Перекос цепи на велосипеде

Перекос велосипедной цепи

Считается, что цепи современных велосипедов (горных-MTBи шоссейных) с большим числом скоростей изнашиваются довольно быстро. Причина ускоренного износа кроется в устройстве механизма переключения передач, основанном на перекосе и изгибе велосипедной цепи

Рис.1. Велосипедная цепь

Действительно, на старых велосипедах с одной скоростью цепь практически не перекашивалась, ведь ведущая и ведомая звёзды лежали в одной плоскости.

В современных велосипедах с громадным числом передач всё устроено несколько иначе.

Ведущие звёзды (система)

Набор ведущих звёзд, так называемая система, состоит из 2-3 звёзд с разным числом зубьев. Система служит для настройки трансмиссии велосипеда на общие условия поездки, позволяя грубо настроить диапазон рабочих передач велосипеда.

Так при езде в гору, по пересечённой местности, по грязи и в прочих подобных условиях используется самая маленькая звезда системы. Скорость движения сравнительно невелика, но и усилие на педалях будет небольшим.

При обычной езде по лесным тропинкам, по городским дворам и улицам устанавливается звезда среднего размера. Обычно средняя звезда системы применяется во время велосипедных прогулок или туристических поездок со средней скоростью.

При скоростной езде по шоссе, под гору и с попутным ветром используется большая звезда системы.

Ширина пакета системы с тремя звёздами может достигать 18-20 мм, а ширина пакета системы с двумя звёздами может достигать 10-12 мм.

Естественно, что при переключении на разные звёзды системы происходит соответствующее отклонение плоскости вращения.

Ведомые звёзды (кассета)

Набор ведомых звёзд, так называемая, кассета, состоит из 7-9, а то и 10-11 звёзд с различным числом зубьев. Звёзды кассеты служат для точной подстройки передачи во время поездки.

Разница в размерах соседних звёзд кассеты подбирается так, чтобы велосипедист всегда оставался в диапазоне оптимального каденса и не терял эффективности.

Ширина пакета звёзд у кассеты с 8-ю звёздами доходит до 36 мм, а ширина пакета звёзд у кассеты с 10-ю звёздами достигает 40 мм.

Понятно, что при переключении на разные звёзды кассеты может происходить существенное отклонение соответствующей плоскости вращения.

Перекос и изгиб велосипедной цепи

Перекос или изгиб велосипедной цепи у велосипеда с несколькими скоростями будет практически всегда. Хотя теоретически можно предположить, что (в идеальном случае) каждой из звёзд системы найдётся одна звезда кассеты, лежащая с ней в одной плоскости.

Таким образом (в теории) для каждой звезды системы найдётся лишь по одной звезде кассеты (из 7-8-9-10, а то и 11 звёзд), лежащей в одной плоскости со звездой системы.

Остальные звёзды кассеты оказываются с параллельных плоскостях с плоскостями вращения звёзд системы.

Из перечисленного следует, что для большинства комбинаций ведущих и ведомых звёзд плоскости их вращения не совпадают.

Несовпадение плоскостей вращения ведущих и ведомых звёзд приводит к перекосу и изгибам цепи.

Перекосы и изгибы цепи приводят к тому, что наибольшая нагрузка приходится на небольшие по площади участки трущихся поверхностей.

В принципе, чем сильнее перекос и изгиб цепи, тем меньше площадь трущихся поверхностей, принимающих на себя основную нагрузку. И наоборот, чем меньше изгиб и перекос цепи, тем равномернее распределяется нагрузка на детали цепи.

Велосипедная цепь без перекоса

Велосипедная цепь без перекоса показана на Рис.2. Здесь и далее использована разметка, соответствующая реальному расстоянию между осью каретки и осью заднего колеса.

У велосипедов с 26” колёсами это расстояние 42-43 см, а у найнеров – около 45 см.

Рис.2. Велосипедная цепь без перекоса

Велосипедная цепь с максимальным перекосом

Максимально возможный перекос исследуемой цепи показан на Рис.3.

Нетрудно видеть, что максимальный перекос, предусмотренный конструкцией цепи, превышает 10 см.

