Звездочка

Передняя звезда из штампованной листовой стали с приспособлениями для подъема

Передняя звезда является прямым приводом цепи колеса с цепной передачей на велосипеде , который соединен с помощью кривошипна к так называемому пауку . Количество звездочек зависит от типа переключения передач и модельной группы велосипеда , т. Е. Области применения. Велосипеды с соотношением фиксированных передач Singlespeed передач (Fixie или Singlespeed) имеют на звездочку, велосипеды с ступиц зубчатых колес , в нижней кронштейна шестерни или с 12-ступенчатой или 13-ступенчатой упаковки звездочки , как правило , также имеют. Велосипеды с 9-скоростной, 10-скоростной или 11-скоростной звездочкой обычно имеют две или три передних звезды. Соединение нескольких звездочек называется набором звездочек .

Размер передней звезды - передаточное число - длина слива

В гоночных велосипедах обычно используются передние звезды между 30 и 53 зубцами (с двойным набором обычно 53 и 39 зубьев). На горных велосипедах с 9-скоростными, 10-скоростными и 11-скоростными зубчатыми колесами передние звезды часто имеют 22, 32 и 44 зубца; на треккинговых велосипедах распространенной комбинацией являются 26, 36 и 48 зубцов. Лежачие велосипеды обычно имеют шестерни с большим передаточным числом, поэтому здесь часто используются шестерни для горных велосипедов.

В модельной группе горных велосипедов и велосипедов для велокросса (или гравийных велосипедов) в последние годы стали популярными так называемые одиночные приводы. Здесь установлена ​​только передняя звезда. Эта тенденция стала возможной благодаря развитию кассет с 12 и 13 скоростями. Пионерами в этой области стали SRAM и ROTOR. На горных велосипедах звездочки с 32, 34 или 36 зубьями устанавливаются вместе с одним кривошипом. На гравийных велосипедах передние звезды с 50 зубьями используются вместе с 13-ступенчатой ​​группой РОТОРА.

Количество зубьев задней звездочки и ведущей шестерни , определяющих поступательное движение . Особенно важно отметить, что в велосипедной технике перевод всегда рассчитывался иначе, чем в общем машиностроении (обратное значение). Решающим фактором при выборе передних звезд и звездочек является не перемещение, а расстояние, пройденное за один оборот кривошипа, которое называется длиной развертывания или выдоха . Он рассчитывается по длине окружности ведомого колеса и смещения. ${\ displaystyle {Z_ {K}}}$${\ displaystyle {Z_ {R}}}$ ${\ Displaystyle {\ tfrac {Z_ {K}} {Z_ {R}}}}$ ${\ displaystyle {L}}$${\ Displaystyle L = U \ cdot {\ tfrac {Z_ {K}} {Z_ {R}}}}$${\ displaystyle {U}}$

Крепление к кривошипу

Дешевые передние звезды прочно соединены с правым кривошипом и не подлежат замене отдельно. В противном случае передние звезды привинчиваются к звездочке кривошипа, которая обычно является частью кривошипа. Звезда кривошипа обычно имеет четыре (горный велосипед) или пять (гоночный велосипед) монтажных отверстий, к которым могут быть прикреплены две передние звезды разного размера с обеих сторон одновременно. Болты и гайки звездочки в основном имеют мелкую резьбу ISO M8 × 0,75. Больший монтируется снаружи, меньший - внутри. Воображаемая окружность, на которой расположены все крепежные отверстия, называется окружностью отверстий для болтов. Есть несколько разных окружностей для болтов. Многие звездочки кривошипа имеют дополнительные монтажные отверстия для третьей звезды (каждое со значительно меньшим диаметром круга болтов). Звезду кривошипа можно заменить на шатуны очень высокого качества.

Шатуны переднего каркаса тандемов имеют с левой стороны приспособление для одинарной передней звезды, которая удерживает синхронную цепь. Правый шатун без звездочки. Задний нижний кронштейн для тандемов имеет общий шатун для нескольких звезд с правой стороны, в то время как передняя звезда для синхронной цепи прикреплена к левому шатуну.

Размеры отверстий 5-рычажных шатунов

Указанные возможные размеры передних звезд относятся к серийно выпускаемым передним звездам. В частности, большие передние звезды доступны как изделия по индивидуальному заказу.

Так называемые компактные кривошипы меньше и, следовательно, позволяют использовать меньшие передние звезды, чем это возможно с обычным стандартом окружности болтов 130 мм. В секторе гоночных велосипедов к компактным шатунам можно прикрепить 2 звезды, обычно с диаметром болта 110 мм. Компактные кривошипы для горных велосипедов с тремя передними звездами обычно имеют окружность болтов 94 и 58 или 104 и 64 мм (ранее 110 и 74 мм), обычно со звездочками с 22, 32 и 42 зубцами (вместо обычных 28, 38 и 48 или 24, 36 и 46 зубов).

