Велосипедный тормоз

Эта статья может быть слишком длинной для чтения и удобной навигации . Размер читаемой прозы - 47 килобайт. Пожалуйста, подумайте о разделении контента на подстатьи, сжатии или добавлении подзаголовков . Пожалуйста, обсудите этот вопрос на странице обсуждения статьи . ( Сентябрь 2015 г. )

Анимация одинарного шарнирного суппорта с боковым тяговым усилием для заднего колеса шоссейного велосипеда со стальной рамой.

Велосипед тормоз снижает скорость на велосипеде или предотвращает его перемещение. Три основных типа: ободные , дисковые и барабанные .

Большинство велосипедных тормозных систем состоит из трех основных компонентов: механизма, позволяющего водителю задействовать тормоза, например тормозных рычагов или педалей ; механизм для передачи этого сигнала, такой как тросы Боудена , гидравлические шланги, стержни или велосипедная цепь ; а сам тормозной механизм, A суппорт или барабан , нажимать две или более поверхности вместе для того , чтобы преобразовать, с помощью трения , кинетическая энергия велосипеда и наездника в тепловую энергию , чтобы быть рассеиваться .

История [ править ]

Карл Дрейс включил поворотную тормозную колодку, которую можно было прижать к задней железной шине его Laufmaschine 1817 года . ^[1] Это было продолжено на самых ранних велосипедах с педалями, например, на костях , которые были оснащены тормозом с ложкой, который давил на заднее колесо. ^[2] Тормоз приводился в действие рычагом или шнуром, соединенным с рулем. Водитель также мог замедлиться, сопротивляясь педалям фиксированного полного привода.

Следующее развитие велосипеда, пенни-фартинги , аналогично тормозилось ложным тормозом или педалями назад. Во время его разработки с 1870 по 1878 год существовали различные конструкции тормозов, большинство из которых работали на заднем колесе. Однако по мере того, как заднее колесо становилось все меньше и меньше, с увеличением веса водителя на переднее колесо, торможение на заднем колесе становилось менее эффективным. Передний тормоз, представленный Джоном Кином в 1873 году, был широко принят к 1880 году из-за его большей тормозной способности. ^[3]

Некоторые гонщики за гроши использовали только педали назад, сходили и спускались по крутым холмам, но большинство также использовали тормоз. ^[2] Наличие тормоза означало, что гонщики могли катиться вниз по склону, снимая ноги с педалей и кладя их на руль, хотя большинство гонщиков предпочитали спешиваться и спускаться по крутым склонам. ^[3] Помещение ног под руль, когда ступни не находятся на педалях, помещенных на подставки для ног на вилках, привело к серьезным несчастным случаям, вызванным тем, что ступни зацепились за спицы. ^[2]

Альтернативой тормозу ложкой для копеек-фартингов был суппорт, запатентованный Брауэтом и Харрисоном в 1887 году. ^{[4] В} этой ранней версии суппорта использовался резиновый блок для контакта с внешней стороной маленькой задней шины копейки.

В 1870-х и 1880-х годах был разработан безопасный велосипед, который примерно напоминает современные велосипеды, с двумя колесами одинакового размера, первоначально с твердыми резиновыми шинами. Обычно они были оснащены передним тормозом с ложкой и не имели заднего тормозного механизма, но, как копейки, они использовали фиксированные передачи, позволяющие тормозить заднее колесо, сопротивляясь движению педалей. Относительная хрупкость деревянных ободов, используемых на большинстве велосипедов, по-прежнему не позволяла использовать ободные тормоза. ^{[ необходима цитата ]} В конце 1890-х годов появились ободные тормоза и муфта свободного хода. ^[2]

С введением массового производством пневматических шин со стороной Dunlop Tire Company , использование ложки тормозов начало снижаться, так как они , как правило, быстро изнашиваются через тонкий корпус новых шин. Эта проблема привела к спросу на альтернативные тормозные системы. 23 ноября 1897 года Абрам У. Дак из компании Duck's Cyclery в Окленде, штат Калифорния, получил патент на его роликовый тормоз Duck (патент США 594 234). ^[5] утка тормоз используется стержень , приводимый в действие рычагом на руле , чтобы вытащить двойные резиновые валики против передней шины, торможения переднего колеса. ^[6]