Рис.3. Велосипедная цепь с максимальным перекосом

Однако такой максимальный перекос и изгиб заставляют работать цепь на пределе, затрудняя подвижность звеньев цепи и приводя весь цепной привод к стремительному износу. Кроме того, подобный изгиб цепи будет способствовать её соскакиванию с ведущей звезды.

Велосипедная цепь с предельным рабочим перекосом

Как уже говорилось ранее, цепной привод на велосипеде с набором скоростей практически всегда работает с перекосом. Сравнительно небольшой перекос цепи и её изгиб, при правильной эксплуатации не выходит за допустимые пределы, предусмотренные конструкторами цепного привода.

Предельный перекос и изгиб велосипедной цепи наступает в тот момент, когда в силу тех или иных обстоятельств велосипедист использует крайние звёзды системы и крайние (с противоположного по отношению к звёздам системы края) звёзды кассеты см.Рис.4.

При ширине блока звёзд системы 18(12) мм и ширине блока звёзд кассеты 36(40) мм максимальный рабочий перекос может достигать 54(52) мм. Здесь без скобок приведены данные для трансмиссии с тремя звёздами в системе и 8 звёздами в кассете, а в скобках указаны данные трансмиссии с двумя звёздами с системе и 10 звёздами в кассете. Сразу оговоримся, что эти ориентировочные данные приведены для иллюстрации перекоса и изгиба велосипедной цепи.

На Рис.4. отлично виден весьма и весьма существенный изгиб и перекос цепи. Более того, такой изгиб возникает одновременно в двух местах: в месте схода цепи с ведомой звезды и в месте захода на ведущую звезду.

Рис.4. Велосипедная цепь с предельным рабочим перекосом

Предельный рабочий перекос вполне может возникать при езде на MTB, например, при отсутствии индикации выбранной звезды на переключателе передач. Особенно сложно бывает начинающему велосипедисту. Ведь ему приходится одновременно следить за непростой трассой, за неожиданными препятствиями, за выполнением технических приёмов, за переключением передач и за работой тормозами.

Если стараться не допускать сильного перекоса цепи, то такой подход лишает велосипедиста части возможностей, и наоборот, при большом перекосе существенно снижается срок службы цепи.

Рациональное переключение передач помогает существенно продлить срок службы цепного привода в целом, а также оптимизирует затраты сил велосипедиста.

Вопросы использования различных передач будут рассматриваться в последующих материалах.

Почему проскакивает цепь на велосипеде?

6 минут Автор: Михаил Скворцов 251

Любое катание на велике, будь это гонка на скорость или простая покатушка, оказывает существенное влияние на трансмиссию. В процессе езды цепь и звезды испытывают значительное трение друг о друга, в результате чего со временем приходят в негодность.

Для снижения силы трения и увеличения срока службы трансмиссии необходима своевременная смазка и очистка от грязи. Однако даже при правильном уходе велосипедист может столкнуться с проблемой износа, когда проскакивает цепь, передачи плохо переключаются или теряется зацепление звеньев за зубья звездочек.

Причины проскоков цепи через звезды

Неполадки «плохого поведения» трансмиссии проявляются при нагрузке: давлении на педали при переключении передач. Особенно ярко выражено проскальзывание при движении в гору, когда эта нагрузка максимальна. Эта закономерность одинаково справедлива и для синглспида, и для скоростного велосипеда. Разберемся, что служит тому предпосылкой, и можно ли это исправить.

Причины, по которым происходит срыв звеньев цепи со звезд, просты и прозрачны:

• удлинение звеньев вследствие износа;
• источены зубья задних и передних звездочек;
• оба фактора одновременно.

Последний вариант встречается чаще всего, если цепь или кассета ранее не менялись по отдельности.

Показателем износа цепи является ее длина. Стандартная величина составляет 304, 8 мм. Растягивание ведет к тому, что сильнее стачиваются зубчики сначала малых, а затем больших звезд, из-за чего эффективность переключения передач на скоростном велосипеде в разы падает. Особенно заметно удлинение скажется на переходе от низших к высшим скоростям.

Если расстояние между роликами цепи увеличивается, то ширина звездочных зубьев уменьшается. Заметить выработку можно легко своими глазами. Для вычисления степени сточки сравниваются толщины зубьев изношенной и новой звезды одинаковых размеров.

