Подшипники в велосипедных втулках – промышленные или насыпные?
Спор о том, на каких подшипники втулки лучше. имеет давнюю историю.
На мой взгляд, плюсы и минусы есть и у тех и у других и использование каждого типа подшипников связано не с тем, лучше он или хуже, а с тем в каких условиях будет он эксплуатироваться, качеством, стоимостью приобретения и дальнейшего обслуживания.
Прежде всего, напомним, для чего вообще используются подшипники.
Задача подшипника: снижение силы трения между вращающимися и статичными частями деталей и механизмов.
В случае со втулкой – подшипник обеспечивает качение колеса. Ось втулки неподвижно закреплена в вилке или дропаутах, а корпус, с закрепленными спицами вращается на подшипниках.
Насыпные подшипники
Это самый распространенный тип подшипников, используемых в велосипедных втулках.
Представляют собой набор шариков, размещенных внутри втулки в специальном расточенном желобке (канавке) и прижатых к ней специальными конусами.
Часто внутренняя чашка, на которую опираются шарики подшипника впрессованы во втулку или являются ее непосредственной конструктивной частью. В чашках находится смазка и шарики подшипника, которые, прокручиваясь и перекатываясь, создают опору при качении. Прижимаются шарики к чашке конусами с разных сторон.
Они требуют регулярной чистки и смазки, т.к. менее защищены, чем промышленные, и в них может попасть грязь и вода. Процедура переборки насыпных подшипников достаточно простая.
Минусы насыпных подшипников
Плюсы насыпных подшипников
Часто к плюсам таких подшипников относят возможность обслуживания в полевых условиях и неприхотливость в эксплуатации.
В этом моменте не всё так просто.
При их обслуживании особое внимание должно быть уделено аккуратности при сборке подшипника и затяжке конусов. Идеально законтрить, прижать подшипники без люфта и при этом не перетянуть, иначе износ конусов и чашек увеличится в разы. Еще один нюанс в том, что, если повредить чашки, то придется менять всю втулку целиком.
Промышленные подшипники.
Промподшипник — это конструктивно отдельный элемент, состоящий из:
Минусы промышленных подшипников
Плюсы промподшипников
Проанализировав все характеристики, взвесив все «за» и «против», можно прийти к выводу, что несмотря на более дорогую стоимость промышленных подшипников, их установка и использование в результате более оправданы.
Однако, не все так однозначно.
Не смотря на кажущееся явное превосходство пром подшипников, японская фирма Shimano почему то на своих втулках ставит, в основном, насыпные подшипники. И явно их инженеры это делают не спроста. Хотя уже и у них появились втулки на промах.
Всё дело в качестве изготовления и используемых материалах!
Насыпной и пром подшипники могут быть разного качества. Использование дорогих и качественных материалов и передовых технологий, позволяет добиться во втулках даже не самого высокого уровня, например Shimano Deore, очень приличного наката. Для любителей простых покатушек втулки, классом выше, чем Deore, – это просто не нужное облегчение веса и понты. Ведь, вес уменьшается не намного, по сравнению с весом велосипеда, зато стоиость резко растет. А вот для профессиональных соревнований каждый грамм на счету!
Всё о велосипедных подшипниках
Важнейшие элементы велосипеда – подшипники – вдыхают жизнь в велосипед. Вы не сможете крутить педали, катиться, поворачивать без подшипников. В этой статье мы подробно остановимся на разных типах подшипниках, применяемых в конструкции велосипеда, и рассмотрим способы ухода за ними, чтобы продлить срок их службы.
Насыпные подшипники
Данный вид подшипников считается традиционным и наиболее распространенным в конструкции велосипеда. Он состоит из трёх частей: специальной чашки, шариков и конуса. Такие подшипники можно и по сей день встретить во втулках колес – чашки находятся на втулке, а конусы накручиваются с двух концов оси, образуя тем самым единую систему, в которой шарики свободно вращаются.