В 1898 году, после появления механизмов свободного выбега, были введены первые внутренние тормоза для заднего колеса. Тормоз каботажного судна находился в ступице заднего колеса и включался и управлялся задним ходом, что устраняло проблему износа шин. В США каботажный тормоз был наиболее распространенным тормозом в первой половине 20-го века, часто являясь единственной тормозной системой на велосипеде.

Типы тормозов [ править ]

Ложные тормоза [ править ]

Ложка тормоз или плунжер тормоз , вероятно, первый типа велосипед тормоза и предшествует пневматическую шину. ^[7] Ложковые тормоза использовались на грошовых фартингах с цельнорезиновыми шинами в 1800-х годах и продолжали использоваться после появления безопасных велосипедов с пневматическими шинами. Ложковый тормоз состоит из колодки (часто кожаной) или металлической колодки (возможно, с резиновым покрытием), которая прижимается к верхней части передней шины. Они почти всегда приводились в действие правым рычагом. В развивающихся странах ножной тормоз ложки иногда заменяют на старые родстеры со стержневым тормозом. . Он состоит из подпружиненного клапана, прикрепленного к задней части короны вилки. Он прижимается к переднему колесу ногой гонщика.

Возможно, в большей степени, чем любой другой вид велосипедного тормоза, тормоз ложки чувствителен к дорожным условиям и значительно увеличивает износ шин.

Ложковые тормоза, хотя и устарели с появлением утиного тормоза, каботажного тормоза и стержневого тормоза, продолжали использоваться на Западе дополнительно на взрослых велосипедах до 1930-х годов и на детских велосипедах до 1950-х годов. В развивающихся странах они производились гораздо позже.

• Ложковый тормоз на переднем колесе велосипеда Swift Safety 1886 года в Транспортном музее Ковентри

• Вариант тормоза-ложки в музее Батавуса в Херенвене, Нидерланды

• Тормоз велосипедной ложки на 1898 Columbia Model 51 Ladies Chainless

• Ложковый тормоз на переднем колесе

• Самодельный тормоз ложки на китайский грузовой трехколесный велосипед

Утиный тормоз [ править ]

Изобретенный в 1897 году тормоз утки или роликовый тормоз утки использовал стержень, приводимый в действие рычагом на руле, чтобы прижимать сдвоенные фрикционные ролики (обычно сделанные из дерева или резины) к передней шине. ^[6] Установленные на осях, закрепленных фрикционными шайбами ​​и установленные под углом, чтобы соответствовать форме шины, ролики прижимались к своим фрикционным шайбам при контакте с шиной, тем самым тормозя переднее колесо. ^[6] Натяжная пружина удерживает ролики от шины, за исключением случаев торможения. ^[6] Сила торможения была увеличена за счет удлиненного тормозного рычага, установленного параллельно и позади руля, что обеспечивало дополнительный рычаг при торможении (при необходимости можно было потянуть за рычаг двумя руками). ^[6] При использовании в сочетании с задним тормозом для каботажного судна лучший велосипедист мог остановиться намного быстрее и с лучшей модуляцией тормозного усилия, чем это было возможно при использовании только тормоза с ложкой или заднего тормоза для каботажного судна. ^{[8] [9]} Эта конструкция, известная в просторечии как « утиный тормоз» , использовалась многими известными наездниками того времени и широко экспортировалась в Англию, Австралию и другие страны. ^[10] В 1902 году Луи Х. Билл получил патент на улучшенную версию роликового тормоза Duck (патент 708,114) для использования на моторизованных велосипедах (мотоциклах). ^{[11] [12]}

Ободные тормоза [ править ]

Ободные тормоза называются так потому, что тормозная сила прикладывается фрикционными накладками к ободу вращающегося колеса, таким образом замедляя его и велосипед. Тормозные колодки могут быть из кожи , резины или пробки и часто устанавливаются в металлические « башмаки ». Ободные тормоза обычно приводятся в действие рычагом, установленным на руле .

