Цепи. Ч.1. Цепи для велосипеда.Общий обзор

С момента появления велосипеда прошло не так много времени, но уже около ста лет его конструкция не претерпевает каких-либо кардинальных изменений.

Какие же решения оказались столь долговечными? Пожалуй, тремя революционными шагами в развитии велосипедного дела стали: цепной привод, пневматическая шина и ромбовидная рама. С появлением на велосипеде цепи от педалей к колесу, стало возможным уменьшить размер колес для взрослых людей с полутора метров до 400-700 мм, что, в свою очередь, привело к повышению безопасности езды, а также к повышению скорости движения. Почему же был выбран именно цепной привод, а не, скажем, ременной или карданный (такие типы, нужно отметить, существуют, но используются крайне редко)? Цепной привод достаточно прочен, обладает высокой жесткостью и малыми механическими потерями. К тому же, используя цепной привод, можно легко организовать достаточно простую и, главное, легкую многоступенчатую передачу. Но у цепного привода есть и минусы: относительно высокая скорость износа и необходимость в частой чистке и смазке. Системы с внешними переключателями передач плохо защищены от поломок.

По порядку разберемся со всеми вопросами.

• ликбез по цепям ↓

   

   Количество передач и конструкция цепи. В велосипедах сейчас используются только однорядные роликовые цепи с шагом 1/2 дюйма, т. е. 12.7 мм. Первые велосипеды имели одну передачу, большинство современных – многоскоростные. Какая же разница между теми и другими? Надо сразу отметить, что с точки зрения типа применяемой цепи, велосипеды с планетарными втулками можно отнести к односкоростным - в цепной части привода присутствует по одной ведущей и ведомой звезде.
  
   На многоскоростных велосипедах с внешними переключателями передач устанавливают 1-3 ведущие звезды на шатунах и 4-11 ведомых на заднем колесе. Ииспользование большого количества звезд ведет к тому, что на многих передачах цепь идет не ровно, а с перекосом, то есть ведущие и ведомые звезды расположены не в одной плоскости, а в параллельных, но с некоторым смещением. И чем смещение больше, тем сильнее изнашиваются цепь и звезды, поэтому большинство производителей рекомендует не использовать, по возможности, передачи с большим перекосом цепи. Особенно сочетания звезд "большая-большая" и "маленькая-маленькая".  В технической документации при покупке велосипеда есть информация, каки соотношения звезд корректны, а какие нет.
  
   Как же была решена проблема минимизации влияния перекоса при работе цепи? В старых велосипедных цепях соединение между соседними звеньями состояло из штифта, соединяющего звенья цепи, цилиндрического стакана, скрепляющего пластины внутреннего звена, сквозь который проходил штифт, и ролика, находящегося поверх стакана. Новые цепи отличаются отсутствием стакана, роль которого выполняют загнутые внутрь вокруг отверстий края внутренних щечек. Они имеют несколько скругленную поверхность, что позволяет цепи лучше изгибаться в поперечном направлении. Это способствует лучшему переключению передач и работе цепи с перекосом. Кроме того, масло может легче проникать внутрь для смазки штифта. У цепей на 9-11 передач поперечная гибкость увеличена относительно цепей на 5-8 передач – большие перекосы им почти не страшны. Кроме того, 10-скоростные цепи Shimano перестали быть симметричными: внешняя сторона оптимизорована для переключения на звездах системы, а внутренняя – кассеты.
  
    Размеры цепи. Одно из самых важных различий между цепями, не всегда видимое на первый взгляд, но весьма существенное, это ширина цепи. Интуитивно понятно, что чем больше звезд мы хотим поставить на заднюю втулку велосипеда, тем шире придется делать втулку, ведь сильно сужать "зонт" спиц нельзя, иначе колесо потеряет поперечную жесткость. Но очень широкой втулку тоже не стоит делать по соображениям прочности самой втулки и ее оси. Поэтому, с увеличением количества передач, производители стали уменьшать расстояния между звездами кассеты и толщину самих звезд. Соответственно, чем больше звездочек размещено на кассете, тем уже должна быть используемая цепь. Ниже приведена приблизительная ширина цепей по головкам заклепок в зависимости от количества звезд в кассете.
   