Такие подшипники ценятся в первую очередь за простоту конструкции и лёгкостью ухода. При обслуживании такого подшипника следует уделять внимание аккуратности сборки и затяжки конусов, чтобы с одной стороны не ослабить слишком сильно и не получить люфт, а с другой стороны – не пережать и не увеличить износ конусов с чашками в разы. При правильном уходе и своевременной смазке с заменой шариков такие подшипники могут «проходить» довольно долго.
Сепараторные подшипники
Схожие по функционалу, но отличающиеся по конструкции от насыпных – сепараторные подшипники. Их особенность – шарики в таком подшипнике установлены в специальном сепараторе, который устанавливается в необходимый узел велосипеда.
Большие требования предъявляются к уходу за такими подшипниками. В первую очередь при недостаточной чистке и смазке страдают шарики, которые можно легко и быстро заменить. Если этого не было сделано, начинается износ конусов. Замена конусов стоит дороже, к тому же иногда сложно найти подходящий конус на определенный тип подшипника. Следующий этап, требующий замены подшипника и чаще конструкции целиком – это износ чашки. В таком случае меняется втулка целиком, рулевая или педали.
Игольчатые подшипники
Такие подшипники, к сожалению, не так широко распространены на рынке. В их конструкции применяется не традиционный металлический шарик, а металлический цилиндр. Игольчатые подшипники высокого качества могут показывать очень высокое качество работы и выдерживать большую нагрузку за счет большего распределения веса на внутренние части.
При производстве таких подшипников требуется уделять внимание качеству производства деталей и их обработке, при некачественной сборке такой подшипник выйдет из строя быстрее обычного шарикового подшипника. Одна из главных причин, по которой такие подшипники перестали использовать в рулевой (вращательные нагрузки), это их плохая способность выдерживать прямолинейные нагрузки (вперед и назад).
Промышленные подшипники
Прогресс не стоит на месте и на данный момент самым оптимальным вариантом подшипника считается промышленный подшипник. Он состоит из специального картриджа с шариками, который монтируется в определенное посадочное место велосипеда (втулка, рулевая, каретка и т.д.). Шарики спрятаны в специальную дорожку между внутренним и внешним кольцами, заправлены смазкой и закрыты пыльниками. Это не даёт им 100% защиту от грязи и воды, так что такие подшипники тоже приходится обслуживать.
Главными достоинствами таких подшипников можно назвать относительную дешевизну при производстве, а также простоту замены. Даже если картридж с шариками полностью изношен, он не разобьет посадочное место и узел, где он установлен, но это не значит, что такие подшипники не надо обслуживать. К недостаткам можно отнести сложность обслуживания таких подшипников, так как их нельзя полностью разобрать и промыть.
Втулки скольжения
Еще один тип подшипника, используемый в роликах переключателей и в конструкции подвесок велосипедов, также именуется бушингом. Конструкция такого подшипника представляет собой металлический цилиндр и специальная металлическая втулка, которая в него вставляется. Для уменьшения трения и плавности работы трущиеся части смазываются.
Керамические подшипники
Специальная линейка, созданная для максимальной «скорости» подшипника, имеет в своей конструкции изделия из керамики. Керамические подшипники – по-настоящему прорывное решение, однако у него есть свои недостатки. Так, например, в подшипниках используется смазка более жидкой консистенции в меньшем количестве, что увеличивает скорость вращения, но делает доступ грязи и воды к шарикам более лёгким.
Керамические шарики твёрже и более износоустойчивые, так что стальные дорожки колец изнашиваются быстрее и подшипник требует замены. Полностью керамические подшипники (шарики и дорожки) дороги в производстве и требуют высокой точности обработки, но служат дольше любых других подшипников.
Из чего сделаны?
