Как закрепить велосипедные колеса на эксцентрике?

Виды и основные характеристики

Различают несколько разновидностей велоэксцентриков, в зависимости от места крепления на велотранспорте, материала изготовления и размера. Но все они имеют одинаковый принцип действия. Чаще всего изделие изготавливают из хромолибденового или титанового сплава.

Эксцентрик quick-release (QR)

Знающие английский язык поймут из названия — быстросъемный эксцентрик. Является наиболее применяемым. Ставится на велосипеды низко-среднего ценового сегмента.

Особенность заключается в том, что ставится он на велосипеды с разрезными дропаутами, так как диаметр оси составляет 10 мм переднего колеса и 9 мм заднего, а диаметр требуемого велоэксцентрика 5 мм. Такой велосипед предназначен для обычного катания, и этого значения более чем достаточно. QR-эксцентрик для велобайка изготавливают длиной 100 мм и 135 мм.

Thru-axle велоэксцентрик

Данный вид велоэксцентрика ранее устанавливали исключительно на колесах велотранспорта, используемого в агрессивных заездах, в современных реалиях на подавляющем большинстве велотехники средне-высокого ценового сегмента. Так как на колеса приходится большое давление, то и ось должна выдерживать соответствующую нагрузку. Данная конструкция эксцентрика ставится в дропауты закрытого типа, дабы при езде не было люфтов колеса.

Переднее велоколесо имеет длину втулки 100 мм и 110 мм с соответствующим диаметром 15 мм. и 20 мм.

Заднее имеет параметры длины в 135, 142, 150, 157 мм., чему соответствует диаметр 12 мм. При помощи велоэксцентрика ширину втулки можно увеличить с 135 мм на 157 мм., добавлением проставок.

Boost thru-axle

Данный стандарт используется для владельцев велосипедов, катающихся в стиле эндуро. Втулки имеют четкие размерные стандарты длины — 148 мм. с диаметром 12 мм. и 110 мм на 15 мм.

Производители утверждают, что повысилась жесткость переднего велоколеса, так как втулка на 10 мм. стала шире. Ширина изменилась за счет увеличения расстояния между фланцами.

Как правильно закрепить колеса на эксцентрике?

Установка колёс, в зависимости от способа крепления, выполняется разными способами. Методы крепления на традиционные и регулируемые эксцентрики во многом схожи, но будут рассмотрены отдельно.

Крепление колеса простым эксцентриком

Рычаг крепления переводится в открытое состояние «Open”.
Колесо устанавливается в дропауты так, чтобы втулка плотно прилегала к внутренней площади перьев велосипедной вилки.
Переводим рычаг эксцентрика в состояние регулировки: промежуточное между “Open” и “Close”.
Не плотно затягиваем регулировочную гайку, оставляем небольшой зазор.
Переводим эксцентрик в положение “Close”.
При манипуляции рычагом тактильно должно наблюдаться определённое сопротивление.
- Если сопротивление непреодолимо, то необходимо открутить гайку регулировки на один оборот.
- Если рычат закрывается без усилия, то гайку регулировки нужно подтянуть.

Применяемая сила для закрытия эксцентрика не должна быть ниже 5-6 кг (54 Н) и выше 20 кг (200 Н).

При закрытии эксцентрика, проследите, чтобы рычаги в закрытом состоянии не прикасались и не мешали другим элементам велосипеда (щитков, багажника и т.д.).

После закрепления колеса необходимо выполнить диагностику:

Рычаг эксцентрика не должен вращаться вокруг своей оси.
Колесо должно крутиться строго в своей плоскости и быть надёжно зафиксировано.

Для проверки фиксации следует приподнять велобайк и сверху по колесу ударить.

Крепление колеса эксцентриком типа “Clix”

В отличии от традиционного механизма, где силовой зажим необходимо регулировать при каждом демонтаже, система “Clix” с её конструкцией позволяет пользоваться однажды произведённой регулировкой всегда.

Однако эта конструктивная особенность механизма не позволяет использовать однажды отрегулируемый эксцентрик на других велосипедных вилках или с другими колёсами.