Размеры отверстий четырехрычажных шатунов

материал

Вспомогательные приспособления иногда критикуют как предполагаемые производственные дефекты.

Большинство передних звезд изготовлено из стали или дюралюминия , реже - из титана или углерода (с зубьями из алюминия или стали). У них часто есть приспособления для лазания . Они должны облегчить переключение цепи между звездочками при переключении передач. Эта механическая особенность выделяется из-за различных размеров отдельных зубьев и различных типов шлифовки на боковых сторонах зуба.

Определение размера (количества зубьев) передних звезд

Выбор количества зубьев двух (трех) передних звезд по отношению друг к другу и к имеющимся звездочкам (один говорит о «наборе звездочек» или «кассете») очень сложен. Поскольку диапазон передаточных чисел обеих передних звезд перекрывается, необходимо найти решение, при котором как можно меньше из «практических» (см. Ниже) соотношений встречается дважды. Передаточные числа, при которых цепь не слишком перекошена, считаются "возможными" - по этой причине две самые большие звездочки не должны быть с большой передней звездой, а две самые маленькие звездочки с 9- или 10-скоростными кассетами, которые сегодня являются обычными для маленькой звезды. можно комбинировать.

По этой причине до 1960-х годов использовался так называемый «ступенчатый венец». В этом варианте передаточные числа маленькой передней звезды «заедают» в зазоры, образованные 2-зубчатым переходом звездочки при использовании большой передней звезды.

Сегодня, однако, используются комплекты звездочек, в которых градация шестерни в каждом случае имеет различие в один зуб и спектр передачи маленькой звездочки без учета нежизнеспособных перемещений с небольшой площадью перекрытия, которая соединяет большой лист. По этой причине комбинация звездочек 53/39 сегодня используется почти исключительно в шоссейных гонках . С кассетой звездочек, которая имеет, например, звездочки 11-12-13-14-15-16-17-18-19-21, следует последняя возможная передача 53/18 с передаточным числом 2, 94 передаточное число 39/14 с частным 2,79 - в зоне перекрытия передаточные числа 53/19 и 39/14 с 2,789 и 2,786 и 53/18 и 39/13 с 2,94 и 3,00 соответственно практически идентичны. Оставшаяся зона перекрытия является преднамеренной, поскольку она позволяет избежать двойного переключения (смена звездочки и звездочки ) в определенных гоночных ситуациях.

Распространенные переводы в велоспорте

Передняя звезда Miche для систем Campagnolo (диаметр окружности болта 135 мм)

Следующие переводы распространены в езде на велосипеде (изначально это относится к взрослым мужчинам):

• Улица, топ- любители и профессионалы: 53/13 в квартире; От 53/18 до 53/15 на умеренных подъемах; Горы: на коротких подъемах часто используется большее передаточное число (на 20% больше), чем на длинных горах, поэтому более или менее обязательная информация предоставляется только для длинных подъемов (перевалов и т. Д.). Передаточное число зависит от количества приложенного усилия (результирующего каденса ) и скорости. При движении в одиночку на уклоне 8% гонщик, который едет в высокопроизводительном диапазоне (предположительно 6,2 Вт / кг; 430 Вт) и развивает хорошие 21 км / ч, должен достичь своей (предполагаемой) оптимальной частоты вращения педалей 75 / мин. установите передаточное число 39/17. Пример показывает, что в этой области не может быть рекомендаций по схематическому переводу. «12er (53/12)» и «11er (53/11)» также используются для скоростных спусков и быстрых преследований / попыток оторваться .
• Трек, лучшие любители и профессионалы: 52/16, 53/16 и 52/15 в соревнованиях на выносливость , до 54/14 или 60/14 в соревнованиях за двигателями (Derny или Steher), от 48/14 до 50/14 дюймов спринтеры.

В молодежных классах есть ограничения на перевод, которые обычно полностью используются. Переводы для женщин в основном выполняются между профессионалами и юниорами.

Миф о «большом листе» в велоспорте

Существуют как теории, так и легенды, связанные с использованием большой звезды в велоспорте. Это связано с тем, что «большой отвал» используется на более высоких скоростях и поэтому может использоваться только сильными гонщиками, особенно на подъемах. В своем классическом « Тур дер Лейден» Ганс Бликенсдёрфер очень подробно описывает момент, когда известный велосипедист на горе переключается с маленькой на большую звезду и сначала должен «нажать» на этот перевод.

