулированных профессиональными гоночными механиками, и проблемы, которые могут вызвать такие смещения, небольшой вторичный рынок дополнительных продуктов, называемый цепные дефлекторы существуют, чтобы предотвратить их появление. Некоторые зажимают подседельную трубу под передним переключателем, и по крайней мере один крепится к креплению переднего переключателя.
Для переключения передач от одного кольца или звездочки к другому требуется, чтобы цепь находилась в движении. Обычно для этого требуется, чтобы гонщик крутил педали, но некоторые системы были разработаны с обгонной муфтой в шатуне, так что цепь перемещается, даже когда гонщик не крутит педали. Shimano FFS (Front Freewheel System) 1980 года была самой распространенной такой системой.
Системы цепного привода, такие как системы переключения передач, работают лучше всего, если цепь выровнена по плоскости звездочки, особенно избегая того, чтобы самая большая ведущая звездочка работала с самой большой ведомой звездочкой (или самой маленькой с самой маленькой). Диагональная цепь, полученная с помощью этих методов, менее эффективна и сокращает срок службы всех компонентов без преимущества, полученного в середине полученного отношения диапазона.
Шестерни переключателя обычно имеют КПД около 95%; на несколько процентных пунктов выше, чем у других типов передач.
«Электронная система переключения передач» - это метод переключения передач, который позволяет водителям переключаться с помощью электронных переключателей вместо использования обычных рычагов управления. Переключатели подключаются по проводам или по беспроводной сети к аккумуляторной батарее и небольшому электродвигателю, который приводит в действие переключатель. Несмотря на свою дороговизну, электронная система может сэкономить время гонщикам при переключении передач.
Викискладе есть медиафайлы, связанные с велосипедными переключателями. |
Этот сайт посвящен задним переключателям...RD по периоду, производителю и т. Д. Множество фотографий и отсканированных документов.