Современные подшипники производятся из разных материалов, таких как хромированная сталь, нержавеющая сталь, азотистая сталь и нитрид кремния. В зависимости от места применения подшипники изготавливаются из комбинаций разных материалов таким образом, чтобы у покупателя был выбор подшипника под свои нужды (долговечность и надежность или лёгкость и плавность работы).
Уход за подшипниками
Велосипед устроен так, что все вращающиеся части должны работать плавно и без излишнего трения, залог этому – своевременное обслуживание. Если речь заходит об обслуживании подшипников, то следует разделять уход за насыпными подшипниками и промышленными подшипниками.
Насыпные подшипники при обслуживании следует достать из чашки и тщательно промыть. От грязи и остатков смазки вычищается также сама чашка и конус. Перед установкой шариков их следует проверить на предмет выработки и при необходимости заменить. Также следует проверить конус и чашку на предмет наличия образования дорожек – в таком случае они также подлежат замене. После промывки подшипника, шарики или сепаратор смазываются, посадочное место также смазывается и подшипник собирается.
Отличие и удобство промышленного подшипника состоит в том, что при его выходе из строя он попросту меняется и не требует замены других частей механизма. Полностью разобрать промподшипник не получится, как максимум – снять пыльник. После этого сепаратор тщательно промывается от грязи и оставшейся смазки, а затем в него закладывается новая смазка и закрывается пыльником.
Велосипедные подшипники: виды, признаки неисправности, замена
Для обеспечения требующейся работоспособности вращающихся узлов проводится установка подшипников. Область их применения довольно обширна, подшипники различного типа устанавливают на велосипедах.
При изготовлении подобного узла применяется материал, который характеризуется повышенной устойчивостью к износу и воздействию влаги.
Виды велосипедных подшипников
Выделяют довольно большое количество различных видов велосипедных подшипников, по типу конструкции выделяют варианты исполнения качения и скольжения.
Подшипники качения
Устройство качения характеризуется следующими особенностями:
Подобный вариант исполнения применятся при создании подвижных узлов, которые должны выдерживать высокую нагрузку. Примером можно назвать втулки, каретки и рулевые колонки.
К достоинствам можно отнести следующее:
Подшипники скольжения
Детали скольжения представлены деталями без шариков, что существенно повышает надежность изделия.
Конструктивные особенности этого варианта исполнения следующие:
Насыпные подшипники
Насыпные изделия относятся к группе деталей открытого типа.
Особенностями можно назвать следующее:
Промышленные подшипники
Представлены деталями, которые полностью вставляются в деталь. Использование герметичного корпуса снижает вероятность попадания пыли и грязи внутрь конструкции, за счет чего увеличивается эксплуатационный срок.
Керамические и керамико-металлические подшипники
В отдельную группу следует отнести керамические и керамико-металлические изделия:
Как заменить подшипники на велосипеде?
Признаки неисправности подшипника
Несмотря на применение современных материалов и технологий при изготовлении велосипедов, для обеспечения требуемой функциональности часто приходится проводить замену подшипников.
Признаками неисправного состояния можно назвать следующее:
Подшипники каретки
Часто проводится замена подшипника каретки.
Процесс выглядит следующим образом:
Подшипники на передней вилке
Передняя вилка является важным конструктивным элементом велосипеда. Износ подвижных элементов передней вилки становится причиной появления люфта, а также тяжелого хода руля. Не рекомендуется ездить с дефектным подшипником, так как в противном случае снижается безопасность движения.
Инструкция по замене детали следующая:
Подшипники колесных втулок
Для фиксации колес и их вращения вокруг оси устанавливается втулка. Разобрать этот элемент заднего колеса достаточно сложно, особенно на горном велосипеде.
Инструкция по выполнению работы следующая:
Подшипник является важным конструктивным элементом велосипеда. Несмотря на применение современных материалов при изготовлении они не могут прослужить в течение длительного периода без необходимого обслуживания.