Преимущества и недостатки [ править ]

Ободные тормоза недорогие, легкие, механически простые, простые в обслуживании и мощные. Однако они относительно плохо работают, когда ободья влажные, и будут тормозить неравномерно, если обода даже слегка деформированы. Поскольку обода могут переносить мусор с земли на тормозные колодки, ободные тормоза более склонны к забиванию грязью или снегом, чем дисковые тормоза (где тормозные поверхности находятся выше земли), особенно при движении по грунтовым поверхностям. Низкая цена и простота обслуживания ободных тормозов делают их популярными в недорогих и средних велосипедах для пригородных поездов, где недостатки сглаживаются из-за неблагоприятных условий. Легкий вес ободных тормозов также делает их желанными в шоссейных гоночных велосипедах.

Ободные тормоза требуют регулярного обслуживания. Тормозные колодки изнашиваются и требуют замены. По мере их износа может потребоваться корректировка их положения по мере износа материала. Поскольку движение большинства тормозов не является идеально горизонтальным, колодки могут потерять центрирование по мере износа, что приведет к неравномерному износу колодок. По прошествии более длительного времени и использования диски могут изнашиваться. Ободья следует периодически проверять на износ, так как они могут катастрофически выйти из строя, если тормозная поверхность станет слишком изношенной. Износ ускоряется во влажных и грязных условиях. Ободные тормоза требуют, чтобы обода были прямыми (а не овальными или деформированными). Если обод имеет ярко выраженное колебание, то тормозное усилие может быть прерывистым или неравномерным, а колодки могут тереть обод даже тогда, когда тормоз не задействован.

Во время торможения поверхности трения (тормозные колодки и обода) будут нагреваться. ^[13] При нормальном использовании это не проблема, поскольку тормоза действуют с ограниченным усилием и на короткое время, поэтому тепло быстро рассеивается в окружающий воздух. Однако на сильно загруженном велосипеде при длительном спуске тепловая энергия может добавляться быстрее, чем рассеиваться, вызывая накопление тепла, которое может повредить компоненты и вызвать отказ тормозов.

Доступно керамическое покрытие для дисков, которое может снизить износ, а также улучшить торможение как на мокрой, так и на сухой дороге. Это также может немного снизить теплопередачу внутрь колесных дисков, потому что это теплоизолятор. ^[14]

Тормозные колодки [ править ]

Тормозные колодки доступны в различных формах и из различных материалов. Многие из них состоят из сменной резиновой накладки, удерживаемой на опоре или тормозной колодке , со стойкой или болтом на задней стороне для крепления к тормозу. Некоторые из них выполнены как одно целое с насадкой, отформованной непосредственно в подушке для снижения производственных затрат; тормозные колодки картриджного типа удерживаются на месте металлическим шплинтом или резьбовым установочным винтоми может быть заменен, не перемещая тормозную колодку от совмещения с ободом. Резина может быть мягче для увеличения тормозного усилия при меньшем усилии рычага или более жесткой для увеличения срока службы. Многие конструкции колодок имеют прямоугольную форму; другие более длинные и изогнутые, чтобы соответствовать радиусу обода. Колодки большего размера не обязательно обеспечивают большую тормозную силу, но изнашиваются медленнее (в зависимости от толщины), поэтому обычно могут быть тоньше. Как правило, тормоз можно оснастить различными колодками, если монтаж совместим. Обода из углеродного волокна могут быть более чувствительны к повреждениям из-за неправильно подобранных тормозных колодок, и, как правило, необходимо использовать неабразивные пробковые колодки. ^{[ необходима цитата ]}

Обода с керамическим покрытием следует использовать со специальными подушками из-за накопления тепла на границе раздела между подушками и ободом; Стандартные колодки могут оставлять на керамической тормозной поверхности "глянцевую пленку", уменьшая присущую ей шероховатость и приводя к серьезному снижению эффективности торможения в сырую погоду. ^{[ необходима цитата ]} Керамические прокладки обычно содержат соединения хрома, чтобы противостоять нагреванию.