Порядок установки колеса способом “Clix”

Переводим эксцентрик в положение “Open”. Прижимаем чашку механизма с рычагом эксцентрика и плотно вставляем колесо в дропауты велосипеда.
Переводим эксцентрик в фиксирующее положение “Close”. При закрытии крепёжного механизма, рычаг эксцентрика вращать не допускается, поскольку это может привести к ухудшению качества крепления.

Заблаговременно, т.е. до фиксации эксцентрика, установите рычаг в таком положение, чтобы после его закрытия он не мешал и не соприкасался с другими элементами велосипеда.

Проведите проверку надёжности крепления колеса, так же, как и при креплении традиционным эксцентриком.

Подводя итоги, следует упомянуть о том, что развитие велосипедных эксцентриков не окончено.

В одних конструкциях для обеспечения безопасности вместо рычагов используют шестигранные ключи, а в других – фиксирующий рычаг оснащают секретами, например, открытие эксцентрика только в перевёрнутом положении (велосипед на руле и седле).

Проблемы и методы их решения

Мы постарались перечислить все наиболее вероятные проблемы и методы их решения.

Люфт

При недостаточном закручивании контргайки колесо при вращении будет вызывать удары задней оси о подшипники. Шарики могут деформироваться и прийти в негодность, конус будет иметь каверны. Вовремя не устраненный люфт приводит к появлению сколов на конусах и внутренней части самой втулки, что в свою очередь может привести к стачиванию оси и разрушению механизма ступицы. При запущенном варианте может понадобиться полная замена узла и спиц колеса.

Решением здесь является правильная настойка конусов. Для этого необходимо плавно стянуть гайку конуса, найдя такое положение, в котором вращение колеса не вызывает биения. При нахождении оптимального положения, зафиксируйте конус при помощи контргайки. Правый конец при этом необходимо зажать в тиски: при попытке законтрить конус, ось часто приходит в движение, что может помешать правильному монтажу.

Перетяжка конуса

Эта проблема обратна ситуации, описанной выше. Если переусердствовать с затяжкой конусных гаек, можно вызвать чрезмерное трение во втулке. Это способно существенно снизить накат колеса. При возникновении данной проблемы необходимо отрегулировать конусы. Алгоритм работы здесь такой же, как и при устранении люфта.

Искривление оси и ее поломка

Полный выход из строя или искривление оси встречаются довольно часто. Вызвана проблема низким уровнем качества материалов, использующихся для изготовления деталей механизма. Также причиной может быть дефект конструкции втулки. Поломки встречаются чаще всего в трещоточных механизмах: именно в них зазор между опорными подшипниками и точками крепления оси в дропаутах рамы располагает к появлению дефекта. Получается как бы слишком большой рычаг, который при чрезмерной нагрузке ломается.

При искривлении или поломке оси, вариант, к сожалению, только один: замена элемента. Ремонт здесь невозможен. Утешительная новость в том, что запчасть стоит недорого, ее легко найти и купить, а сама замена не представляет особого труда.

Наличие посторонних звуков

Хруст, скрипы, шум во втулке должны насторожить вас. Как минимум пора подвергнуть детали промывке и смазке. Чем скорее вы произведете манипуляции, тем лучше. Мы уже говорили о том, что мелкие детали втулки чувствительны к песку и пыли. Конус или подшипники легко приходят в негодность при игнорировании симптома. Необходимо разобрать втулку, осмотреть элементы и, при наличии дефектных, заменить их. Промойте, просушите и смажьте механизм. Если проблема не разрешилась, посетите веломастерскую. Возможно причиной является само некачественное строение втулки. Здесь спасет только замена элемента на более надежный.

Эксцентриковый зажим, состав механизма, принцип работы, установка колес, плюсы и минусы

Простота и лёгкость в эксплуатации и обслуживании – одна из главных тенденций настоящего. Своё отражение это находит во многих сферах человеческой деятельности: в работе и отдыхе.

Различные устройства и приспособления облегчают получение нужного результата без особых усилий.

Мир крепёжных соединений в веломире тоже не остался в стороне. Появился крепёж, который в силу своей конструкции может обойтись без специального инструмента – это эксцентрик.

Конструкция эксцентрикового зажима

Круглый эксцентрик 1, представляющий собой диск со смещенным относительно его центра отверстием, показан на рис. 113, а. Эксцентрик свободно устанавливается на оси 2 и может вращаться вокруг нее. Расстояние е между центром С диска 1 и центром О оси называется эксцентриситетом.