  Ширина велосипедной цепи в зависимости от количества звезд в кассете
  Количество звезд в кассете	Приблизительная ширина цепи, мм
  1	8.7-11.0
  4-5	8.7
  6	7.8
  7	7.3
  8	7.05-7.10
  9	6.6
  10	5.85-6.20
  11	5.5

   

  О взаимозаменяемости цепей, рассчитанных на разное количество передач, кратко можно сказать следующее. Цепи на 11 передач, пока что, есть только у Campagnolo и KMC и только для 11-скоростных трансмиссий Campagnolo. Цепи на 10 передач, можно ставить только на соответствующий привод.
  Обратите внимание, цепи Campagnolo и Shimano на 10 звезд несовместимы!
  
  Десятискоростные цепи KMC и Mavic совместимы с обоими стандартами. Цепи на 9 передач рассчитаны только на кассеты с 9 звездами. Цепи на 8 передач работают с кассетами на 8 и 7 звезд и, возможно, на кассетах с меньшим количеством звезд, кроме односкоростных. Цепи на 7 передач – на кассетах на 7 звезд и ниже, кроме односкоростных. Далее – все аналогично. А вот поставить цепь, рассчитанную на меньшее количество передач на кассету с большим количеством звезд нельзя – щирокие цепи просто не пролезают между звездами.
  Цепи для многоскоростных велосипедов обычно не различаются по типу: на горных, гибридных и шоссейных велосипедах используются совершенно одинаковые цепи. Но ресурс одних и тех же цепей на горном и шоссейном велосипедах обычно существенно различается. Заметному снижению срока службы цепи на горном велосипеде способствует большая загрязненность и работа при больших нагрузках: на меньших по размеру звездах натяжение цепи выше при прочих равных.
  
  Производители цепей. На данный момент наиболее известными производителями велосипедных цепей являются такие компании как Shimano, SRAM, KMC, Campagnolo. Иногда, встречаются и другие производители, например, Rohloff, Wippermann, Mavic, SunRace и множество малоизвестных. Цепи производства Shimano, SRAM и KMC полностью взаимозаменяемы, в том случае, если они рассчитаны на работу с кассетами с одинаковым числом звезд.
  
   Правда, Shimano заявляют о том, что с их звездами цепи других производителей не совместимы, но это, впрочем, не имеет под собой никаких оснований. Производители велосипедов смешивают все эти компоненты без сколько-нибудь заметного ущерба для качества работы.
  
  Установка цепей. Цепи разных производителей различаются по типу соединения. Цепи Shimano и Campagnolo не имеют соединительного звена совсем.При установке такой цепи на велосипед необходим специальный инструмент – выжимка, при помощи которой один из соединительных штифтов (пинов, как их еще называют) запрессовывается на свое место или выпрессовывается при снятии. Со всеми новыми цепями Shimano, продаваемых в коробках, идет пара специальных соединительных штифтов (reinforced pin), которые имеют направляющий носик, облегчающий установку штифта на место. После установки, этот носик обламывается. Для цепей рассчитанных на 8, 9 и 10 звезд соединительные пины различаются: штифты черного цвета предназначены для цепей на 8 звезд (IG и HG), серебристого – на 9 (Super narrow HG), а более короткие серебристые с канавкой на кончике носика – на 10 (Super narrow HG). Многие велосипедисты считают, что лучше пользоваться стандартными штифтами, выжимаемыми из цепи при укорачивании ее до необходимой длины, чтобы гарантированно не было проблем с подбором пинов. По крайней мере, именно так ремонтируется любая цепь в случае разрыва при эксплуатации.