И, наконец, еще одна причина, почему трансмиссия быстро изнашивается – это неправильное переключение передач. Для простоты запомним раз и навсегда:

1. Спереди звезды отсчитываются от самой маленькой.
2. Нумерация на задней кассете начинается от самой большой звездочки.
3. Необходимо сочетать высшие передачи с высшими (большие звезды спереди и маленькие сзади), и наоборот.
4. Так как на передней кассете звездочек меньше, на каждую из них приходится несколько звезд на задней кассете. Для стандартной системы 3Х8:

Считаете ли вы перекос цепи большой проблемой?

Интересный вопрос поднял зарубежный велосайт road.cc: последнее время кассеты становятся всё более многоскоростными, из-за чего иногда приходится ехать с перекосом цепи, особенно, если спереди только одна звезда. На форумах новичков учат работать передним переключателем (если он есть), чтобы избежать длительной езды с перекосом.

Считается, что причин не допускать перекоса цепи на велосипеде две:

1. Резко повышается износ цепи и звезд, из-за неравномерной нагрузки.
2. Увеличиваются потери в трансмиссии из-за повышения трения в сочленениях цепи.

Тем не менее замечено, что многие велосипедисты, особенно те, кто катает серьезно и в спортивном стиле, плюют на правило не перекашивать цепь и ломят так, как этого требует ситуация — вплоть до использования большой передней звезды с большой задней.

Был задан соответствующий вопрос представителям производителей велотрансмиссии — Shimano, SRAM, FSA и Campagnolo. Речь шла в большей степени о шоссейных велосипедах с трансмиссией с двумя передними звездами, но суть можно экстраполировать и на горные байки.

Ответ Shimano

Shimano предсказуемо сказали, что перекос является негативным явлением — наибольшая эффективность трансмиссии достигается при прямом положении цепи. Цепь быстрее изнашивается, и чем перекос сильнее, тем больше износ. Шимано рекомендует адекватно подбирать передачу и избегать экстремального перекоса.

Ответ Campagnolo

Кампа признает, что езда с перекосом является привычным делом в пылу гонки, но предостерегает от плохой привычки делать то же самое при обычной езде, из-за более быстрого износа.

Кампа рекомендует не ездить с перекосом, несмотря на то, что они делают самые стойкие цепи — скорее всего на вашем велосипеде стоит Шимано или SRAM, рекомендую следить за износом цепи, и заменить её вот на эту , трансмиссия прослужит в два-три раза дольше, проверено опытом многих велосипедистов.

Ответ FSA

Вот тут уже немного интереснее. Представитель компании говорит, что последнее время люди стали чаще катать на перекошенных цепях, особенно при использовании электронной трансмиссии. Когда загоняешь цепь на дальние звезды посредством тросика, то пальцем чувствуешь сопротивление, а с электроникой такой обратной связи нет и люди не заморачиваясь, едут в гору на большой звезде спереди и большой сзади.

Поэтому нужно больше внимания уделять разработке более износостойких цепей, чем они в FSA и занимаются. Мне понравился такой подход, потому что действительно, вместо того, чтобы настоятельно рекомендовать пользователям подбирать передачу без перекоса, лучше делать более прочные цепи.

Посмотрим, если всё так, как они говорят, может быть, FSA одарит нас такими же долгоживущими цепями, как и Campagnolo.

Ответ SRAM

Лучший ответ пришел от американской компании, я его процитирую целиком:

«Мы в SRAM обожаем перекос цепей, большая звезда с большой звездой — отлично! Среди механиков NORBA и Mountain Bike World Cup мы называли сочетание «большая-большая» профессиональной передачей, потому что гонщики постоянно используют её при необходимости, что бы механики им не говорили. Они просто едут на большой звезде спереди как можно дольше.

Есть несколько причин оставаться на большой передней звезде:

• Стабильное натяжение цепи на плохой дороге
• Доступ к низким передачам без работы передним переключателем
• Передний переключатель срабатывает медленнее и требует больше усилий для переключения

Так что мы бы только поощрили пользователей ехать на перекошенной цепи вплоть до положения «большая звезда с большой звездой», если только цепь не начала скрести о рамку переднего переключателя. Передний переключатель SRAM Yaw разработан таким образом, чтобы цепь не задевала рамку при крайних положениях.