К эксцентрику прикреплена рукоятка 3, поворотом которой осуществляется зажим детали в точке А (рис. 113, б). Из этого рисунка видно, что эксцентрик работает как криволинейный клин (см. заштрихованный участок). Во избежание отхода эксцентриков после зажима они должны быть самотормозящим и. Свойство самоторможения эксцентриков обеспечивается правильным выбором отношения диаметра D эксцентрика к его эксцентриситету е. Отношение D/e называется характеристикой эксцентрика.

При коэффициенте трения f = 0,1 (угол трения 5°43′) характеристика эксцентрика должна быть D/e ≥ 20 ,а при коэффициенте трения f = 0,15 (угол трения 8°30′)D/e ≥ 14.

Таким образом, все эксцентриковые зажимы, у которых диаметр D больше эксцентриситета е в 14 раз, обладают свойством самоторможения, т. е. обеспечивают надежный зажим.

Рисунок 5.5 — Схемы для расчета эксцентриковых кулачков: а – круглых, нестандартных; б- выполненных по спирали Архимеда.

В состав эксцентриковых зажимных механизмов входят эксцентриковые кулачки, опоры под них, цапфы, рукоятки и другие элементы. Различают три типа эксцентриковых кулачков: круглые с цилиндрической рабочей поверхностью; криволинейные, рабочие поверхности которых очерчены по спирали Архимеда (реже – по эвольвенте или логарифмической спирали); торцевые.

Устройство

Перед тем, как разобрать заднее колесо велосипеда, установив его на специальную подставку, или любой другой компонент транспортного средства, необходимо изучить его устройство.

Оно состоит из следующих компонент:

втулка;
обод;
спицы;
покрышка с камерой или шина, в которых должно быть правильное давление.

Устройство втулки заднего колеса велосипеда достаточно простое: она крепится к ободу спицами (от 12 до 48 штук).

Размер колеса определяют по наружному диаметру, который варьируется от 14 до 29 дюймов. Горные модели велосипедов чаще комплектуют 26-дюймовыми колесами, в то время как гибридные или туристические — 28-дюймовыми.

Устройство заднего колеса скоростного велосипеда не предусматривает наличия спиц. Вместо них используется сплошной диск, обеспечивающий повышенную жесткость. Такая конструкция меньше сопротивляется встречному потоку воздуха, но обладает повышенной парусностью, что усложняет езду при боковом ветре.

Обод

Срок службы колеса зависит от устройства обода, а его прочность влияет на скорость и безопасность поездки. Современные велосипеды чаще всего комплектуют ободами, в сечение напоминающими коробку. Благодаря такой форме колесо обладает защитой от повреждения при наезде на жесткое препятствие.

В качестве материала для изготовления ободов чаще всего применяют сталь или сплавы алюминия. Стальной обод дешевле, но обладает большей массой и менее устойчив к коррозии. Наиболее современным материалом считается карбон, однако цена подобных моделей весьма велика.

Спицы

Достаточно уязвимая часть конструкции. Помимо массы велосипедиста, которая на них воздействует, спицы регулярно испытывают нагрузку, возникающую из-за неровностей дорожного покрытия. Спица фиксируется в ободе ниппелем. Наиболее распространенными материалами для изготовления являются сталь и алюминий.

Важно! Материалы ниппеля и спиц обязательно должны совпадать, иначе реакция между различными металлами не позволит в дальнейшем свободно подтягивать или менять спицы. В зависимости от процесса производства спицы могут быть:

В зависимости от процесса производства спицы могут быть:

- катаными (самый дешевый вариант);
- тянутыми (легкие, но более дорогие);
- плоскими (наиболее дорогой вариант, превосходящий другие по массе и сопротивлению встречным потокам воздуха).

Спицовка

Спицовкой называется порядок фиксации втулки, обода и спиц. Она может быть радиальной или крестовой. Радиальная предусматривает установку втулки без пересечения спиц друг с другом. При крестовом происходит скрещивание спиц.

Втулка

Втулка располагается в центре колес и крепится к раме велосипеда. Обеспечивает вращение колеса, исключая проскальзывание и проворачивания. Задняя втулка способствует накату велосипеда — эффективности передвижения без затрат энергии.