   Внимание! При разборке цепи нельзя выжимать штифты с обламываемыми носиками, так как при их установке, отверстия в щечках несколько увеличиваются, а данные штифты изнашиваются сильнее обычных. Их вторичное использование или использование стандартного штифта в этом месте приведет к тому, что вы достаточно легко порвете цепь.

  
  В отличие от Shimano, компании SRAM и KMC теперь продают цепи со специальными замковыми звеньями (SRAM PowerLink, KMC MissingLink) для легкой установки на велосипед и снятия. От обычных замков односкоростных цепей данные замки отличаются типом блокировки: ведь в многоскоростной цепи заклепки практически не должны выдаваться над боковыми пластинами. Замковое звено состоит из двух половинок, каждая из которых – это щечка с запрессованным с одной стороны штифтом. Такие замки позволяют ставить и снимать цепь без выжимки цепи.
  0Маркировка цепей. В последние годы Shimano производили цепи следующих типов: Super narrow HG, предназначенные для установки на велосипеды с кассетами на 9-10 звезд, HG (Narrow HG) и IG (Narrow IG), предназначенные кассеты на 8 и 7 звезд. Иногда на самых дешевых велосипедах, укомплектованных трещетками Shimano Tourney, также встречаются цепи UG-30 или UG-50 на 6-7 звезд. Цифровой индекс в маркировке, например IG-51, говорит о классе цепи: чем больше число, тем лучше и дороже цепь. Цепи производства SRAM включают информацию о количестве передач и о классе цепи в цифровой индекс, например, PC 971: первая цифра о количестве передач, в данном случае 9, вторая говорит о классе цепи. Сейчас SRAM выпускает цепи на 10, 9, 6-8 передач. KMC разделяет свою продукцию на цепи для 10, 9, 8, 7, 6 и 1 ведомой звезды. Их маркировка достаточно разнообразна (см. таблицу).
  Маркировка цепей, присутствующих на рынке в 2010 году, собрана в таблице ниже. У цепей Campagnolo количество передач указано в названии в явном виде.

  Цепи Shimano	Количество передач
  CN-UG30	5-7
  CN-UG50
  CN-HG40	7-8
  CN-HG50
  CN-HG71
  CN-HG91
  CN-IG31	7-8
  CN-IG51
  CN-IG70
  CN-IG90
  CN-HG53	9
  CN-HG73
  CN-HG93
  CN-7701
  CN-5600	10
  CN-6600/6700/6701
  CN-7800/7900

   

  ---

  Цепи SRAM	Количество передач
  PC-830	5-8
  PC-850
  PC-870
  PC-890
  PC-951	9
  PC-971
  PC-991
  PC-991 Hollow pin
  PC-991 Cross step
  PC-1031/1030	10
  PC-1051/1050

   
   

Теперь поговорим о износе и  замене цепи.

Как показывает практика, привод на современных велосипедах изнашивается относительно быстро. Наверное, цепь – вторая вещь, которая будет нуждаться в замене на новом велосипеде после тормозных колодок.

Быстрее всего в приводе изнашиваются цепи, медленнее ведомые звезды (кассета) и ролики заднего переключателя, еще медленнее ведущие звезды (звезды системы). Состояние роликов переключателя менее критично – их можно заменить в любой момент вне зависимости от прочих компонентов. Поэтому обсуждаться будут только цепи и звезды.

 По мере работы цепь удлиняется. Это происходит из-за износа щечек в зонах соприкосновения с соединительными штифтами и самих штифтов. Скорость износа цепи не изменяется на всем протяжении ее службы. Но вытянутая цепь в свою очередь начинает быстро изнашивать звездочки. И чем сильнее вытянута цепь, тем на меньшее количество зубьев звездочек распределяется нагрузка от натянутой цепи. В результате, скорость износа зубьев звезд – смятие и стачивание – существенно возрастает по мере износа цепи. Даже самая дорогая кассета с сильно вытянутой цепью проработает очень недолго.