Что касается потерь в трансмиссии из-за перекошенной цепи, то эти потери настолько малы, что постоянное натяжение цепи и возможность быстро перейти на низкие передачи перевешивает все гипотетические потери на трение.

Несколько слов об измерении этих потерь. Огромная разница в том, как измерять: на нагруженной трансмиссии или не нагруженной. Если цепь в положении «большая-большая» прокрутить педалями при помощи руки на вывешенном велосипеде, то вы ощутите заметное сопротивление. Но когда велосипед едет по дороге и педали вращаются ногами, то доля этого сопротивления настолько ничтожна, по сравнению с сопротивлением качению покрышек и сопротивлением воздуха, что говорить о нем просто не имеет смысла.

В свете сказанного, SRAM не считает перекос цепи причиной преждевременного износа (при условии, что она не скребет по рамке переднего переключателя).»

Заявление, согласитесь, неожиданное. Если вы последуете данному совету и ваша цепь убьется быстрее, чем обычно, то лучшие пожелания можете отправлять этому гражданину: JP McCarthy, Road Product Manager, SRAM. 🙂

Моё мнение

Я, конечно, ни в коем случае не рекомендую загонять цепь в крайние положения, несмотря на беспечное отношение SRAM к этому вопросу, но тем не менее и не советую слишком заострять внимание на том, чтобы постоянно соблюдать самое лучшее положение. При обычной езде я уже автоматически подбираю оптимальную передачу, но на сложных участках даже не вздумаю трогать передний переключатель — буду спускаться по передачам до упора на той передней звезде, на которой еду в данный момент.

Причина — боюсь, что сбросит цепь с самой малой передней звезды и вообще не дай бог закусит. Еще причина — просто задний переключатель быстрее и не нужно думать, что и в какую сторону переключать. Поэтому некоторая доля пробега, конечно, идет с перекосом, и иногда даже с большим, но в целом, я не думаю, что это вносит ощутимый вклад в износ цепи.

Ближайшее будущее

Не могу сказать точно про шоссейную трансмиссию, но то, что в MTB через несколько лет стандартом станет одна звезда спереди — это точно. И тогда вопрос перекоса потеряет всякий смысл — его просто не избежать. Мысль FSA о том, что надо делать более износостойкие цепи кажется мне наиболее правильной.

PS. Обратите внимание: теперь можно получать на емейл извещение, что кто-то ответил на ваш комментарий — просто поставьте галочку:

Расскажите, как вы относитесь к езде с перекосом, замечаете ли повышенный износ цепи и как вам понравился ответ SRAM?

Чтобы не потерять этот сайт из виду: пройдите по ссылке – вы получите извещение о выходе новой статьи на емейл. Никакого спама, отписаться можно в пару кликов.

Сказать спасибо за статью можно репостом в Фейсбуке или Вконтакте:

Я на всех подопечных мне велосипедах сделал 1х, от 1х8 до 1х10. Где-то поставил «цепеуловитель» из старого переднего переклюка, где так работает норм, где NW звезда. Передний дабл останется в шоссе, в остальных дисциплинах можно и уже переходят на 1х, — МТБ, велокросс, даунхилл.

И не забываем про овалы ! :)))

Дайте угадаю, у вас гор нет?:)
Мне иногда 3 спереди мало:)

3 мало?
у вас олдсульная тройка 28-38-48 и олдскульная же кассета 12-28

Почему 1х не приживется в шоссе. Профессионалы как правило консервативны, — посмотрите, как спонсоры и производители поддавливают дисковые тормоза и как пелотон сопротивляется. А еще им нужны секунды, поэтому они будут подкручивать на спуске, а на их скоростях даже со сковородками каденс под 120. Тут уж ничего не поделаешь, им нужно. Ну и Di2 это не эта наша механика, поприятнее.

Имхо 1х не приживётся в шоссе, т.к. гонщикам нужно экономить силы для финиша, а экономный каденс зависит от правильного передаточного числа, которое на большой и малой звезде не дублируется, а идёт чересполосицей.