Для использования в сырую погоду иногда используются тормозные колодки, содержащие оксид железа (iii), поскольку они имеют более высокое трение о влажный алюминиевый обод, чем обычная резина. Эти подушечки лососевого цвета были сначала изготовлены компанией Scott-Mathauser, а теперь производятся компанией Kool-Stop.

Чтобы свести к минимуму чрезмерный износ обода, тормозная колодка должна быть достаточно твердой, чтобы на поверхность колодки не попал дорожный песок или стружки металла обода, так как они действуют как шлифовальные / строжковые агенты и заметно сокращают срок службы обода.

Самостоятельные характеристики [ править ]

Если перед вилкой установлен передний тормоз, возникает так называемый эффект самопомощи («сервопривод»). Сила трения между тормозной колодкой и ободом создает изгибающий момент вокруг точки выхода тормозного болта из вилки. Это заклинивает туфли выше на коническом ободе, тем самым увеличивая нормальную силу между ботинками и поверхностью обода. Самопомощь снижает входное усилие, необходимое для включения тормоза. Задние тормоза, установленные за опорами подседельной трубы, дают прямо противоположный эффект. Таким образом, передний тормоз обычно более эффективен, чем задний, когда тормоза установлены таким образом.

Типы ободных тормозов [ править ]

Ниже перечислены многие подтипы ободных тормозов: ^[15]

Штанговые тормоза [ править ]

«Тормоз со стержневым приводом» или просто «стержневой тормоз» (роликовый рычажный тормоз в терминологии Роли) использует серию стержней и шарниров, а не тросов Боудена , для передачи силы, приложенной к ручному рычагу, чтобы тянуть фрикционные колодки вверх против внутренняя поверхность обода колеса, обращенная к ступице. Их часто называли «стременными тормозами» из-за их формы. Стержневые тормоза используются с профилем обода, известным как обод Westwood , который имеет слегка вогнутую поверхность на тормозной поверхности и не имеет плоской внешней поверхности, необходимой для тормозов, применяющих колодки с противоположных сторон обода.

Механизм задней навески усложняется необходимостью обеспечения возможности вращения в местах крепления вилки и руля к раме. Обычная установка заключалась в том, чтобы комбинировать передний штанговый тормоз с задним тормозом для подножки. Несмотря на то, что рычаги тяжелые и сложные, они надежны и долговечны и могут быть отремонтированы или отрегулированы с помощью простых ручных инструментов. Этот дизайн все еще используется, как правило, на африканских и азиатских родстерах, таких как Sohrab и Flying Pigeon .

Тормоза суппорта [ править ]

Суппортный тормоз - это класс тормозов с тросовым приводом, в которых тормоз крепится к одной точке над колесом, теоретически позволяя рычагам автоматически центрироваться на ободе. Плечи охватывают шину и заканчиваются тормозными колодками, которые прижимаются к ободу . Хотя в некоторых конструкциях предусмотрены двойные точки поворота - рычаги поворота на подрамнике, - вся сборка по-прежнему крепится к одной точке.

Тормоза с суппортом становятся менее эффективными по мере того, как шины становятся шире и глубже, что снижает механическое преимущество тормозов . Таким образом, суппортные тормоза редко встречаются на современных горных велосипедах . Но они почти повсеместно используются на шоссейных велосипедах , особенно на суппорте с двумя шарнирами .

Боковые суппорты [ править ]

"Тормоза с суппортом с одной шарнирной опорой" состоят из двух изогнутых рычагов, которые пересекаются в шарнире над колесом и удерживают тормозные колодки на противоположных сторонах обода. У этих рычагов с одной стороны есть удлинители, одно прикреплено к кабелю, а другое - к корпусу кабеля. Когда тормозной рычаг нажат, рычаги движутся вместе, и тормозные колодки сжимают обод.