Устройство задней втулки велосипеда предусматривает следующие конфигурации:

наличие свободного хода, отсутствие механизма торможения;
отсутствие свободного хода, наличие тормозного механизма;
наличие свободного хода и механизма торможения.

Интересно знать! При наличии тормоза втулки, состоящей из барабана с колодкой, появляется возможность остановки велосипеда с помощью педалей.

Размеры втулки, ее масса и качество влияют на накат и энергозатраты велосипедиста во время езды. Существует три вида этого узла.

Втулка храповиком – современная задняя втулка предусматривает монтаж кассеты со звездочками на барабан. Подшипники располагаются ближе к середине, что негативно сказывается на равномерности распределения нагрузки. Подобными втулками принято комплектовать подростковые и недорогие модели велосипедов.
Кассетная втулка является еще одним современным вариантом механизма. В данном случае кассета фиксируется посредством шлицов, расположенных на втулке. Подобные втулки надежны и способны выдержать нагрузки до 120 кг, поскольку подшипники в них располагаются ближе к краю.
Планетарная втулка заднего колеса велосипеда — конструкция, которая совмещает в себе функции втулки и переключателя скоростей. Устройство втулки заднего колеса велосипеда этого типа достаточно сложное: механизм закрыт корпусом, что защищает его от попадания пыли и влаги. При этом цепь при работе с ним прослужит дольше, поскольку не изменяет положения для переключения скорости.

3-скоростная втулка имеет простую конструкцию, в то время как 5-ти или 7-скоростные механизмы лучше не разбирать. Шестерни планетарных систем при сборке устанавливаются в определенном положении. Такая работа требует наличия специального оборудования.

Как установить колесо на велоэксцентрике

Установку колеса, независимо от того, переднее оно или заднее, нужно проводить предварительно перевернув велотранспорт вниз рулем или закрепив в монтажной стойке.

В таком положении хороший доступ к эксцентрику и исключено выпадение колеса из разрезанного дропаута рамы велобайка:

Вводим колесо в пазы дропаута, чтобы втулки встали на места;
Для начала нужно открыть велоэксцентрик, то есть повернуть ручку, чтобы она являлась ровным продолжением оси. С противоположной стороны скручиваем колпачок;
Вставляется ось эксцентрика во втулку, придерживая колесо велосипеда. Одеваем с другой стороны колпачок и аккуратно закручиваем. Все это время зажимная ручка механизма находится в открытом положении. Как только колпачок закрутили, можно прижать ручку. Прижатие не должно быть слабым или наоборот сильно тугим, что также нехорошо. Зажимая, нужно прилагать усилие, но в пределах разумного.

Проверку надежности зажима лучше всего проводить на месте. Ее делают таким образом: задняя часть велобайка приподнимается и резко отпускается, чтобы колесо слегка подпрыгнуло от пола. После чего велоколесо прокручивают с силой, шатания колеса между дропаутами быть не должно.

Инструкция по установке эксцентриковой стяжки (без втулки)

Шуруповерт
Фреза «Форстнера» 15 мм
Сверло 7 мм (для тела штока)
Сверло 5 мм или конфирматное (для вкручивания штока)
Линейка, шило, карандаш

Стандартная толщина тела штока стяжки 6 мм, а длинна – 44 мм. Диаметр эксцентрика составляет 15 мм, а его глубина –12,5 мм. Фото эксцентрика и штока:

Как уже упоминалось выше, для установки минификса в соединяемых деталях нужно сделать три отверстия разного диаметра.

Итак, давайте приступим к сборке.

Для качественной , чтобы ексцентрик захватил головку штока, она должна выглядывать на 6 мм:

Под вкручивание штока в ДСП делается отверстие сверлом 5 мм (или конфирматным), если это боковина, его центр должен располагаться на расстоянии 8 мм от края, глубиной 10-11 мм (шток должен вкручиваться плотно и до самого конца, по отметку, это видно на фото).

В другой детали делается разметка под два отверстия.

Первое — на расстоянии центра на 34 мм от края, под отверстие фрезой «Форстнера» диаметром 15 мм. Его глубина должна быть равной толщине эксцентрика (около 12 мм), чтобы эксцентрик вошел в деталь «заподлицо».

