В общем виде устройство вилки велосипеда можно представить так: 1. Шток представляет собой главную ось вилки. С одной стороны эта ось устанавливается в корону вилки, с другой
Велосипедная вилка, достаточно серьезная как по значению, так и по стоимости деталь велосипеда. На сегодняшний день производители выпускают различные вилки для велосипедов, тем не менее, весь выпускаемый ассортимент можно сгруппировать в несколько групп:
- Вилки пружинные
- Вилки пружинно-эластомерные
- Пружинно-масляные вилки
- Воздушные вилки
- Вилки воздушно-маслянные
Выбор вилки зависит, по крайней мере, от двух основных позиций. Позиция первая, вес велосипедиста. Если этот параметр превышает 80 килограмм, а уж тем более свыше 100 кг., вилка должна быть исключительно воздушно-маслянная или, в крайнем случае, воздушная. Второй параметр это дороги, по которым будет кататься велосипедист. Если будет много кочек и ямок, а не только бордюры, то следует выбирать модели велосипедов с воздушно-масляной или пружинно-масляной вилкой.
Устройство вилки велосипеда
В общем виде устройство вилки велосипеда можно представить так:
- Шток представляет собой главную ось вилки. С одной стороны эта ось устанавливается в корону вилки, с другой стороны устанавливается в рулевой стакан.
- Корона велосипедной вилки - это та часть вилки, в которую запрессован шток и ноги самой вилки. По количеству корон принято различать вилки двухкоронные и однокоронные. Для велосипедов с небольшим ходом вилки, а это обычные горные и гибридные велосипеды, применяется однокоронная вилка. Если же велосипед рассчитан на скоростные спуски и прыжки, то на него в обязательном порядке устанавливается двухкоронная вилка.
- Ноги, это аналог перьев у жестких вилок. Это трубчатая часть вилки, которая в буквальном смысле задвигается в штаны вилки. Ноги у жестких вилок не имеют штанов и крепятся непосредственно к оси колеса.
- Штаны, это деталь, представляющая собой два стакана в которые входят ноги вилки. Соединение штанов и ног происходит с помощью гориллы и образуется единый узел. В недорогих вилках используются дешевые сплавы алюминия. Качество штанов вилки, вернее их прочность возрастает с увеличением процента магния в сплаве, параллельно этому росту происходит и рост цены изделия. Новые вилки на сегодняшний день изготавливаются из алюминия и карбона.
- Крепления под тормоз, необходимая деталь в случае использования дисковых тормозных систем.
- Дропауты – это деталь, которая является продолжением штанов, и служит для крепления колес. По инженерному решению дропауты бывают открытого и закрытого типа.
Основные моменты работы велосипедной вилки
С инженерной точки зрения вилка велосипеда представляет собой соединение двух деталей - пружины и демпфера. Пружина предназначена для аккумулирования энергии, которая затем затрачивается на гашение колебаний во время наезда на некое препятствие, поскольку для пружины естественным движением будет ее разжимание. В результате энергия высвобождается и происходит толчок руля вверх. Данный эффект имеет негативные проявления, поскольку происходит резкое ухудшение управления велосипедом из-за снижения сцепления колеса с поверхностью трассы. К тому же возникает дополнительная нагрузка на руки велосипедиста. Для снижения этих негативных влияний конструкторами велосипедных вилок предусмотрено наличие демпфера, который является внутренним устройством для амортизации. Его роль заключается в замедлении отскока пружины благодаря вязкости масла, перетекающего в клапанах данного устройства. Как следствие, часть накопленной энергия в пружине (вернее ее определенная часть) переходит в тепловую форму. Со стороны, работа вилки выглядит как резкое сжатие и плавное и мягкое замедление отскока. Отскок пружины (его сила и скорость) настраивается путем регулировки демпфера.
Разновидности демпферов.
Принципиально по конструктивным особенностям можно выделить несколько типов демпферов.
- Квази-демпфер только внешне имитирует демпфер. В этом типе устройства гашение энергии от пружины происходит за счет процесса трения между штанами и ногами велосипедной вилки. Естественно, такой демпфер малоэффективен, но тем не менее многие модели имеют именно такие вилки.
