Практически все райдеры используют классическую систему переключения скоростей. Многие даже не догадываются о существовании какого-то иного варианта реализации данного механизма. Между тем альтернатива уже существует. В сегодняшней статье мы подробно рассмотрим устройство и принцип работы планетарной втулки, совмещающей в себе функции обычной велосипедной втулки с переключателем передач.
Устройство и принцип работы планетарной втулки велосипеда
Особенности планетарных втулок
Втулки такого типа устанавливаются на велосипеды, предусматривающие наличие нескольких скоростей.
Механизм монтируется на заднее колесо байка и содержит в себе все необходимое для качественного управления скоростями.
Устройство пользуется большой популярностью на прогулочных моделях, не предназначенных для катания по трудным маршрутам или участия в профессиональных спортивных соревнованиях. Чаще всего его устанавливают на городские велосипеды.
Механизм втулки довольно сложный. При помощи него можно реализовать переключение от 2 до 14 скоростей. Самыми распространенными вариантами на сегодня являются трехскоростные и семискоростные модели. Данного набора вполне хватает для комфортного передвижения в городских условиях и при катании по ровному грунту.
Конструкция предполагает отсутствие громоздкой системы внешних звездочек. Управление трансмиссией упрощается, что положительно влияет на качество катания. Уход за велосипедом становится более удобным.
Название обозначает схему устройства механизма. В стальном цилиндрическом корпусе в центре имеется шестерня, вокруг которой вращаются другие элементы. Это напоминает строение солнечной системы.
Конструкция
Планетарную втулку можно сравнить с коробкой передач автомобиля. Она состоит из следующих элементов:
- Самая крупная шестерня занимает крайнее место в торце.
- В центре расположена солнечная шестерня. От нее зависит переключение скоростей.
- Планетарные шестерни, также называемые сателлитами, соприкасаются с солнечной шестерней.
- Сателлиты закреплены при помощи водила. По форме оно напоминает равносторонний крест. Водило удерживает элементы вместе.
Солнечная шестерня жестко зафиксирована на оси заднего колеса велосипеда. С ее помощью производится регулировка движения сателлитов. Так реализуется управление скоростью велосипеда.
Принцип работы
Механизм осуществляет работу следующим образом:
- Сателлиты удерживаются водилом и вращаются вокруг центральной шестеренки, жестко закрепленной на оси.
- При вращении педалей эпицикл приводится в движение. Сателлиты цепляются за внутренние зубцы детали. На них передается сила вращения.
- На три оборота всей системы приходится четыре вращения эпицикла. Это оказывает влияние на выставление той или иной передачи.
Давайте для наглядности рассмотрим принцип работы втулки на примере трехскоростной системы:
- На первой передаче механизм вращается 3 раза, главная звезда — 4 раза. Это снижает скорость на ¼.
- На второй передаче усилия от педалирования передаются непосредственно на эпицикл. Он вращает втулку, благодаря чему создается прямая передача.
- На третьей передаче усилия передаются на эпицикл, приводящий в движение планетарную систему. Звездочка при этом поворачивается 3 раза, а колесо — 4. Поэтому скорость повышается на 33%.
Максимальное количество скоростей планетарной втулки — 14. В таких механизмах усложняется система шестеренок и зубчатых передач. Принцип работы остается тем же.
Смена передач регулируется при помощи рулевых шифтеров. Ручка по строению напоминает мото элемент. Разница в том, что вместо плавного свободного хода присутствует шкала передач, переход по которой сопровождается пощелкиванием.
Если сравнивать механизм с классической трансмиссией, работа с планетарными втулками имеет несколько нюансов. Для корректной эксплуатации следует придерживаться приведенных ниже правил:
- Не вращайте педали по время переключения скоростей. Возобновляйте педалирование сразу после перехода на новую скорость.
- Не переключайте скорости под нагрузкой. При подъеме в гору переходите на пониженную передачу заранее.
Плюсы и минусы планетарных втулок
Среди достоинств механизма можно выделить:
- Легкое переключение передач. Механизм особенно удобен для начинающих. Можно мгновенно перейти от самой низкой скорости до самой высокой.
- Велосипед, обладающий планетарной втулкой, становится более устойчив к падению на правый бок. Конструкция исключает наличие хрупких элементов, например, петуха или переключателя цепи.
- Трансмиссия такого типа прекрасно подходит для зимнего катания. Исключено налипание снега на внешние детали.
- Конструкция позволяет установить на цепь защитный щиток. Элемент убережет одежду от попадания в механизм трансмиссии, а также защитит цепь от грязи и пыли.
- Втулка позволяет использовать педальный тормоз.
- Конструкция отличается простотой в использовании, надежностью и долговечностью. Система герметична и прекрасно защищена от воздействия неблагоприятных условий окружающей среды.
- Плотный корпус защищает систему от масляного голодания.
- Механизм крайне неприхотлив и не требует никакого обслуживания.
- Упрощается система ведения цепи. Используются односкоростные варианты цепи, устойчивые к механическому повреждению. Упрощается уход за цепью.
- Велосипед с планетарной втулкой имеет более жесткую и прочную конструкцию заднего колеса.
Недостатками планетарных втулок являются:
- Довольно низкое КПД. При педалировании требуется больше усилий. Именно поэтому велосипеды с такими втулками не предназначены для активного перемещения по пересеченной местности. Среднее КПД планетарной втулки составляет 92% против 98% для втулок с обычным механизмом переключения.
- При монтаже втулки исключается возможность использования эксцентрикового крепления.
- Механизм практически непригоден к ремонту.
*Герметичность системы положительно влияет на срок службы. Однако при возникновении проблем, втулку следует целиком заменить.
- Втулка весит больше обычной.
*Однако не стоит забывать о том, что механизм такого типа заменяет собой несколько внешних деталей.
- Стоимость механизма довольно высокая.
*Если учитывать многофункциональность втулки такого типа, цену можно назвать оправданной.
Обзор производителей
Втулками такого типа занимаются не так много компаний. Среди известных брендов можно выделить следующие варианты:
- Sturmey-Archer;
- Rohloff;
- Shimano;
- SRAM.
Самые продвинутые и скоростные варианты производит компания Rohloff. На отечественном рынке, однако, наиболее распространенными являются модели японского бренда Shimano. Их втулки, как правило, имеют от 3 до 8 скоростей.
Заключение
Планетарная втулка устанавливается на прогулочные модели велосипедов. Она является прекрасным вариантом для новичков, а также для тех, кто предпочитает упрощенный уход за велосипедом. Количества возможных передач (до 14) хватает для комфортного перемещения по городу или ровным грунтовым дорогам. В силу своих технических особенностей втулки такого типа не применяются на спортивных велосипедах и моделях для экстремальных направлений.
