что такое подшипник для велосипеда
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.
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!
Подшипники для велосипеда
Двухколесный друг.
В далеких семидесятых очень популярной была песенка, которая начиналась так:
Ее напевали все, особенно те, кто крутил ногами педали велосипеда. Знаменитые изделия ХВЗ, ПВЗ (Харьковского велосипедного завода, Подольского велосипедного завода). Они пользовались спросом, как в городе, так и в сельской местности, да ещё и купить их было непросто. Постепенно, с развитием автомобильной промышленности велосипеды потихоньку ушли в тень. Но человечество, наконец, стало понимать, что машина, хоть и удобное и быстрое средство передвижения, но она не заменить тихой прогулки по дорожкам парка или пригородного леса. Во многих городах выделены специальные дорожки для велосипедов, появилось большое количество велосипедов на прокат. Но лучше, конечно, иметь свой.
Моделей велосипеда изобретено много. Это и спортивные велосипеды, позволяющие профессионально заниматься велоспортом; и внедорожники, на которых можно ездить по пересечённой местности, например, по лесным тропкам; для асфальта, на которых можно ежедневно ездить на работу и в выходные прокатиться семьей в парке. Естественно, как и все механизмы, они иногда ломаются.Наиболее частые поломки случаются по вине выхода из строя подшипника.
Подшипник как один из элементов велосипеда.
Подшипники бывают как подшипники качения, так подшипники скольжения. В велосипедах стоят подшипники качения. Это изделие, которое состоит из двух колец, верхнего и нижнего, самих тел качения, т.е. шариков или роликов, и сепаратора, который разделяет это тела качения и не дает им сбиться в одну сторону. Бывают изделия и без сепараторов, но это специальные и встречаются они гораздо реже. Как разновидность, эти изделия бывают открытыми, тогда их нужно периодически осматривать, очищать от загрязнения и смазывать. У них есть свои преимущества. Но в основном они ставятся на велосипеды недорогих моделей. Есть закрытые с одной стороны и с двух сторон. Причем закрываться могут как металлическими шайбами, которые не касаются боковой поверхности, так и из специальной синтетической металлорезины. Такие подшипники ставятся на более дорогие модели.
Вот эти изделия в велосипеде присутствуют во всех узлах, которые вращаются, поворачиваются или делают другие движения. Они находятся в разных переключателях, в амортизаторах, втулках колес, рулевой колонке, каретке. Если подшипник выходит из строя, это можно понять по тому, что деталь начинает или болтаться или наоборот, ее заклинивает. Тогда нужно делать разборку и смотреть подшипник. Обычно подшипник просто меняют на аналогичный.
Подшипник каретки велосипеда
Каретка это такой узел, который соединяет раму со звездочками и педалями. Это как двигатель в автомобиле. Каретка бывает как открытого, так и закрытого типа.
Обычно вся грязь и вода летит на этот узел и подшипник должен быть защищен от неё и смазан. Если стоит изделие бюджетного варианта, т. е. открытый, за ним нужен уход, периодическая очистка и смазка. Но и замена при необходимости.
Каретка велосипеда с подшипником открытого типа
Для более дорогих велосипедов, например горных, применяются закрытые каретки. Они пользуются большей популярностью, так как закрыты от попадания грязи и влаги, меньше покрываются коррозией.
Каретка велосипеда с подшипником закрытого типа
Но он не ремонтируется, а сразу при выходе из строя подлежит замене.Подшипник открытого типа выглядит так. Сразу видно, что он требует постоянного ухода.
Закрытые же ставят на более дорогие виды велосипедов, они служат дольше, смазки повторной практически не требуют. По типу – радиально-упорные.
По виду каретки подразделяются на:
Детали для Shimano Hollowtech.
Подшипники для втулок велосипеда
Втулка – это фактически главная часть в велосипеде, без неё невозможна поездка. Ну как автомобиль без валов. И автомобиль и не едет. Чем лучше работает втулка, тем лучше работает двухколесный (в основном) друг. Работа втулки зависит, естественно, от подшипника. Причем по выбору втулок каждый ориентируется по своим пристрастиям. Они изготавливаются из:
По назначению бывают передними и задними. Соответственно, передняя втулка находится на переднем колесе, задняя на заднем. Передняя втулка имеет простую конструкцию, отвечает только за вращение переднего колеса.
Передняя втулка для велосипеда
Задняя втулка немного сложнее, так как кроме обеспечения вращения колеса, она служит основанием для кассеты.