А я думаю, что тут лимитация в другом: у шоссейных звёзд слишком мала разница между малой и большой звёздами.
Поэтому, ставя впереди только одну звезду, ты сам себе организовываешь затык:
* если звезда мала, то временами ты будешь выбирать максимум и придётся очень повышать каденс, что тоже утомительно
* если звезда велика, то в горки придётся реально карданить.
Проверено на людях. Овал + мтб-кассета помогают только частично….

Непонятно, почему до сих пор все не перешли на нормальные коробки, где основные детали работают в масляной ванне.
Сейчас есть Пиньюны и Эффигиры — но с ними, понятно, сложнее — нужно конструкцию рамы менять.
А вот «планетаркам» уже за сотню лет — а до сих пор люди пользуются этими жуткими кассетами.

да у них налажено производство кассет много лет уже, маржа максимальная в итоге, на планетарки массово переходить — это модернизировать заводы все, оно им (капиталистам) надо пока? )

Планетарка весит как чугунный мост и стоит столько же;)

Кассета-то тоже не из воздуха, вес имеет.
А цепи, которые нужно менять постоянно — они бесплатные?

Сколько скоростей у планетарки? вот вам и ответ.. Чуть более спортивные катальцы не могут перейти на планетаки по совокупности их недостатков.

Дело не в количестве передач, а в диапазоне!

8, 11, 14
На обычной системе без перекоса — 10-12 скоростей.
Разницы нет. К тому же, диапазон переключения, как уже написал комментатор ниже, перекрывается.

Планетарка — это вес А хорошая планетарка — это еще и цена.

Соскочила цепь. Что с этим делать?

Приводная цепь – это один из самых важных узлов современного велосипеда. Цепная передача уже долгое время применяется на велосипедах всех типов и зарекомендовала себя с самой лучшей стороны. Были велосипеды с ременными приводами и даже с карданным валом, но наиболее широкое распространение получила именно цепь.

Цепь велосипеда обладает рядом достоинств и недостатков. И пусть недостатков гораздо меньше, чем достоинств, но есть один очень весомый недочёт. Часто от велосипедиста, который копается с перевернутым посреди дороги велосипедом, можно услышать — ёкарный бабай, соскочила цепь. Это настоящая напасть, с которой рано или поздно сталкивается любой пользователь велосипеда и с которой нужно бороться.

Соскакивает цепь на велосипеде. Чем это опасно?

Если у велосипеда соскочила цепь, то это может привести к ряду опасностей. Начнем с того, что если вы до сих пор используете велосипед старого типа с тормозной втулкой, то при потере цепи вы остаётесь без тормозов. Цепь соскакивает в неподходящие моменты, когда происходит сильная тряска или присутствует большой разгон. Как правило, это те моменты, когда велосипедист летит под горку. Соответственно, потеря тормозов здесь очень нежелательна.

Если же соскочила цепь на велосипеде со скоростями, то такой опасности, как на старом дорожнике с тормозными втулкам нет. У вас ручные тормоза, которые никак не связаны с цепной передачей. Но там появляется другая опасность. Без наличия сцепки с задним колесом из-за соскочившей цепи, приводная передняя звездочка с шатунами начинает свободно вращаться вместе с кареткой. Такая свобода сильно затрудняет движение. Неопытный велосипедист может потерять равновесие или с педали может сорваться нога. Возвращаясь к тому, что цепь чаще всего слетает при интенсивных движениях и высоких скоростях, такая потеря педали станет причиной серьезной травмы. В этом случае гораздо проще решить ситуацию, если у вас установлены контактные педали или хорошие шипованные топталки.

Ещё один неприятный случай – экстремальное катание. Если вы проходите сложный участок или приземляетесь после продолжительного полёта, слетевшая цепь может вызвать очень серьезное падение. Тут и ноги могут соскочить, так как на педали не будет предсказуемой нагрузки, и каретка может несколько раз провернуться от неожиданности. Всё это опасно.