Второе отверстие делается в торце детали, строго по центру, сверлом 7 мм (на 1мм больше тела штока).

Виды эксцентриковой стяжки

Минификс состоит из двух основных элементов:

Шток, служащий винтом эксцентриковой стяжки.
Эксцентрик – имеет вид цилиндрической поверхности, насаженной на вал так, что их оси параллельны, но не совпадают. Предназначение эксцентрика – преобразовывать движение вращения в поступательное движение.

Дополнительные элементы мебельного минификса, которые могут быть в комплекте:

заглушка, выполняет декоративную функцию;
втулка (дюбель, футорка) из пластика или металла, выполняет функцию гайки (производители постепенно отходят от производства стяжки такой конструкции).

Стандартные виды эксцентриковых стяжек могут отличаться размерами эксцентриков и штоков. Наибольшее распространение получили эксцентрики диаметром 15 мм, но могут быть 12 мм и 25 мм, и глубиной — 12,5 мм.

Стандартный диаметр тела винта 6 мм и 8 мм. Они могут быть длиной:

10 мм – применяются, в основном, при сборке полок;
26 и 34 мм – используются для крепежа ответственных деталей в мебели.

Кроме стандартной стяжки бывают менее распространённые виды:

угловые – представляют собой два винта, соединенных шарнирно и два эксцентрика, применяются для соединения деталей под углами, отличными от 90 градусов, но применяются нечасто, так как в мебели все углы, в основном, прямые;
двухсторонние – в комплекте 2 эксцентрика и двухсторонний соединительный винт, длиной до 84 мм, предназначается для закрепления, например, смежных полок, расположенных с двух сторон от стенки.

В зависимости от материала, из которого сделаны элементы крепления, стяжка бывает:

пластмассовая – используется для соединения небольших конструкций, на которые не воздействует существенная нагрузка;
металлическая – применяется для соединения громоздких конструкций, например кухонной мебели, может быть усилена корпусом, в который помещается футорка.

Лидер производства крепежного оборудования – немецкий концерн Hettich, разработал минификсы Rastex 15 (для панелей 12-22 мм) и Rastex 12 (соединение панелей толщиной 12 мм). Инновация заключается в том, что эксцентрики отливаются под давлением из цинкового сплава. Они имеют внешние и внутренние зубчатые фиксаторы, благодаря которым повышается надежность крепления и исключается смещение деталей при сборке.

В чем плюсы планетарных втулок

Высокая надежность по сравнению с системой переключения передач на основе кассеты. Передачи переключаются быстро и точно. К тому же их можно переключать стоя на месте, в отличие от наружной системы, в которой скорости нужно переключать только в движении.
В планетарной втулке можно переключатся между разными скоростями напрямую, а не последовательно как на обычной системе.

Т.е., если необходимо быстро переключится с 1-ой скорости на 5-ю, то на обычной системе нужно последовательно переключать скорости: с первой на вторую, потом на 3, 4 и только потом на 5-ю, что занимает определенное время, то в планетарке можно сразу переключить с первой на пятую.

Правда, все плюсы от такого переключения можно ощутить только на многоскоростных моделях. На модели с тремя скоростями это не так заметно, хотя переключение всё равно происходит быстрее и удобнее чем на стандартном варианте.

Особенно это удобно при езде в городском ритме.

Не нужно практически никакого технического обслуживания.

Вообще эти втулки необслуживаемый компонент. Единственно, в процессе эксплуатации, возможно, придется регулировать натяжение тросика переключения передач, который может растянуться. Зато Вы избавлены от проблемы износа звезд системы, кассеты, цепи, настройке механизма переключения передач и прочих забот.

Использование обычной односкоростной цепи.

На планетарной втулке, как и на односкоростном велосипеде, используются только две звезды – передняя и задняя, и цепь работает без перекосов. В результате одна цепь будет работать всю велосипедную жизнь.

А с учетом того, что односкоростные цепи дешевле своих многоскоростных собратьев и их не нужно регулярно менять – эксплуатация такого велосипеда будет стоить значительно дешевле. А теперь добавьте сюда необходимость так же регулярно, в связи с износом, менять звезды системы и кассеты, их стоимость, а так же стоимость таких работ и станет понятно, что при длительной эксплуатации велосипеда, первоначально более высокая цена планетарной втулки вполне себя оправдывает и окупает.

