Устройство планетарной втулки велосипеда

Опубликовано: 12.06.2019
Изменено: 16.08.2019
Автор: Сергей
Просмотров: 794

Планетарная велосипедная втулкаБольшинство велорайдеров привыкли использовать классическую систему переключения скоростей и даже не подозревают о существовании какого-то иного способа реализации этой задачи. Тем не менее, такой способ существует вполне успешно и, за счет своих преимуществ перед классической системой передач, имеет полное право на жизнь. Такой тип переключения у нас мало популярен, так как он обычно используется на городских велосипедах, так называемых круизёрах. Далее мы постараемся восполнить пробел в знаниях и объясним что такое планетарная велосипедная втулка и в чем её достоинства.

Что такое планетарная втулка

Велосипед круизер с планетарной втулкойВ синглспид (односкоростных) велосипедах, где нет функций переключения скоростей, планетарная втулка и не требуется. Этот тип трансмиссии, расположенный на заднем колесе и, в отличие от системы звезд, весь планетарный механизм находится внутри самой втулки. Такой тип трансмиссии был изобретен еще в 1880 году и до сих пор пользуется популярностью в велосипедах, не предназначенных для езды по пересеченной местности и спортивных соревнований. В былые времена такого рода втулки были господствующими в индустрии велопроизводства.

С помощью такого, не самого простого механизма, можно установить на велосипеде от 2 до 14 скоростей. Наиболее популярны варианты на 3 и 7 скоростей. Этого более чем достаточно для комфортного передвижения по городу. При этом отсутствует громоздкая система в виде набора звезд на каретке стального коня и на задней втулке. Также отпадает необходимость в использовании машинок переключения передач. Что крайне положительно влияет на взаимодействие с с великом, упрощая систему управления трансмиссией и ухода за внешним видом велотранспорта.

Само название “планетарная” объясняется тем, что в непростой системе шестеренок, заключенных в стальной цилиндрический корпус, существует центральная шестерня, по аналогии с солнцем. А вокруг нее вращаются все остальные “планеты”, а в данном случае шестеренки. В этом и заключается основной принцип управления скоростями.

Устройство и принцип работы

Устройство планетарной втулкиПланетарная втулка напоминает коробку передач автомобиля и по сложности конструкции также ушла от нее недалеко. “Планетарка” состоит из несколько элементов:

  • самая большая шестерня эпицикл, она находится с обеих сторон механизма и занимает крайнее торцевое место;
  • в центре располагается солнечная шестерня, от которой зависит регулировка скорости;
  • планетарные шестерни или сателлиты, соприкасающиеся непосредственно с солнечной шестеренкой;
  • наконец водило, внешне похожее на равносторонний крест, закрепляет сателлиты, не позволяя им расползтись в разные стороны.

В отличие от сателлитов солнечная шестеренка жестко крепится на заднем колесе велосипеда, на его оси. Это позволяет регулировать движение сателлитов в нужном направлении. Что, в конечном итоге, устанавливает нужную скорость велобайка.

Работает эта система планетарных шестеренок и стального водила таким образом:

  • вокруг солнечной шестеренки, которая жестко закреплена на оси, свободно вращаются от трех до четырех сателлитов, удерживаемые в нужном положении водилом;
  • эти сателлиты одновременно цепляются за внутренние зубчики эпицикла, который приводится в движении при вращении педалей, сила этого вращения передается на эти зубцы.

Получается, что во втулке при трех оборотах вращения всей планетарной системы, эпицикл вращается четыре раза, что и влияет на установление той или иной скорости велосипеда. Проще всего рассмотреть принцип действия всего механизма на примере трех скоростей:

  • при первой скорости вращается планетарный механизм три раза, а главная звездочка четыре раза. Это дает понижение скорости на 25%;
  • при второй скорости усилия звездочки передаются прямо на эпицикл, а тот, в свою очередь, вращает втулку, поэтому те мощности, которые возникают при вращении шестеренок внутри втулки остаются напрасными;
  • третья передача действует в том случае, когда все усилия со звездочки передаются на эпицикл, а тот приводит в движение всю планетарную систему, получается, что звездочка поворачивается три раза, а колесо четыре и скорость велосипеда увеличивается на 33%.

Устройство планетарной втулкиТак как “планетарки” могут иметь до 14 скоростей, это значит, что система шестеренок, а также зубчатых передач усложняется, но принцип действия остается тот же что и при регулировке скорости на первом или третьем уровне.

Смена передач осуществляется с помощью ручки на руле (шифтера). Ручка похожа на мотоциклетную – вращается вокруг оси руля, только вместо свободного плавного хода, осуществляет пошаговое переключение с характерными щелчками.