Разновидности и замена велосипедных подшипников
8 минут Автор: Михаил Скворцов 2439
Подшипники – специальные детали для поддержания работоспособности и фиксации вращающихся узлов. Область их применения касается всего, где есть вращение и сопряжение. Велосипед не остался в стороне, ведь, по сути, это полноценный транспорт со всеми его особенностями.
Подшипники для велосипеда устанавливаются во всех его частях, которые вращаются, меняют положение и находятся под нагрузкой. Их можно встретить в устройстве приводного механизма – каретке, втулках колес, рулевой колонке и более сложных устройствах – трещотках, переключателях, задних амортизаторах.
Виды велосипедных подшипников
По типу конструкции детали разделяются на два типа: качения и скольжения.
Подшипники качения представляют собой две сопряженные детали с канавками, в которые вставляются тела качения – шарики. Их равномерное распределение позволяет максимально снизить трение в узле и, соответственно, продлить срок службы всего подшипника. Фиксацию положения шариков обеспечивают специальные перегородки – сепараторы. Простые детали без перегородок потребуют более частой регулировки.
Используются на велосипеде в подвижных узлах, где требуется высокая стойкость к нагрузкам на истирание и давление и не допускается проскок – рулевая колонка, втулки, каретка. Могут устанавливаться и в сложных механизмах – шарнирные узлы амортизатора и ролики переключателя.
Подшипники скольжения – бесшариковые детали. Представляют собой два элемента, вращение которые происходит относительно друг друга по касательной. Материалы для изготовления – бронза, стальные сплавы, металлопласты и все, которые имеют низкий коэффициент трения.
По сравнению с подшипниками качения менее стойкие к истиранию, так как две детали взаимодействуют друг с другом напрямую. Износ провоцирует появление зазора, который вызывает люфт. Из-за этого чаще требуется периодическая замена всего узла или изношенных компонентов, а также регулировка.
Подшипники качения на велосипедах разделяются на два типа: конус-чашечные и промышленные.
Первые – насыпные подшипники – детали открытого типа. Представлены чашкой, в которой по желобку распределены шарики, зафиксированные при помощи конусной гайки. Корпус прессуется непосредственно в саму деталь – рулевую колонку или кареточный стакан.
Пром подшипники – закрытые детали, целиком вставляются в подвижный узел. В этом их принципиальное отличие от насыпных. Система защищена от попадания влаги и грязи, благодаря чему срок службы дольше по сравнению с конус-чашечными конструкциями.
Преимущества подшипников качения насыпного типа:
К недостаткам относятся частая настройка и необходимость очищать от попавшей пыли и грязи.
Пром подшипники не требуют регулировки, смазки и чистки. Расположение шариков, количество смазывающего материала в закрытом корпусе сохраняются постоянными. Внутрь картриджа не попадает вода и абразив.
Тем не менее, если подшипник износился, его понадобится заменить целиком. Вдали от цивилизации сделать это проблематично. Цена «промов» существенно выше по сравнению со стоимостью на насыпные.
Отдельно стоит отметить керамические и керамо-металлические подшипники. Они полностью или частично выполнены из керамики, благодаря чему стойкость к коррозии у них выше по сравнению с металлическими аналогами. Кроме этого, они лучше выдерживают температурные перепады. Детали этого типа устанавливают на велосипеды высокого класса.
Обслуживание и замена подшипников каретки
Периодическая очистка, смазка и замена изношенных деталей позволит избежать внезапных проблем с движением на велосипеде. Признаки неисправного состояния каретки:
Для снятия шатунов и кареточных чашек понадобятся специальные инструменты – съемники и внутренний шестигранный ключ. Процесс демонтажа выглядит следующим образом:
1. Перевернуть и зафиксировать велосипед.
2. Открутить гайки-фиксаторы полым ключом. Можно воспользоваться и молотком с зубилом, правда, гайки нужно выбивать аккуратно, чтобы не повредить шатуны.
3. При помощи съемника скрутить их с оси. Здесь потребуется значительное усилие.
