Schimbator de biciclete sau schimbător (prin engleză din franceză dérailleur - „ derailleur ”), de asemenea, un etrier - parte a transmisiei unei biciclete , conceput pentru a schimba viteza și cuplul . Schimbarea vitezelor este controlată de butonul de schimbare .
În cel mai simplu caz, o bicicletă are o treaptă fixă, dar atunci când pedalează, o persoană dezvoltă putere maximă într-un interval destul de îngust de viteze de rotație (80-100 de rotații complete pe minut). Schimbarea vitezelor schimbă raportul de viteză și vă permite să obțineți cadența optimă la diferite viteze ale bicicletei, așa că multe biciclete sunt echipate cu astfel de mecanisme de schimbare.
Schimbatorul in forma in care este folosit astazi pe majoritatea bicicletelor a fost inventat de celebrul biciclist italian Tullio Campagnolo in 1950. Stelele (atat spate cat si fata) sunt montate in blocuri. Blocul frontal de stele se numește „ sistem ”, blocul din spate de stele se numește casetă . Deplasarea se realizează folosind o deplasare laterală a lanțului, care îl direcționează către steaua dorită. Datorită diferenței de diametre ale pinioanelor la o lungime fixă a lanțului, apare slăbirea, care este compensată de un întinzător cu arc pe schimbătorul spate.
O bicicletă poate avea de la 3 la 12 stele conduse și 1-3 conducătoare, ceea ce permite până la 36 de viteze (combinații de stele), fiecare dintre ele fiind caracterizată de un raport de transmisie. Totuși, transferurile pot fi repetate (de exemplu, prevederile 32/16 și 22/11 sunt echivalente); dar o astfel de intersecție este necesară pentru o comutare secvențială mai convenabilă. În plus, eficiența angrenajului nu este aceeași: cu o nealiniere mare a lanțului (de exemplu, de la stea mică din față la stea mică din spate), frecarea și uzura lanțului și a stelelor crește foarte mult, deci nu este recomandat să utilizați în mod activ astfel de angrenaje.
Comutatoarele sunt controlate de tensiunea cablurilor, care este reglată prin butoane speciale de schimbare. Pentru biciclete, până la sfârșitul anilor 1980 și începutul anilor 90, tensiunea cablurilor a fost reglată continuu (liniște), motiv pentru care ciclistul însuși a trebuit să determine poziția mânerului corespunzător unei anumite trepte de viteză. Mai târziu, s-au răspândit sistemele de comutare index, în care cablul și comutatorul corespunzător pot ocupa una dintre mai multe poziții fixe. Comutarea în sine se realizează fie prin apăsarea uneia dintre cele două pârghii (una pentru ridicare, alta pentru coborâre), fie prin rotirea unui inel special dintr-o poziție în alta (de obicei în următoarea). În mod tradițional, maneta schimbătorului de viteze „ sistem ” se află pe ghidonul din stânga, casetele sunt pe dreapta. Trecerea lanțului între stele necesită pedalarea, cu un lanț staționar, treptele nu sunt schimbate. Este interzisă întoarcerea pedalelor înapoi în timpul schimbării: acest lucru poate duce la blocarea lanțului și deteriorarea transmisiei. Schimbatorul spate nu este compatibil cu frânele cu tambur (picior) .
În ultimii ani, sistemele cu schimbarea vitezelor controlate electronic și-au găsit o aplicație largă (acestea sunt componentele din seria Shimano Di2, Campagnolo EPS). Aceste sisteme reduc efortul aplicat butoanelor schimbătorului la aproape zero și măresc viteza și precizia schimbării. În plus, astfel de sisteme fac posibilă trecerea simultană între toate stele (acest lucru se aplică, în special, tehnologiei EPS Campagnolo , utilizată împreună cu schimbătoarele din seria Super Record). De asemenea, sistemele electronice de comutare vă permit să setați setările inițiale pentru transmisie, să efectuați diagnosticarea acesteia și, dacă este necesar, reglarea automată.
