Переключатель скоростей на велосипед (передний SHIMANO) модель FD-TZ 31 верхняя тяга

У большинства современных райдеров установлены два переключателя скоростей на велосипед. Конечно, их может и не быть, а у некоторых прогулочных моделей он только один, да и выглядит нестандартно, так как находится внутри планетарной втулки. Тем не менее, с переключателями так или иначе знакомы все.
Скоростные велосипеды
Откуда пошли переключатели? Идея сформировать удобную для управления трансмиссию реализовалась в начале двадцатого века, но система была не особо удобной – с каждой стороны заднего колеса было по звёздочке, и чтобы «перекинуть» скорость, необходимо было буквально перенести цепь с одной звёздочки на другую.
Такой механизм остался бы стандартом (на практике к тому же неиспользуемым, так как ему на смену пришли планетарные модели), если бы не спортивные дисциплины. В 1950-х годах итальянец Туллио Компаньоло изобрел и впервые опробовал на практике современный задний переключатель.
Конструкция и работа
Принцип переключения передачи, по сути, очень прост. Оба устройства – это рамки, которые, управляясь через приводной тросик манеткой (ручкой переключения), смещают своё положение относительно звёзд на системе или задней втулке, передвигая с собой велосипедную цепь.
На первых взгляд, тривиальная задача осложнена многими факторами:
большой нагрузкой на трансмиссию – современные передние и задние переключатели предъявляют высокие требования к материалам;
точностью позиционирования – небольшие ошибки в позиции рамки (и, соответственно, цепи) могут приводить к быстрому повреждению цепи и звёзд путём некорректного переключения;
тонкостью механизма – в современном устройстве более двух десятков элементов, каждый из которых должен быть практически идеально позиционирован и работать под нагрузкой.
Современные модели – это тонкие механизмы, которые требуют серьёзной разработки и не менее серьёзного обслуживания.
Рассмотрим данные устройства подробнее. Не следует забывать, что и задний, и передний переключатель имеют свои ограничения по типам крепления и размерам допустимых звёзд в трансмиссии. Задние рамки, кроме того, ограничиваются по общей длине.
Передний переключатель
Передний переключатель скоростей для велосипеда – более простой из двух, но и, как ни удивительно, чуть более редкий. Есть целый класс моделей (старые спортивные и туристические, прогулочные и круизеры), в которых не используется данный элемент. Обычно это делается с целью упрощения конструкции или удешевления велосипеда.
Обычно устройство состоит из нескольких элементов:
рамка переключателя – основной элемент, который работает при переключении, сквозь него проходит цепь;
параллелограммный механизм – набор сочленений, позволяющий рамке двигаться в пространстве, не отклоняясь от вертикальной оси трансмиссии;
крепление к раме.
Креплений бывает несколько:
Хомут на раму – самый простой и распространённый. Есть некоторый риск ошибиться в диаметре хомута, но эта ошибка легко исправляется заменой или дополнительными проставками. Есть несколько креплений на хомуты, с одним, двумя и тремя точками крепления. Кроме того, такие крепления могут различаться по точке завода тросика в механизм.
E-Type – предложенная Shimano и ставшая де-факто стандартом система крепления к кареточному узлу системы. Применяется на двухподвесах и иных велосипедах со сложной конфигурацией труб рамы.
Болтовое крепление к раме – достаточно редкое, но очень надёжное крепление, когда на раме уже предусмотрено посадочное место.
Винты настройки переднего переключателя Shimano
Задний переключатель
Задний механизм несколько сложнее переднего. Его ход больше, а точка крепления опаснее.
Состоит он из следующих элементов:
рамка переключателя;
параллелограммный механизм – в отличие от переднего, здесь пружина намного крупнее и заметнее, чтобы обеспечивать больший ход;
крепление к раме (включая петух);
верхний и нижний ролики – они отвечают за направление цепи в рамку и за корректную её протяжку обратно в трансмиссию.
Задний переключатель находится в намного более подверженном повреждению месте, и точка его крепления через петух стала де-факто стандартом. Петух – это небольшой элемент, держатель переключателя, устанавливающийся в паз на пере (крайней трубе рамы), и который можно легко заменить. Его основная функция – защита переключателя. В случае получения удара в область заднего крепления петух становится там слабым местом, которое сломается, уберегая от приёма всей нагрузки раму и переключатель.
Обслуживание и настройка
Переключатели – одни из самых тонких в настройке элементов велосипеда. Минимальные допуски и фатальный эффект некорректной настройки на цепь и звёзды – всё это резко повышает важность корректной настройки.
Так как ход сейчас уже стандартизирован, у велосипедистов чуть меньше забот при настройке. Раньше необходимо было работать ещё и с натяжением тросика. Сейчас главное – это выставить корректное положение крайних точек переключателя.
Делается это с помощью болтов H (High, высокое положение) и L (Low, низкое положение). Цепь перекидывается сначала на самую большую звезду спереди и самую маленькую сзади, и при постоянном наблюдении, с помощью винта H, велосипедный переключатель скоростей выставляется таким образом, чтобы плоскости звезды, цепи и рамки переключателя стали параллельными. Затем аналогичная настройка производится для других крайних звёзд с помощью болта L.
Существует много препятствий, которые могут помешать простой настройке переключателей, и которые потребуют более серьёзного вмешательства, которое сделать своими руками уже проблематично:
повреждение любой рамки;
несоответствие набора звёзд ёмкости переключателя;
повреждение рамы или петуха;
несоответствие тросового привода.
Лучше избегать данных проблем до начала настройки.
Настройка с помощью винтов
Ёмкость переключателя
Ёмкость переключателя – это значение, вычисляемое как сумма диапазонов наборов звёзд, т.е. формула для вычисления = (Зубьев на большой звезде спереди – Зубьев на малой звезде спереди) + (Зубьев на большой звезде сзади – Зубьев на малой звезде сзади). После нехитрых вычислений появляется значение в диапазоне от 10 до 50, которое уже можно использовать при поиске нужной модели.
Физически, разница эта – в длине рамки, находящейся между двумя роликами заднего переключателя, и возможность её отклонения становится определяющей в дельте размеров звёздочек. Снизу этот показатель жестко ограничен допуском в 10 единиц.
Приводы Shimano и SRAM
В мире переключателей есть два де-факто монополиста. Как минимум, в области стандартов. Бывают, конечно, уникальные вещи от Specialized и других VIP-марок, но большинство байков оснащается аксессуарами по стандартам этих двух производителей.
Shimano продвигает свои типы креплений. В первую очередь, это практически признанный за всеобщий стандарт E-Type с креплением на кареточный узел. SRAM, в свою очередь, предлагает несколько видов креплений на раму.
Основное же отличие и главная причина несовместимости при замене устройств от Shimano и SRAM – это «передаточное число» тросика от манетки, установленной на руле. В случае SRAM сдвиг на одну позицию означает движение тросика на 2.5 мм, а в моделях от Shimano этот сдвиг составляет 5 мм движения троса. Таким образом, эти виды устройств не могут быть взаимозаменяемыми.
К слову, до сих пор нет единого мнения о том, какой стандарт эффективнее. Одни отмечают, что ход Shimano более чёткий, а другие – что SRAM надёжнее и легче в эксплуатации. Какие мнения более «правдивы», решает только практика.