Андрей Григорьев
Разные велосипеды имеют разные передаточные отношения цепного и/или планетарного механизма, разные посадочные диаметры ободов колес, разного размера шины, разные длины шатунов. Для осмысленного выбора велосипеда необходимо ориентироваться не только на такие показатели, как тип велосипеда, но и на параметры привода.
Если человеку, уже ездящему на каком-то конкретном велосипеде, не хватает легких передач, это еще не означает, что его велосипед никуда не годится. Возможно, необходимо заменить звездочки на более подходящие в данной ситуации. Но для подбора звездочек неплохо иметь какое-нибудь числовое значение, описывающее соотношение скорости вращения педалей велосипеда и скорости его движения. В настоящее время существует три системы для описания этого:
- Ранее, когда в нашей стране, да и в мире, в основном использовались велосипеды с колесами 28", различие в передаточном отношении привода велосипеда можно было легко описать отношением количества зубьев в ведущих звездах к количеству зубьев в ведомых. Это отношение имеет смысл применять только в случае, когда рассматриваются велосипеды, с одинаковыми или почти одинаковыми размерами колес, так как усилия прилагаемые на педалях, прямо пропорциональны перемещению велосипеда. Пользоваться же данной системой применительно к велосипедам с планетарными втулками вообще бессмысленно, так как скорость вращения ведомой звезды не совпадает со скоростью вращения колеса, необходимо учитывать и коэффициент планетарного механизма на данной передаче. Отношение количества зубьев – это коэффициент.
- От этого недостатка свободна следующая система расчета. Шаг велосипеда (укладка) – это расстояние, проходимое велосипедом за один оборот педалей. В данной системе, соответственно, учитываются размеры колеса. Для разных типов велосипедов, да и для разных передач многоскоростных велосипедов, значения этого параметра могут изменяться в широких пределах. Например, для самой быстрой передачи обычного горного велосипеда это значение в 4-5 раз больше, чем для самой медленной. Это самая распространенная система описания "производительности" велосипеда. На западе она называется "дюймы" или "метры". Значение укладки вычисляется как длина окружности колеса помноженная на передаточное отношение привода, то есть значение, выдаваемое предыдущей системой. Укладка измеряется в метрах или дюймах.
- Относительный шаг велосипеда. Эта система идет еще дальше. Кроме того, что велосипеды могут иметь разные диаметры колес, они могут иметь еще и разные длины шатунов, также влияющие на передачу усилий от ног велосипедиста к колесу. Для учета этого обстоятельства, берут отношение длины окружности колеса к длине окружности, описываемой шатуном, и умножают на передаточное отношение цепного механизма. Таким образом, привод велосипеда описывается целиком, от педали до колеса велосипеда. Правда, для большинства полноразмерных велосипедов, к которым можно отнести горные, гибриды, шоссейные, городские, длина шатунов обычно составляет 170 или 175 мм. Т. е. разница составляет всего 3%, притом, что интервал между соседними передачами в горном велосипеде составляет порядка 15%. Поэтому данная система применяется не так часто: значительного уточнения не происходит. Величина относительного шага – коэффициент.
Ниже приводятся примерные значения укладки для некоторых типов распространенных велосипедов.
| Название или тип велосипеда | Размер шин | Кол-во зубьев спереди/сзади | Шаг велосипеда (м) |
|---|---|---|---|
| Кама | 406-40 | 46/15 | 4.68 |
| Салют | 533-37 | 46/19 | 4.62 |
| дорожный велосипед | 622-40 | 46/19 | 5.34 |
| Турист | 622-32 | от 51/13 до 40/24 | от 8.46 до 3.59 |
Ниже приводятся данные расчета передач горного велосипеда, исходя из следующих условий:
- Посадочный диаметр колеса - 559 мм;
- Толщина шины - 50 мм;
- Промятие шины под весом велосипедиста не учитывается.
Тогда, длина окружности колеса будет равна 2070 мм. В большинстве моделей велокомпьютеров необходимо вводить в качестве размера колеса как раз эту величину (иногда в сантиметрах).
Довольно распространенными для горных велосипедов с приводом в 24 передачи являются система с набором звезд 42-32-22 зуба и кассета 11-13-15-17-20-23-26-30 зубьев. Их мы и рассмотрим в качестве примера. Значения укладки для каждой из передач приведены в таблице и на графике.
| Шаг велосипеда (укладка), метр | |||
|---|---|---|---|
| Количество зубьев | ведущие звездочки | ||
| ведомые звездочки | 42 | 32 | 22 |
| 11 | 7,98 | 6,08 | 4,18 |
| 13 | 6,75 | 5,14 | 3,54 |
| 15 | 5,85 | 4,46 | 3,06 |
| 17 | 5,16 | 3,93 | 2,70 |
| 20 | 4,39 | 3,34 | 2,30 |
| 23 | 3,82 | 2,91 | 2,00 |
| 26 | 3,38 | 2,57 | 1,77 |
| 30 | 2,93 | 2,23 | 1,53 |
Исходя из этих данных, легко можно посчитать скорость велосипедиста на заданной передаче при определенной частоте вращения педалей или наоборот, частоту вращения (каденс) при заданной скорости. Например, для туризма, при неспешной езде, рекомендуется держать частоту вращения педалей в диапазоне 70-80 об/мин. Средний каденс у профессиональных шоссейных гонщиков превышает 100 об/мин, а у трековиков еще больше.
Вы можете воспользоваться калькулятором для расчета передач велосипеда. Калькулятор выполнен в виде книги MS Excel.
Как видно из таблицы и графика, отношение между максимальной и минимальной передачей на горном велосипеде среднего уровня составляет величину около 5.21 (521%). Это позволяет использовать горный велосипед на дорогах с очень разнообразными рельефами и условиями езды – от гладких шоссе на спусках, до крутых подъемов по сложной дороге или вообще вне дорог. При этом проходимость велосипеда обычно ограничивается сцепными свойствами шин или моментом, опрокидывающим велосипедиста назад. Причем, это значение не является пределом. Сейчас нередко можно встретить велосипеды с системами 44-22 зуба и кассетами 11-34 зуба, где отношение между максимальной и минимальной передачей достигает 6.18 (618%).
Кроме того, видно, что передачи идут перекрывающимися рядами. Для горного или гибридного велосипеда переключение спереди на одну звезду приблизительно эквивалентно переключению сзади на две.
Последнее обновление 26 февраля 2006.