4. Кареточным съемником вытащить чашки из стакана. Первой выкручивается чашка со стороны, противоположной звездам. Затем извлечь ось.
5. Вынуть подшипники, осмотреть и заменить поврежденные детали.
6. Очистить в керосине, установить на место и смазать. При установке внимательно следим за положением: с одной стороны подшипник ставится шариками наружу, с другой – внутрь.
После замены, очистки и смазки собрать каретку в обратном порядке. После затяжки шатунов проверить их вращение: отсутствие усилия и провороты говорят о том, что нужно подтянуть чашки, и наоборот. В этих случаях придется повторить разборку и регулировку.
Пром подшипники устанавливаются сразу, регулировка не требуется.
Разборка и замена подшипников на передней вилке
Износ шарнирного узла вилки проявляется в люфтах, тяжелом ходу руля и посторонних звуках из колонки. Откладывать проблему в долгий ящик не рекомендуется, ведь исправность рулевого управления наряду с тормозами – гарантия безопасности.
Как поменять подшипник вилки? На первый взгляд, подобраться к нему непросто. Узел надежно запрессован и скрыт в рулевом стакане. Однако на практике все выглядит просто:
Подшипниковые картриджи целиком заменяются на новые. Справедливости ради надо отметить, что частичная замена насыпных шарниров – это не есть хорошо для вилки, и рекомендуется также ставить другую деталь. При покупке нового подшипника нужно точно знать предписанные размеры – для разных вилок они могут отличаться. Если они неизвестны, деталь в магазине подбирается по старой.
Установка вилки выполняется в противоположном порядке: после впрессовки подшипника закручивается стакан, затем накидывается шайба и контргайка. Проверка затяжки стакана: при наклоне велосипеда переднее колесо должно отклоняться от прямого положения на 15 – 20 градусов. Если оно практически не сдвигается, необходимо ослабить шарнир. Большое отклонение колеса говорит о слабом затягивании, и стакан требуется подтянуть.
Замена подшипников колесных втулок
Втулка – не просто ось вращения колеса. Без встроенного шарнирного механизма усилия на нее передавались бы неравномерно, а велосипед бы не смог двигаться. Те же признаки проявляются, когда подшипники изношены.
Разобрать втулку так же просто, как вилку. Для заднего колеса процедура будет чуть сложнее, чем для переднего, так как понадобится сначала снять кассету со звездочками. На односкоростном велосипеде демонтируется стопорное колечко и сама звездочка.
В общем случае разборка выглядит следующим образом:
1. Снять колеса с дропаутов.
2. Демонтировать звезды с помощью кассетного съемника и хлыста-фиксатора. На синглспиде разомкнуть стопор отверткой или специальным разжимом.
3. Ключом на 15 открутить крепежные гайки. Для втулки заднего колеса откручивается гайка с противоположной звездам стороны.
4. Вытащить шайбы и подшипниковые узлы. Насыпные перебираются, промышленные меняются на новые.
5. Очистить детали и поменять поврежденные компоненты.
6. Вытащить оси, протереть внутренние полости втулок.
Собрать в обратном порядке. Важно правильно поставить подшипники и запрессовать конусы, так же, как это было до разборки. Ни в коем случае не допускать перекосов, детали должны ровно становиться на свои законные места. При переборке не желательно менять их местами. Это грозит люфтами и ухудшением хода колеса.
Новые подшипники заранее подбираются по старым – они должны быть такими же, какие стояли и до ремонта. Смазка – ключевой момент переборки и замены (в случае с «насыпью»). При установке «промов» сам узел смазывать не нужно, только внутренние полости втулки и ось. После монтажа проверяем работоспособность колес: плавный ход без люфта и зажимов говорит о том, что детали установлены правильно.
Заключение
Итак, велосипедный подшипник, как мы выяснили, – важнейшая деталь в каждом подвижном узле. Его исправное состояние, своевременное обслуживание и замена обеспечат хорошие ходовые характеристики и безопасность передвижения.
