После каждого замкнутого круга подтяжки проверяется вертикальное биение обода, которое устраняется в первую очередь путем отпуска тех спиц, где имеет место биение вовнутрь, а затем — подтягиванием в местах выпуклости обода. Спнцу возле вентиля для накачки камеры следует регулировать, как правило, при отсутствии камеры. Боковое биение обода («восьмерка») устраняется сочетанием отпускания — подтягивания спиц с учетом наличия в этом месте или отсутствия вертикального биения.
Вариант II. Число спиц 72, длина — 296 мм, набор попарный в шесть крестов, отверстия под спицы на фланце находятся на окружности й = 66 мм.
В качестве исходного берется стандартное колесо на три креста от спортивного велосипеда. Вместо гоночного обода набирается обод от дорожного или спортивно-туристского велосипеда на 36 спиц. Правый фланец желательно заменить, выполнив его из титана или нержавеющей стали, так как на
стандартных фланцах из дюраля часто наблюдается скручивание резьбы М 35Х 1 На каждом фланце просверливается дополнительно по 18 отверстий под спицы, а на ободе — 36 дополнительных отверстий под ниппеля (см. рис. 14). От каждого отверстия на фланце к своему отверстию на ободе устанавливается дополнительная спица длиной 296 или 300 мм. Число крестов при этом получается удвоенным по сравнению с исходным колесом, т. е. шесть.
Вариант III. Число спиц 56, длина спиц 292—296 мм, набор попарный в четыре креста, задняя втулка от гоночного велосипеда с фланцами с1 — 75 мм и отверстиями под головки спиц на ^ = 66 мм.
Вместо стандартных фланцев устанавливаются самодельные с числом отверстий под головки по 28 на каждом. В стандартном ободе на 28 спиц просверливаются 28 дополнительных отверстий и производится установка спиц по аналогии с вариантом II.
Вариант IV. Число спиц 56, длина — 292—296 мм, набор поочередный в четыре креста, обод без отверстий под ниппеля, остальное аналогично варианту III.
На ободе в шахматном порядке сверлится 56 отверстий и устанавливаются спицы. Между спицами, которые находятся на фланце через одно отверстие, на ободе расположено три отверстия (четыре интервала), а между ближайшими спицами, пересекающимися у фланца, на ободе находятся 13 отверстий (14 интервалов). Монтаж первой спицы на противоположном фланце осуществляется аналогично описанию в варианте I.
Кроме описанных выше примеров существуют и другие наборы усиленных задних колес (по сравнению со стандартными на 36 спиц) на 40—72 спицы, но отсутствие несверлен — иых ободов ограничивает более широкое экспериментирование в изготовлении и практическом использовании их.
Как показала многолетняя практика эксплуатации в тяжелых походных условиях колес на 72 спицы, набранных по I и II вариантам, за время похода практически не наблюдаются случаи поломок спиц, хотя нагрузка на них, как правило, значительно выше, чем на других велосипедах в составе группы.
Определенный интерес представляет и правильное применение передач на велосипеде, учитывающее натяженность, перекос и перегибы цепи. Предлагаем график для определения оптимального сочетания ведущей 7 и ведомой 1\ шестерен при желаемой укладке (рис. 15), т. е. пути «П», проходимому колесом диаметром Д за один оборот шатуна:
Анализ зависимости показывает, что для обеспечения, например, укладки П = 4,4 м можно использовать передачи: 48:24; 40:20; 36:18; 32:16. Однако, если учесть, что при отношении 48:24 цепь будет перетянута и иметь значительный перекос в вертикальной плоскости, а на шестернях 32:16 будет иметь минимальное (что также нежелательно) натяжение, значительный перекос в вертикальной и перегиб в горизонтальной плоскостях, то следует, что наиболее рационально использовать средние сочетания, т. е. 40:20 или 36:18.
Однако механизм передачи усилий на велосипеде не так прост, как может показаться на первый взгляд. Общую картину можно представить из диаграммы на рис. 16, откуда видна волнообразная эпюра приложения усилий по контуру вращения педалей. Это привело пытливых исследователей к мысли: объективно присутствующий факт этой неравномерности использовать для экономии усилий за счет применения ведущих шестерен некруглой формы.
В настоящее время ведущие шестерни некруглой формы широко применяют велотуристы, однако до сих пор продолжается поиск оптимального угла установки шатунов по отношению к осям, условно эллиптических шестерен. С целью дальнейшего изучения механизма передачи усилий при использовании эллиптических шестерен нами рассмотрены некоторые дополнительные аспекты и проведены испытания.
С момента появления зубчатых передач показатель редуцирования в механизмах, и в том числе на велосипедах, определяется как отношение числа зубьев ведущей шестерни 7 к ведомой 1\. Это правило стало неприемлемым для велосипедов, у которых ведущая шестерня выполнена эллиптической. Казалось бы, что даже и в этом случае можно определять «передачу» традиционным способом, так как велосипедная цепь все время охватывает одинаковое число зубьев ведущей шестерни, равное 7/2, однако особенности передачи усилий от ног велосипедиста на цепь исключают эту возможность. Дело в том, что наибольшие усилия приходятся на первые два-три звена, входящих в контакт с соответствующими зубьями шестерни, а все остальные звенья цепи, занимающие почти половину длины окружности шестерни, как бы «провисают», т. е. уже не участвуют в передаче усилий. Естественно, что в случае применения эллиптической шестерни, когда ее радиус является величиной переменной, усилие на цепь будет также величиной переменной, определяемой по формуле:
Р __ (Р 51П VI + Рп 51Пу2) . К
——————— ь—————— ‘ (9)
где Р —усилие от давления на педаль; Рп — усилие от подтягивания педали; ух и у2— соответственно углы между направлениями прилагаемых усилий на правую или левую педали и шатуном (рис. 17); г — радиус эллипсной шестерни
от оси вращения до середины каждого нового зуба, входящего в контакт с цепью (рис. 18). Числитель выражения (9) представляет собой крутящий момент М в общем виде.
Из формулы (9) следует, что наибольшие усилия на цепь (при прочих равных условиях) достигаются при минимальных значениях г , т. е. в том случае, когда большая ось эллиптической шестерни горизонтальна.
Если сопоставить этот вывод с данными В. В. Тимошен — кова (сб. «Велосипедный спорт», 1981) о максимальных усилиях на шатун, то следует, что шатун нужно располагать вдоль большой оси эллипса с некоторыми отклонениями для учета индивидуальных особенностей велосипедистов. Для того чтобы более фундаментально подтвердить этот вывод, рассмотрим еще одну особенность при педалировании на эллиптических шестернях.
При одной и той же частоте вращения одинаковых по числу зубьев ведущих звездочек круглой и эллиптической формы у обеих из них будет одна и та же линейная скорость, иными словами, за одинаковые промежутки времени цепь будет входить в зацепление с одним и тем же количеством зубьев. Однако ввиду неравномерной кривизны у эллиптической шестерни угловая скорость шатуна будет величиной переменной, причем наибольшее ее значение будет в зоне начала контакта цепи с шестерней в месте ее наименьшей кривизны, т. е. при вертикальном расположении малой оси эллипса.