 Наиболее часто используемые звезды в кассете изнашиваются заметно быстрее, чем остальные. Для выравнивания износа стоит пользоваться разными передачами: если вы не используете весь диапазон кассеты, то, возможно, стоит вместо кассеты горного велосипеда (11-32) взять шоссейную (12-25).

 Кроме того, трансмиссия байка обладает одной неприятной особенностью – если вы меняете заметно изношенную, но еще работающую цепь, на новую, та может начать срываться на некоторых (самых используемых) звездах. В итоге придется протачивать звезды кассеты или менять ее целиком. Для минимизации затрат на замену комплектующих, стоит применить одну из следующих стратегий замены привода. Необходимо учесть, что приведенные цифры приблизительны – они сильно зависят от веса велосипедиста, интенсивности и условий использования велосипеда, класса оборудования.

1. Езда до полного износа Это самый простой вариант. Если вовремя не заменить цепь, то через 3000-5000 км (для горных и гибридных велосипедов) придется менять не только ее, но и кассету, а в худшем случае и звезды системы. Способ не самый дешевый, но удобен тем, что не требует регулярной проверки состояния привода. При появлении срывов цепи вы просто сразу меняете цепь и кассету и, возможно, 1-2 звезды системы. Этот способ имеет смысл применять при использовании дешевых звезд и дорогой цепи.

2. Езда в три цепи (круговая замена цепей) Можно купить пару дополнительных цепей и через каждые 500-1000 км менять их местами так, чтобы износ всех цепей был равномерным. Равномерность износа желательно оценивать измерительными инструментами, а не пройденным километражем, так как цепи могут работать в разных условиях (грязь, смазка) и вообще быть разными (дешевая цепь может растягиваться в 2-3 раза быстрее дорогой). Круговая замена цепей позволит существенно продлить срок службы звездочек, сохраняя общий срок службы цепей примерно на том же уровне, что и в первом случае. Т. е. кассета и звезды системы проходят 10000-12000 км, а каждая цепь за несколько «кругов» 3000-4000 км. Эту стратегию стоит применять в случае использования цепей и звезд примерно одного уровня. Причем, желательно с системами со стальными звездами, т. е. начального и среднего уровня.

3. Регулярная замена цепей Если же на вашем байке стоит дорогая кассета и дорогая система с алюминиевыми звездами, которые подвержены более быстрому износу, чем стальные, стоит поступить по-другому. Так как звезды в этом случае стоят существенно дороже цепей, а даже самая дорогая цепь на горном велосипеде не проходит 10000 км, имеет смысл регулярно менять цепи. Причем, можно брать и не самые дорогие, но и не дешевые. Например, через каждые 1000-2000 км ставить новую цепь, а старую выкидывать или дарить своим заклятым друзьям. Главное –внимательно следить за состоянием цепей и не допускать их критического износа. Вы потратите лишние деньги на цепи, но существенно продлите жизнь кассете. Ориентировочно до 15000-20000 км. Алюминиевые звезды системы могут в этом случае работать до 8000-15000 км, а стальные еще больше.

Еще один момент. По мере износа кассеты и вытяжки цепей заметно падает четкость переключения передач, а, устанавливая новые цепи и сохраняя кассету в хорошем состоянии, вы получите четкую работу в течение длительного времени. Возможно, в финале вы сможете отделаться лишь заменой цепи, кассеты и одной звезды системы.

Выводы  При своевременной замене цепей второй и третий способы могут дать заметную экономию средств по сравнению с первым. Разница между вторым и третьим вряд ли будет велика, но третий способ может обеспечить более длительную четкую работу привода. В то же самое время, первый способ не требует постоянного контроля состояния цепи.

Регулярная чистка и смазка цепи может существенно продлить жизнь трансмиссии вашего велосипеда. Использование привода состоящего из дорогих комплектующих не принесет большого увеличения срока службы – расходы на километр пути будут заметно выше, – но позволит снизить вес байка и увеличить четкость работы привода.

информация с сайта  http://www.velik.net.ua

вернуться ко всем новостям