Для задней и передней втулки подшипники бывают двух видов, открытые и закрытые. Открытые, как сообщалось выше, более дешёвые, быстро выходят из строя и требуют смазки и ухода.Закрытые устанавливаются по 2 штуки на каждую втулку, не требуют частой смазки и ухода, универсальные. Но везде есть свои плюсы и минусы. Открытые намного дешевле, их проще устанавливать, например, если поломка далеко от дома, закрытые более долговечны, но дороже.
Подшипник рулевой колонки велосипеда
Руль или более конкретно, рулевой механизм, это устройство, которое дает возможность управлять велосипедом. Механизм состоит из таких деталей: руль, рулевая труба, рулевой стакан, рулевая колонка и вынос.
Рулевая колонка и рулевой стакан являются более сложными частями, чем руль и рулевая трубка. Например, рулевая колонка состоит из двух чашек и двух подшипников. Дополнительно бывают кольца, которые дают возможность трубе поворачиваться в стакане. Колонки бывают резьбовые, или классические, которые в основном ставится на недорогих велосипедах. Недорогие, неприхотливые, но мене надёжные. Затем идут безрезьбовые или неинтегрированные, более современные, часто используются. Здесь поочередно чашки напрессовывают в стакан, потом устанавливается подшипник руля велосипеда, который закрывается кольцом качения.
Рулевая колонка с деталями
Подшипники можно применять, как открытые, так и закрытые.
Следующий вид – полуинтегрированные, считаются самые лучшие. Подшипники здесь применяются в основном закрытые, иногда допускаются варианты.
Наконец, интегрированные, где подшипники при помощи устройства запрессовки устанавливаются в раму. При этом они должны быть специальные, для определенных моделей, что является недостатком, и сложны при замене. При срочной необходимости их менять можно при наличии такого устройства, но это при дальней прогулке совсем неудобно.
Как выяснилось, что подшипники для втулок велосипеда действительно являются важным конструктивным элементом и обеспечивают движение байка. Поэтому, если нужно купить подшипник для велосипеда или сразу втулку в сборе, по совету профессионалов, лучше на этом не экономить, а купить втулку или сам подшипник классом получше. Сам подшипник выбирайте по своему велосипеду и тем условиям езды, которые вы используете. Ну и почитать отзывы в интернете. Для байков высокого класса можно приобрести керамические подшипники, они очень долговечные. Иногда оправданы подшипники производства Китай, Тайвань, если на них стоит клеймо страны- производителя и серийный номер. Они среднего качества и не дорогие.
Промподшипники во втулках велосипеда, их плюсы и минусы
Втулка является одним из основных элементов велосипеда, т.к. именно она соединяет колесо с неподвижной рамой и обеспечивает возможность передвижения. А там, где есть необходимость надежно зафиксировать и поддержать работоспособность вращающихся узлов, обязательно применяются подшипники.
В современных велосипедных втулках, как правило, используются подшипники качения, в которых в качестве рабочего элемента вставляются тонкие цилиндрические ролики (игольчатые подшипники), либо шарики (шариковые подшипники). Ввиду простоты исполнения и более демократичной стоимости последние получили набольшее распространение.
Шариковые подшипники по своей конструкции можно разделить на насыпные, которые свободно разбираются, и промышленные, изготавливаемые в виде единого неразъемного картриджа. Насыпные подшипники состоят из двух основных элементов – чаши и затягивающегося конуса, между которыми расположены шарики. Такие изделия легко обслуживать и ремонтировать, при этом детали возможно заменить по отдельности. Промышленные же подшипники разобрать не получится – они подбираются по размеру посадочного места во втулке и при необходимости заменяются целиком.
Рассмотрим основные достоинства и недостатки промышленных подшипников в сравнении с насыпными.
Достоинства промподшипников
Недостатки промподшипников
Выводы
Промышленные подшипники весьма надежны, имеют большой срок службы, не требуют каких-либо регулировок и частого ухода, идеально подходят для велосипедистов, катающих на большие расстояния. Они по праву завоевали сердца большинства поклонников двухколесного спорта.
В то же время их невозможно полноценно обслужить – при любых проблемах единственным выходом является замена. Хотя такие изделия и недешевы, средняя «стоимость» километра пробега в целом сопоставима с насыпными. Поэтому при выборе велосипедных втулок стоит отдать предпочтение в пользу тех, в которых используются именно промышленные подшипники.
Что такое подшипник для велосипеда
В этой статье мы разберем, какими бывают подшипники, применяемые в велосипеде, и чем они отличаются друг от друга.
По сути, подшипник – это изделие, являющееся частью опоры или упора, которое поддерживает вал, ось или иную подвижную конструкцию с заданной жёсткостью. Так же дает легкое вращение механизмов велосипеда, обеспечивает работу главных его узлов, четкую фиксацию отдельных деталей.
По принципу работы все подшипники, применяемые в велосипеде можно разделить на три типа:
Подшипники качения состоят из двух колец, тел качения (различной формы) и сепаратора, отделяющего тела качения друг от друга, удерживающего на равном расстоянии и направляющего их движение. Подшипники качения для велосипеда делятся на два вида:
насыпные («конус-чашка») и промышленные (неразборные (“картриджные”)).
Каждый из видов имеет свои плюсы и минусы.
 |
| Подшипник качения (кликните на изображение для увеличения) |
Насыпные («конус-чашка»)– это набор шариков, которые катятся по чашке, съемной или запрессованной в корпус детали.
Плюсом насыпных подшипников является простота и возможность их регулировать. К сожалению, последнее качество является и большим недостатком, так как возможность регулировки обязывает выполнять её регулярно. Регулировка осуществляется при помощи конусной гайки. При её помощи подбирается прижимное усилие. Нужно быть осторожным, так как при слишком слабом усилии у подшипника появляется люфт, а при сильном колесо плохо прокручивается (это может привести к быстрому износу втулки и плохому накату). В длительных поездках на велосипеде насыпные подшипники имеют преимущество перед промышленными – там нечему ломаться, если только не треснет корпус втулки.
Промышленные подшипники (неразборные (“картриджные”)) представляют собой неразборный узел с двумя кольцами, между которых катятся шарики. Такие подшипники запрессовываются в посадочное место и при необходимости могут быть заменены. В промышленных подшипниках регулировка, как правило, не требуются.
Минусом промышленных подшипников является более высокая цена (по сравнению с насыпными). В случае попадания в подшипник грязи, полноценно промыть его не удастся. Скорее всего, нужна будет замена. В этом плане у насыпных подшипников полное преимущество – даже в полевых условиях их легко промыть и смазать.
В обоих видах промышленных подшипников может применяться сепаратор, который создает интервал между шариками и удерживает их от высыпания.
 |
| Подшипник скольжения (кликните на изображение для увеличения) |
Подшипник скольжения — опора или направляющая механизма, в которой трение происходит при скольжении сопряжённых поверхностей. Конструкция такого подшипника представляет собой пару трущихся материалов, у которых низкий коэффициент трения. Со временем, материал, который мягче истирается и возникает люфт, тогда деталь требует замены (чаще всего ее конструкция предусматривает замену). Такие подшипники используются в конструкциях недорогих педалей, а так же роликов заднего переключателя. Подшипники скольжения требуют регулярной переборки и замену изношенных элементов, они широко применяются в тех узлах, которые не испытывают сильных нагрузок и ударов и в узлах, где нет требования к люфту.
У отдельных подшипников шарики или кольца, или и то и другое могут быть выполнены из керамики. От стальных классических они отличаются лишь материалом, который имеет высокую жесткость и прочность. Полностью керамические подшипники на велосипедах применяются довольно редко из-за дороговизны. Наиболее распространённым видом таких подшипников является смешанный или гибридный, в котором из керамики выполнены только шары (или другое тело вращения), а оба кольца качения из стали. Это самый распространенный вариант в велоиндустрии. Сепаратор в гибридных керамических подшипниках сделан из синтетики с низким коэффициентом трения. Также существуют керамические насыпные (используются керамические шарики) и подшипники скольжения (для роликов заднего переключателя).
 |
| Керамические подшипники (кликните на изображение для увеличения) |
Такие подшипники обладают рядом преимуществ:
Они могут работать при высоких температурах, что соответственно конечно повышает скорость работы. Керамика не подвержена коррозии, а также агрессивным кислотным и щелочным средам. Она не магнитится, не пропускает электричество, у неё выше упругость и твердость. Все характеристики керамики имеют преимущества над сталью. Однако, если разобраться, то фактически выигрыш только в весе. Остальные преимущества керамики над сталью, например, стойкость к агрессивным средам или высокая рабочая температура на велосипеде не нужны. Устойчивость к коррозии является большим плюсом. Но, в большей мере это относится к подшипникам, изготовленным полностью из керамики, смешанные все равно подвержены коррозии. Периодичность чистки и стальных и керамических подшипников одинаковая.
Покупая подшипники, помните, что без хороших подшипников не бывает хороших велосипедов. Все будет работать слаженно, только если подшипники смазывать и менять вовремя, правильно подбирать, как следует устанавливать. Отсутствие смазки, неправильно подобранный или установленный подшипник могут стать не только причиной поломки велосипеда, но и привести к аварии и стать серьезной угрозой для его владельца.