На самом деле есть серьезные физические причины :

• Из-за более высокого момента инерции цепи и, следовательно, лучшей синхронизации, в дисциплинах на выносливость используются большие передние звезды (дорога, трасса от 4000 м ).
• С другой стороны, при спринте по треку используются самые маленькие передние звезды.

Все остальное, что обсуждается в велосипедных кругах по поводу большой передней звезды, можно отнести либо к мифу, либо к определенной распространенной практике переключения (например, избегание двойного переключения, см. Выше). Такие выражения, как «цепь справа!» (Большая передняя звезда справа), «оставляя там большой лист» и т. Д., А также тот факт, что многие спринтеры записывали количество зубьев, выбитых на переднюю звезду, являются свидетельством. психологические факторы играют важную роль.

В переводе на горный велосипед «листочек».

Горный велосипед часто проезжает маршруты с мягким покрытием (песок, грязь и т. Д.), А это означает, что сопротивление качению значительно выше, чем на асфальте. Кроме того, горные велосипеды обычно тяжелее гоночных. По этим причинам горные велосипеды должны быть оснащены очень маленькими передачами. При спуске в горы без подъемника особенно тяжелые велосипеды для скоростного спуска необходимо поднимать с хорошей горной трансмиссией. Поэтому самая маленькая передняя звезда не должна быть слишком большой.

В горных гонках желательна особенно большая зона развития, потому что могут происходить крутые подъемы, а также длинные плоские переходы или умеренные спуски, где дополнительное «давление» может быть оказано с помощью особенно большого лезвия. Однако в гонках на горных велосипедах побеждают скорее в гору, чем в скоростной спуск.

Из круглых звездочек

Звезды Biopace

В истории велоспорта были неоднократные попытки с некруглыми, например овальными, звездочками. Они имеют другую кривую крутящего момента и должны сделать ступеньку более эргономичной. Самая известная система - это Biopace от Shimano , популярная в 1980-х годах. В момент наибольшего усилия педалирования, т. Е. При горизонтальном кривошипе, радиус также уменьшался, т. Е. Усилие привода увеличивалось. И наоборот, в момент наименьшего усилия педалирования, то есть с вертикальными шатунами, радиус увеличивался, то есть приводное усилие уменьшалось. Итак, так сказать, Biopace усилила неравномерную кривую крутящего момента. Он не прижился ни в потребительском секторе, ни в велоспорте.

По сравнению с звездочками 1980-х годов, сегодняшние овальные звезды имеют овал, который смещен примерно на 80 ° в направлении вращения , поскольку предполагается, что это положение имеет тенденцию учитывать развитие силы, благоприятное для физиологии. Здесь так, что в момент неблагоприятного положения кривошипа (вертикального) поступление уменьшается, и наоборот. Это используется для сглаживания кривой крутящего момента. Ни один из овальных конструкций не смог зарекомендовать себя на широком рынке, но в профессиональном велоспорте есть некоторые райдеры (например, Крис Фрум и Брэдли Виггинс ), которые используют эти лезвия.

Индивидуальные доказательства

1. ↑ Марти Нотштейн в интервью Cyclingnews.com, доступ осуществлен 29 марта 2011 г.
2. ↑ ROTOR Q-Rings против Biopace | ACS Distribution GmbH. Проверено 28 мая 2018 г. (на немецком языке). 
3. ↑ Почему Крис Фрум использует осиметрические звезды и работают ли они? - Еженедельный велоспорт . В: Cycling Weekly . 16 марта 2017 г. ( cyclingweekly.com [доступ 28 мая 2018 г.]). 

литература

• Роб ван дер Плас: Веломастерская - ремонт и обслуживание шаг за шагом. 1-е издание, BVA Bielefelder Verlaganstalt, Bielefeld, 1995, ISBN 3-87073-147-8 .
• Франк Леверенц, Мартин Кайндл, Том Линталер: Das Rennrad Technikbuch. 1-е издание, Pietsch Verlag, Штутгарт, 2005 г., ISBN 3-613-50486-3 .
• Михаэль Грессманн, Франц Бек, Рюдигер Беллерсхайм: специальные знания в области велосипедной техники. 1-е издание, Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten, 2006, ISBN 3-8085-2291-7 .
• Фриц Винклер, Зигфрид Раух: Ремонт, строительство, производство велосипедной техники. 10-е издание, BVA Bielefelder Verlagsanstalt GmbH & Co. KG, Билефельд, 1999, ISBN 3-87073-131-1 .

веб ссылки

• Взаимосвязь между окружностью болта и расстоянием между отверстиями
• Отрегулируйте переключатель