Как и классическая трансмиссия, хоть и менее привередливая и хрупкая, но тоже имеет некоторые нюансы во время смены передачи. И для многолетней качественной работоспособности стоит придерживаться нескольких правил:

  • не вращать педали вовремя переключения передач, через мгновение после переключения можно продолжать педалирование;
  • не “насиловать” систему при подъеме в горку и переключать на пониженную скорость заранее.

Достоинства и недостатки

Человек, создав такой простой транспорт как велосипед, всю его историю существования и эксплуатации стремился его совершенствовать. Поэтому появлялись все новые и новые устройства и механизмы, которые делали из велика совершенную машину. Но у каждой системы велосипеда есть свои достоинства и недостатки.

Достоинства

Планетарная велосипедная втулкаВсе это касается и того механизма, о котором мы здесь говорим. Прежде всего, надо сказать о положительных моментах:

  1. легкое переключение скоростей –  возможен моментальный переход от крайней до крайне скорости. Что очень удобно для новичков;
  2. совершенно не опасно падение велосипеда на правый бок, так как отсутствуют чувствительные к ударам элементы в виде петуха и переключателя передач;
  3. идеально использование такой трансмиссии в зимнее время. Так как ни налипание снега, ни наледь, ни какие другие неудобства зимнего времени не повлияют на качество работы трансмиссии;
  4. возможность установки защитка для цепи. Что будет надежно оберегать брюки от пачканья о цепь и от зажевывания брючин цепью;
  5. возможность использования ножного тормоза;
  6. надежность и долговечность. Планетарная система герметична и “купается” в масле, а значит защищена от воздействий внешней среды и от масляного голодания. Что делает ее крайне долговечной и надежной;
  7. Не требует какого-то особенного обслуживания. Более того, так как она герметична, не требует вообще никакого обслуживания. Что несомненно упрощает жизнь наездника;
  8. Простота внешней составляющей трансмиссии. Используется односкоростная цепь, и по одной звезде. на каретке велосипеда и на самой втулке. Что сильно упрощает как внешний вид, так и уход за чистотой велосипеда.

Недостатки

Устройство планетарной втулкиНо при всех многочисленных положительных моментах есть и ряд отрицательных, которые не позволяют назвать велик с таким типом втулки идеальным:

  1. Низкое КПД. Так как много соприкасающихся поверхностей, а значит и усилий от велосипедиста требуется больше. Что делает ее не пригодной для езды по пересеченной местности и тем более в соревновательных дисциплинах;
  2. Невозможность использования эксцентриковых зажимов при установке втулки;
  3. Практически нулевая ремонтопригодность. Так как система герметична и рассчитана изначально на долговечность использования, то и разборке с починкой как таковой не поддается.
  4. Вес. Из-за конструктивных особенностей вес данного агрегата многим больше привычной системы передач.
  5. Высокая стоимость. Высокая стоимость в сравнении с обычной втулкой. Но если учесть, что она заменяет собой и машинку передач и набор звезд, то цена вполне оправдана.

Считается что планетарная система тяжелее всех обычных других. Но здесь так же нужно учитывать что планетарка несет на борту замену ряда других устройств, присутствующих в классической системе – тросики, звезды, ручки передач, специальные устройства переброски цепи, машинки переключения скоростей. Всего этого нет на раме с планетарной втулкой. А учитывая, что она применяется в основном в городских велосипедах, увеличение веса не играет существенной роли.

Производители планетарных втулок

Планетарная втулка ShimanoВ данной сфере не так много производителей, как в большинстве велокомпонентов. Изготовлением занимаются такие бренды:

  • Shimano;
  • Rohloff;
  • Sturmey-Archer;
  • SRAM.

Наиболее сложные и высокоскоростные механизмы делает бренд Rohloff. У нас же наиболее популярны системы от Shimano. Они обычно имеют от трех до восьми скоростей.

Итоги

Планетарная втулка крайне удобное приспособление в многоскоростных велосипедах городского типа. Количества скоростей хватает для передвижения не по пересеченной местности. Аккуратный внешний вид велостранспорта, а также простота в поддержании его чистоты. Планетарка зарекомендовала себя как надежная и долговечная система, не требующая за собой ухода, простая и удобная в использовании, особенно для новичков в велопокатушках. Но, в силу своих конструктивных особенностей, не пригодна для спортивных и экстремальных дисциплин.

Понравилось? Поделитесь с друзьями и оцените запись:

(Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий

Scroll Up