Schimbatorul spate este montat pe cadru printr-un suport special . Scopul său este de a lua daune asupra lui atunci când lovește solul sau un obstacol, astfel încât nici comutatorul, nici cadrul mai scump să nu fie deteriorate. Pe cadrele din titan și oțel, se folosește un robinet nedemontabil, strâns sudat la bară; în caz de deteriorare minoră, poate fi neîndoit până la starea inițială, iar în caz de spargere, poate fi sudat la locul său. Robinetele detașabile, special realizate din aliaje fragile, sunt așezate pe cadre din aluminiu și carbon. La cea mai mică deteriorare, un astfel de suport este pur și simplu înlocuit cu unul nou. În procesul de schimbare, din cauza sarcinilor pe care le experimentează cocoșul, acesta începe să se îndoaie spre stele, ceea ce duce în cele din urmă la schimbări de viteză neclare. În acest caz, acesta trebuie scos de pe bicicletă, inspectat, iar dacă este îndoit, pur și simplu înlocuiți-l cu unul nou. La achiziționarea unui cocoș nou, este necesar să se țină cont de ce model a fost cel vechi, deoarece. nu toate sunt compatibile cu cadre diferite.
Pe lângă comutatorul clasic de viteză, se mai folosește unul planetar. În comparație cu schimbarea externă, eficiența sa mecanică este puțin mai mică, [1] dar este mai puțin afectată de mediul extern și este mai convenabil de utilizat (în special, vă permite să schimbați treptele în timp ce stați nemișcat), deci este utilizat în mod activ pentru biciclete de oraș și de turism. La bicicletele de oraș, mecanismele planetare sunt cel mai des folosite combinate cu trei trepte și mai rar cu opt trepte, oferind trei sau opt trepte de viteză și o frână. Multă vreme, butucurile cu trei viteze au fost cele mai ușoare și mai simplificate, dar recent compania japoneză Shimano a început să producă modele cu opt trepte, care, conform companiei, sunt mai bine depanate decât cele cu trei viteze. [2]
Sistemul de frânare încorporat poate fi diferit - frână de picior, frână cu role sau frână cu disc. În primul și al doilea caz, dispozitivul de frânare este amplasat în interiorul manșonului, dar este controlat în diferite moduri: frâna de picior - prin deplasarea pedalelor înapoi, cea cu role - cu ajutorul unui cablu. Iar discul se franeaza cu ajutorul unui etrier ; există, de asemenea, butuci ușoare fără frână pentru utilizare cu o frână pe jantă. Cele mai scumpe modele (de exemplu, butuci de viteză Rohloff) au 14 trepte, oferind un raport de transmisie de peste 500% - acesta este comparabil cu un bun schimbător de viteze clasic, dar aceste butuci cântăresc și aproximativ 2 kilograme.
Principalii producatori de schimbatoare planetare sunt Shimano , SRAM si Rohloff AG .
În 1904, inventatorul german Otto Lueger, pe paginile „Dicționarului tuturor tehnologiei și științelor auxiliare” (Lexikon der gesammten Technik und ihrer Hilfswissenschaften) a schițat o variantă a unei cutii de viteze independente, pe care și-a propus să o instaleze pe motociclete și biciclete. Datorită complexității tehnice a producției, această opțiune nu a devenit larg răspândită, dar biciclete cu cutii de viteze similare au fost produse în Republica Cehă (Phoebus Velo Oldtimer Mutaped) și Germania (Adler). [3] Principiul de funcționare al acestui comutator a fost similar cu cel al butucului planetar.
În 2006, Christoph Lermen și Michael Schmitz au fondat Pinion GmBH după antrenament la centrul de pregătire Porsche și au început să lucreze la diferite prototipuri de transmisie. [4] În 2007, Pinion GmBH a brevetat un schimbător de biciclete similar cu un schimbător de mașini. În carcasă există două rânduri coaxiale de viteze care, prin comutarea treptei active, schimbă ambreiajul și raportul de viteză. În acest caz, arborele de intrare transmite rotația steluței de antrenare, care o transmite roții printr-o curea de transmisie sau cu lanț. Această abordare a permis creșterea intervalului și a numărului real de viteze. [5] De exemplu, Pinion P1.18 are 18 viteze și o gamă de transmisie de 636%. Dar, în același timp, același model avea o greutate de 2700 g și a costat 1500 de dolari în 2017. La modelele mai noi, Pinion a reușit să reducă prețul și greutatea cutiilor de viteze. Astăzi, cadrele pentru cutia de viteze Pinion sunt produse de companii precum Jeronimo, The Rig, Nikolai, Ghost și multe altele. [6]
| Componente, scule și accesorii pentru biciclete | |||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||