Подшипник
Подшипники (англ. mechanical bearing) обеспечивают снижение трения и передачу усилий в соприкасающихся деталях. Применяются практически во всех узлах велосипеда.
Содержание
Характеристики
В зависимости от стоимости подшипника и от качества изготовления его составных частей, могут изменяться следующие характеристики:
Грязезащита
Любой подшипник хорошо работает только в чистом и смазанном виде. Попадание грязи или воды вызывает ускоренный износ подшипника, ведущий к его скорой замене.
Существует несколько способов организации грязезащиты:
Практика показывает, что хорошая грязезащита гарантирована только сочетанием различных видов уплотнений, причём штатное уплотнение промподшипника крайне плохо защищает от грязи и обязательно должно дублироваться другими видами защиты. Даже с хорошей грязезащитой вода все равно может попасть внутрь подшипника и вызвать усиленный износ и коррозию, поэтому состояние подшипников должно периодически контролироваться.
Виды подшипников
Подшипники скольжения
Простейшие подшипники, широко применяющиеся в узлах, не испытывающих больших нагрузок и ударов, или не очень критичных к люфтам. Представляют собой трущуюся пару материалов с низким коэффициентом трения (металл-полиэтилен, сталь-бронза и др.). Со временем более мягкий материал истирается, возникает люфт, соответствующую деталь требуется заменить (обычно ее конструкция подразумевает замену).
Подшипники скольжения включены в конструкцию многих педалей (например недорогие Crank Brothers ), что приводит к необходимости регулярной переборки с заменой изношенных частей.
Подшипники качения
Состоят из двух деталей с нанесенными дорожками качения, тел качения (обычно шарики) и иногда — сепаратора, отделяющего тела качения друг от друга, удерживающего на равном расстоянии и направляющего их движение. Иногда дорожки качения выполняют непосредственно на валу или на поверхности корпуса детали.
Велосипедные подшипники качения бывают двух типов: насыпные (типа «конус-чашка») и промышленные (неразборные, зарубежное название «картриджные»). Каждый из типов имеет свои преимущества и недостатки:
Оба вида подшипников могут оснащаться сепаратором, который создаёт определённый интервал между шариками и удерживает их от высыпания.
Преимущества насыпных подшипников — дешевизна и возможность регулировки в процессе износа. Последнее одновременно является и недостатком, поскольку возможность регулировки означает и её необходимость: люфтящий или перетянутый подшипник живет очень недолго. Простота устройства насыпных подшипников весьма важна в велопоходе. По сути, в нём просто нечему ломаться — разве что может треснуть корпус втулки.
В отличие от них, промышленные подшипники регулировки обычно не требуют. При этом у втулок на хороших промышленных подшипниках накатистость обычно вполне достаточна для большинства велосипедистов, хотя в насыпных при умелой настройке можно достичь и большей. Минусы промподшипников: во-первых, цена, а во-вторых, если он всё же ломается или начинает люфтить, то его можно только заменить. При этом сломаться он как раз может, пусть это событие и маловероятно. Поиск нового подшипника — дело нетривиальное, некоторые модели дешевые и широко распространенные, а некоторые (например, дюймовые) в продаже попросту отсутствуют, придется искать и заказывать где-нибудь в США.
Также, в случае забивания промподшипника грязью его трудно полноценно промыть. Здесь полное преимущество у насыпных подшипников — начисто промыть с последующей смазкой их возможно даже в полевых условиях.
Керамические подшипники
У дорогих подшипников шарики и/или кольца могут быть изготовлены из керамики. Выпускаются различные разновидности керамических подшипников:
Использование керамики сулит определенные преимущества:
Однако прибавка в качестве на данный момент много меньше прибавки в стоимости, что ограничивает область применения керамических подшипников вейтвиннерами и прочими увлеченными байкерами.