- Демпфер эластомерный представляет из себя небольшой кусочек пластика, который вставлен в саму пружину вилки. В момент сжатия диаметр эластомера немного увеличивается и при отскоке создает дополнительное сопротивление. Многие велосипедисты относятся к работе такого демпфера весьма скептически и выделяют целый ряд недостатков вилки с эластомерным демпфером. На сленге велосипедистов можно услышать такую фразу, мол, вилка затупила. Под этим следует понимать не способность вилки нормально гасить колебания при больших неровностях, для эластомерного демпфера это характерно в первую очередь. Кроме того на высокой скорости движения такая вилка становится очень жесткой. Для некоторых велосипедистов неприемлемым является то, что при таком демпфере невозможно сделать длинноходную вилку. Но наверное самое неприятное в эластомерном демпфере то, что смазка в нем наносится изготовителем и только на демпфер, через некоторое время смазка стирается пружиной, из-за этого пластик ломается и крошится, в один прекрасный момент демпфер попросту перестает работать.
- Масляный или гидравлический демпфер по праву считается самым лучшим вариантом среди демпферов. Принцип его работы весьма прост, масло входит через отверстия побольше, выходит через отверстия поменьше, а энергия сжатия переходит из механической в тепловую. Преимущество данного вида демпфера в том, что есть возможность довольно точной регулировки амортизации. В техническом плане исполнения гидравлические демпфера подразделяют на:
- Демпфера с открытой масляной ванной. В этом случае масло находится в штанах вилки. Масло служит для гашения отскока пружины и заодно смазывает направляющие подшипников. Такой вид демпфера считается классическим. Его недостатком считается только то, что вилка весит больше, чем этого бы хотелось.
- Демпфер с масляной полуванной. В таком узле масло находится только в одной из ног вилки. Данная конструкция также весьма надежна, однако ее недостаток в том, что есть вероятность вытока масла при ремонте вилки.
- Картриджный тип демпфера называют часто еще закрытым типом демпфера. С технической стороны он может быть как ванна, так и полуванна, однако это никак не меняет сути дела, ремонт этого демпфера невозможен. В случае поломки один картриджный демпфер меняют на другой.
Пружины и их разновидности
Казалось бы, пружина она всегда одинакова. На самом деле это не так и в велосипедных вилках используется целый ряд различных пружин, отличающихся как по конструкции, так и по материалу из которого они изготовлены.
- Витая пружина из металла представляет собой пружину в ее классическом понимании. Изготавливают такие пружины из стали или же из титана. К преимуществам этого типа пружин следует отнести то, что они просты в изготовлении, а значит имеют невысокую стоимость. Металлические пружины подчиняются закону линейной прогрессии гласящего о том, что во сколько раз пружина сжимается, во столько же раз возрастает сопротивление сжатию. Благодаря этому есть возможность рассчитать критические нагрузки. По этой причине вилки с металлическими пружинами предпочитают использовать в таких видах катания как фрирайд и даунхилл, то есть там, где нагрузки на вилку максимальны. Кроме достоинств у металлических пружин есть и недостатки. К примеру, эти пружины достаточно тяжелые сами по себе. Кроме того некоторые жалуются на маленький диапазон регулировки пружины для параметра веса велосипедиста, из-за чего в некоторых случаях приходится даже менять одну пружину на другую самостоятельно.
- Воздушная пружина работает за счет сжатого воздуха в воздушной камере. Давление в камере может создаваться как насосом высокого давления, так и велонасосами со специальным переходником. Из достоинств такой вилки следует отметить ее меньший вес (примерно на 150 грамм), а также возможность тонкой настройки, в том числе и под вес велосипедиста, причем настройка происходит путем всего лишь изменения давления в камере воздушной вилки. Любопытно, но на 50-70% хода роста усилия сжатия в таких вилках не наблюдается. С одной стороны это очень хорошо, но не очень приятно при экстремальном катании. Из недостатков отмечается высокая степень трения стенок самой воздушной камеры. Это происходит по тому, что воздух имеет свойство диффундировать через стенки камеры и их приходится делать весьма плотными. Выход из этой ситуации предусматривает в дорогих моделях вилок с воздушной камерой установку дополнительной негативной воздушной камеры. Достаточно плохо себя ведет такая вилка и на морозе, поскольку уплотнители грубеют, и воздух из камеры стравливается. Ну и самое для многих неприемлемое, это достаточно высокая стоимость такой воздушной пружины.
Коментарии: