Пневматические шины. Резиновая пневматическая шина (ГОСТ 4750 — 74), смонтированная на ободе колеса, предназначена для смягчения ударов и толчков от неровностей дороги, возникающих при движении велосипеда и для увеличения сцепления колеса с дорожным покрытием. Пневматические шипы обеспечивают также бесшумность движения велосипеда.

В комплект велосипедной шины входят: покрышка, камера и ободная резиновая лента.

Покрышка предохраняет камеру от повреждения и обеспечивает необходимое сцепление шины с покрытием дороги. На отечественных велосипедах дорожного и спортивно-туристского типа применяют покрышки с проволочным бортом (рис. 24).

Рис. 24. Покрышка с проволочным бортом:

_{1 — резиновый протектор, 2 — боковина; 3 — каркас; 4 — стальное проволочное кольцо.}

Такая покрышка состоит из каркаса 3, изготовленного из двух слоев прорезиненной ткани, резинового протектора 1 с рельефным рисунком на поверхности для увеличения сцепления с покрытием дороги и боковин 2 из резиновой смеси для защиты боковых частей покрышки.

Каркас переходит по краям в утолщенные, плотные кромки, называемые бортами. Внутрь бортов вмонтированы для увеличения прочности и жесткости стальные проволочные кольца 4. Бортами закрепляется покрышка на ободе колеса.

Камера шины представляет собой пустотелое кольцо из тонкостенной резиновой трубки, в которую герметически вмонтирован металлический вентиль. Для усиления стенки камеры по месту крепления вентиля наложен резино-тканевый фланец.

Камера, надутая через вентиль воздухом, придает шине эластичность и упругость.

Вентиль шины (рис. 25) состоит из корпуса 4, ниппеля 2, гайки для крепления корпуса к камере 6, гайки для крепления корпуса к ободу 5, колпачка 1 и гайки для крепления ниппеля на корпусе 3. В нижней части ниппеля расположено боковое отверстие, через которое камера наполняется воздухом; выходу воздуха из камеры препятствует тонкая резиновая трубка, перекрывающая боковое отверстие. Колпачок служит для предохранения ниппеля от засорения.

Рис. 25. Вентиль велосипедной шины:

_{1 — колпачок; 2 — ниппель; 3 — гайка крепления ниппеля; 4 — корпус; 5 — гайка для крепления корпуса к ободу колеса; 6 — гайка для крепления корпуса к камере.}

Ободная лента служит для предохранения камеры от повреждения концами спиц и головками ниппелей и представляет собой кольцевую резиновую полоску шириной 20 мм с отверстием для прохода вентиля камеры.

Велосипедные шины различают по диаметру и ширине. Диаметр определяют замером наружного диаметра шины, надетой на колесо и надутой воздухом до нормального давления 182421,2 Н/м² (2 атм); ширина шины — это расстояние между ее боковыми наружными поверхностями. В табл. 6 указаны размеры шин серийных велосипедов.

Привод велосипеда

Велосипедист, нажимая на педали, приводит во вращательное движение шатуны, связанное с ними ведущее зубчатое колесо (большую звездочку) и далее через цепь и ведомую (малую) звездочку заднее колесо велосипеда. Так осуществляется движение велосипеда.

Детали, начиная от педалей и кончая ведомой (малой) звездочкой, образуют привод велосипеда или его механизм передачи. Отношение числа зубьев ведущей большой звездочки к ведомой на заднем колесе называется передаточным числом. Так, если ведущая звездочка имеет 48 зубьев, а ведомая 19, то передаточное число будет равняться 48/19 = 2,5. Заднее колесо (как и переднее) мужского дорожного велосипеда имеет диаметр 28 дюймов или 710 мм. Если ведущая (большая) звездочка в 2,5 раза больше малой (ведомой) звездочки, то заднее колесо сделает 2,5 оборота за один оборот шатунов, то есть диаметр заднего колеса как бы увеличивается в 2,5 раза и становится равным 28х2,5 = 70 дюймам. Этот диаметр условного колеса, выраженный в дюймах, носит название передача велосипеда.

Длина окружности такого условного колеса (фактически пройденный велосипедистом путь за один оборот шатунов или за один оборот ведущей звездочки) называется разверткой или шагом велосипеда. В данном примере шаг равняется 70 х 3,14 = 219,8 дюйма или 5,6 м[2].

Таким образом, передача велосипеда — это произведение, полученное от умножения величины диаметра колеса на передаточное число, и выражается формулой D∙Z/z, где D — диаметр заднего колеса; Z — число зубьев ведущей звездочки; z — число зубьев ведомой звездочки. Отношение Z/z — передаточное число.

Правильный выбор ведущей и ведомой звездочек обеспечивает такую передачу, которая дает возможность велосипедисту соразмерно своим силам ехать по ровной дороге с максимальной скоростью и с меньшими усилиями преодолевать подъемы. Применение той или иной передачи зависит от типа и назначения велосипеда, то есть от того, где он будет эксплуатироваться: в гористой местности или преимущественно на ровных дорогах, предназначен для целен туризма или для разных видов спортивных состязаний.

Обычно на всех дорожных велосипедах имеется одна постоянная наиболее рациональная передача. Дорожные велосипеды отечественного производства снабжены очень удобной передачей, равной 70 дюймам (1790 мм).

Однако велосипедисту иногда приходится изменить существующую на велосипеде передачу, подобрать новую с учетом своих сил и дорожных условий. Допустим, что передачу в 70 дюймов необходимо изменить на передачу 64 дюйма (1625 мм). В таком случае новая передача будет равняться: 64 = D∙Z/z, где D — диаметр колеса, равный 28 дюймам; Z — число зубьев ведущей большой звездочки; z — число зубьев малой звездочки.

Отсюда Z/z = 64/28 = 2,28 или Z = 2,28∙z, то есть большая звездочка должна быть в 2,28 раза больше малой звездочки. Если ведущую большую звездочку взять с 48 зубьями, то ведомая малая звездочка будет иметь 48:2,28 = 21 зуб. При отсутствии большой и малой звездочек с вычисленным количеством зубьев следует брать звездочки ближайшие с большим или меньшим количеством зубьев, тогда передаточное число будет несколько меньше или больше заданного.

Кареточный механизм. Кареточный механизм является частью привода велосипеда (рис. 26).

Рис. 26. Кареточный механизм:

_{1 — левый шатун; 2 — контргайка; 3 — левая чашка; 4 — вал каретки; 5 — правая чашка; 6 — ведущая звездочка; 7 — правый шатун; 8 — гайка; 9 — шайба; 10 — клинок.}

Он размещен в кареточном узле рамы (каретке) и состоит из вала каретки 4, сделанного за одно целое с конусами шарикоподшипников, который вращается на шариках диаметром 6 мм в сепараторе или без него, опирающихся на завинченные в каретку чашки — правую 5 и левую 3 (с контргайкой 2). На валу каретки с помощью клинков 10 закреплены шатуны — левый 1 и правый 7 вместе с ведущей звездочкой 6. Кареточные шарикоподшипники с чашками, расположенными снаружи относительно конусов, являются наружными конусными подшипниками, которыми снабжены кареточные механизмы большинства дорожных велосипедов отечественного производства. Такими же подшипниками оснащены кареточные механизмы всех спортивных велосипедов. Правая чашка с бортом 5 имеет левую метрическую резьбу СПМ 35x1 и завинчивается в каретку до упора. Левая чашка 3 имеет правую метрическую резьбу СПМ 35х1 и завинчивается в каретку до устранения люфта или заедания в подшипниках, а затем затягивается контргайкой 2. Разные резьбы на чашках делают для того, чтобы предотвратить их самоотвинчивание при вращении кареточного вала во время рабочего хода. Кареточные чашки делают из легированной хромистой стали (15х) и так же, как кареточный вал, подвергают цементации для получения твердой поверхности на шариковых дорожках по месту катания шариков. Правый конец вала, на который насаживается правый шатун, делают длиннее левого, так как головка правого шатуна больше головки левого.