Ну и два случая, которые опасны для всех типов катания – это физическая потеря цепи где-то на трассе или попадание слетевшей цепи в спицы или другие движущиеся части велосипеда. В первом случае нужно будет идти искать цепь, т.к. без неё ехать не получится, а во втором можно сделать сочную черезрульку.

Почему на велосипеде соскакивает цепь

Цепь велосипеда часто соскакивает совершенно в непредсказуемый момент, однако некоторая динамика этого процесса доступна для анализа.

1. На всех типах велосипедов цепь соскакивает тогда, когда она слишком длинная. Теоретически, по умолчанию на велосипеде должна быть установлена цепь нужной длины. Но в процессе эксплуатации цепь растягивается. Такая цепь уже не способна удерживаться на своей позиции.
2. На скоростных велосипедах цепь соскакивает тогда, когда есть проблемы в настройке переключателей или лапка переключателя настолько износилась, что не способна натянуть цепь с нужной силой. Если сбилась настройка, то переключатель иногда старается перекинуть цепь на следующую передачу и если в этот момент цепь не «лежит на звездеочке» полностью, то она соскочет.
3. Неправильно построенная система. Если вы неправильно выбрали компоненты, то подобные проблемы вполне предсказуемые. Например, была куплена каретка со слишком длинной осью и в итоге система выпячивается очень далеко от рамы. В этом случае так называемый чейнлайн выходит ломанный. Из-за такого перекоса цепь слетает и быстро изнашивается.
4. Экстремальное катание и ненастроенная система переключения. Если вам вдруг захотелось попрыгать на велосипеде, а с трансмиссией вы ничего не сделали, то будьте готовы периодически терять цепь на ходу. Для правильной адаптации системы переключения нужно добавить в неё успокоитель цепи, снять две звезды из трёх на системе и укоротить цепь.
5. Высокий износ механизмов и попадание грязи/веток. Этот пункт пресекается с пунктом 1 и пунктом 2, но отличается тем, что в данном случае мы говорим про излишний износ. Кроме того, мы вспомним ещё и про излишнее загрязнение – кассета может набрать столько мусора, травы и веток, что цепи банально будет не за что зацепиться. Часто этот пункт определяется и по проскальзыванию цепи по кассете. Сила кручения настолько высока, что изношенный зуб уже не способен настолько плотно цеплять цепной ролик.

Как починить соскочившую цепь

Во всех случаях требуется индивидуальный подход. Чаще всего, нужно:

1. Оценить износ цепи и заменить цепь и трансмиссию в случае высокого износа. Обратите внимание, что лучше менять весь комплект сразу – система или звезды, цепь и кассета.
2. Прочистить всю система от грязи/мусора и промазать цепь. Исключить заклинивание звеньев.
3. Подтянуть цепь до требуемого натяжения. Укоротить цепь на пару звеньев.
4. Выровнять чейн-лайн, удостовериться, что используется цепь правильной длины и проверить возможность взаимодействия системы с короткой/длинной лапкой.
5. Проверить точность настройки переключателя.
6. Установить успокоитель цепи при интенсивном катании.

Наиболее опасная комбинация – это заклинивание цепи. Цепь проваливается в пространство между шатунами/звездами и рамой и не вылезает оттуда не под каким предлогом. Приложение силы вызывает только повреждение рамы. В таких случаях нужно очень аккуратно искать то положение, в котором цепь проваливается в зазор. Такое положение обязательно попадётся. Нельзя вытягивать цепь с приложением большие сил – сама цепь испортится и можно нанести непоправимый урон для рамы велосипеда. Были случаи, когда велосипедист так сильно протаскивал цепь, что буквально распиливал свою раму. А малейшее повреждение приводит к образованию трещины.

Обратите внимание, что периодические соскакивания цепи – это обычное дело для велосипеда. Это штатный режим работы, если угодно. Но случаи эти должны быть именно, что очень редкими. Если цепь соскакивает по два раза за поездку, то это уже недопустимая граница. Кроме того, стандартный велосипед должен проезжать и по корешкам, и по камням, и скатываться с горок по грунтовкам с сохранением цепи на её месте. Большая и средняя интенсивность тряски/движения — это стандартный режим. Если наблюдаются постоянные отклонения, значит пора заняться ремонтом.