Её не нужно регулярно мыть и чистить.

Механизм втулки находится в масле в пыле и влагозащищенном корпусе, но грязевые ванны для него все равно нежелательны.

Помните, что обычный механизм переключения передач требует регулярной мойки и чистки от попадающей в него грязи для уменьшения износа цепи и звезд.

Так же при мойке велосипеда струей воды под большим напором, например, на автомойке или домашним кёрхером, не нужно струю воды направлять непосредственно на саму втулку.

Возможность использования ножного тормоза.

Ножной тормоз – один из самых интуитивно понятных, эффективных и надежных. Работает в любую погоду: в грязи, под дождем, на колесах с «восьмеркой» и т.д. Лично мне байки с такими тормозами нравятся больше всего. Особенно если в дополнение к ножному тормозу на заднем колесе стоит ободной тормоз на переднем.

Справедливости ради скажем, что ножной тормоз работает только на втулках с внутренним тормозным механизмом. Существуют многоскоростные втулки без такого механизма и на велосипедах с ними устанавливают дисковые или ободные тормоза.

Достаточно интересный и не такой явный, но очень практичный плюс планетарок в том, что на таких велосипедах, как и на односкоростных моделях, используется защита цепи, чего нельзя поставить на обычных многоскоростных байках. А это значит, что не пачкаются брюки и на цепь попадает гораздо меньше грязи и ее нужно реже мыть и смазывать.

Так что если велосипед используется при поездках на работу, то чистые брюки – большой плюс.

Для любителей зимнего катания использование планетарного переключения передач просто находка. В отличие от звездной системы переключения передач планетарка не забивается снегом, не подвергается обледенению и её механизм всегда работает надежно.

Встроенный в планетарку барабанный тормоз надежно работает при низких температурах и, в отличие от V-brake и дисковых тормозов, не боится налипания снега на тормозные колодки и обледенения ободов или ротора, продолжая зимой работать так же надежно, как и летом.

Планетарки не повреждаются при авариях и паденияхвелосипеда на бок. Там просто нечему ломаться – нет никаких наружных частей.
Для переключения передач используется только одна ручка и скорости идут одна за другой. Новичку легче разобраться, хотя, это дело привычки.

Заднее колесоболее прочное и жесткое. Так же как и на односкоростном байке, угол наклона спиц на колесе с планетаркой одинаков с обеих сторон. Это дает возможность увеличивать натяжение спиц. А чем оно выше — тем колесо прочнее и жестче.

Эксцентриковый зажим своими руками. Эксцентриковый зажим своими руками из металла. Эксцентриковый зажим. Основание продольной части

Опубликовано 29 мая 2020 Рубрика: Механика |

Простой в изготовлении, обладающий большим коэффициентом усиления, достаточно компактный эксцентриковый зажим, являющийся разновидностью кулачковых механизмов, обладает еще одним, несомненно, главным своим преимуществом…

…– мгновенным быстродействием. Если для того, чтобы «включить – выключить» винтовой зажим часто необходимо сделать минимум пару оборотов в одну сторону, а затем в другую, то при использовании эксцентрикового зажима достаточно повернуть рукоятку всего на четверть оборота. Конечно, по усилию зажима и величине рабочего хода винтовые механизмы превосходят эксцентриковые, но при постоянной толщине закрепляемых деталей в серийном производстве применение эксцентриков чрезвычайно удобно и эффективно. Широкое использование эксцентриковых зажимов, например, в стапелях для сборки и сварки малогабаритных металлоконструкций и элементов нестандартного оборудования существенно повышает производительность труда.

Рабочую поверхность кулачка чаще всего выполняют в виде цилиндра с окружностью или спиралью Архимеда в основании. Далее в статье речь пойдет о более распространенном и более технологичном в изготовлении круглом эксцентриковом зажиме.

Размеры кулачков эксцентриковых круглых для станочных приспособлений стандартизованы в ГОСТ 9061-68*. Эксцентриситет круглых кулачков в этом документе задан равным 1/20 от наружного диаметра для обеспечения условия самоторможения во всем рабочем диапазоне углов поворота при коэффициенте трения 0,1 и более.