Эти тормоза просты и эффективны для относительно узких шин, но имеют значительный прогиб и, как следствие, плохие характеристики, если рычаги сделаны достаточно длинными, чтобы соответствовать широким шинам. Если не отрегулировать должным образом, низкокачественные тормозные колодки имеют тенденцию поворачиваться в одну сторону во время срабатывания и имеют тенденцию оставаться там, что затрудняет равномерное удаление тормозных колодок от обода. Эти тормоза сейчас используются на недорогих велосипедах; до появления тормозов с двойным шарниром суппорта они использовались на всех типах шоссейных велосипедов.

«Тормоза с суппортом с двумя шарнирами и боковым тяговым усилием» используются на большинстве современных гоночных велосипедов . Одна рука поворачивается в центре, как тяга в сторону; а другой поворачивается сбоку, как центральная тяга. Корпус троса крепится как у бокового тормоза.

Центрирование боковых тормозов было улучшено с принятием на массовый рынок боковых тормозов с двойным шарниром (старая конструкция, заново открытая Shimano в начале 1990-х). Эти тормоза обладают более высоким механическим преимуществом и приводят к лучшему торможению. Тормоза с двумя шарнирами немного тяжелее, чем обычные суппорты с боковым отводом, и не могут точно отслеживать отклонение от истинного обода или колесо, которое изгибается из стороны в сторону в раме при резком подъеме. Часто можно увидеть, как профессиональные гонщики взбираются на горы с быстросъемным тормозом на заднем тормозе, чтобы исключить сопротивление от этого источника. ^{[ необходима цитата ]}

Тормоза с центральным суппортом [ править ]

Этот тип тормоза имеет симметричные рычаги и, следовательно, более эффективно центрируется. Корпус троса прикрепляется к фиксированному ограничителю троса, прикрепленному к раме, а внутренний трос болтами прикрепляется к скользящей детали (называемой «тормозной треугольником», «тормозным треугольником» или « вилкой ») или маленькому шкиву, по которому проходит разводной трос, соединяющий два тормозных рычага. Натяжение троса равномерно распределяется между двумя рычагами, предотвращая смещение тормоза в одну или другую сторону.

Эти тормоза были по разумной цене и в прошлом занимали ценовую нишу между более дешевыми и более дорогими моделями боковых тормозов. Они более эффективны, чем боковые тормоза, в условиях большого вылета, поскольку расстояние между осью поворота и тормозной колодкой или креплением троса намного короче, что снижает гибкость. Важно, чтобы фиксированный мост, удерживающий оси, был очень жестким.

U-тормоза [ править ]

«U-образные тормоза» (также известные под торговой маркой «990-style») по существу имеют ту же конструкцию, что и суппорт с центральным натяжением . Разница в том, что два шарнира рычага прикрепляются непосредственно к раме или вилке, в то время как шарниры суппорта с центральным тяговым усилием крепятся к интегрированной мостовой раме, которая крепится к раме или вилке одним болтом. Как и в случае роликовых кулачковых тормозов , это суппорт с шарнирами, расположенными над ободом. Таким образом, U-образные тормоза часто являются взаимозаменяемыми и имеют те же проблемы с обслуживанием, что и тормоза с роликовыми кулачками.

U-образные тормоза использовались на горных велосипедах в начале 1990-х, особенно под перьями - популярным в то время местом крепления заднего тормоза. ^[16] Такое расположение обычно выгодно за счет более высокой жесткости рамы, что является важным фактором при использовании мощного тормоза, поскольку изгиб перьев увеличивает ход рычага и снижает эффективное тормозное усилие. К сожалению, он также очень склонен к забиванию грязью, из-за чего U-тормоза быстро вышли из употребления на мотоциклах для беговых лыж.

U-образные тормоза являются текущим стандартом для рам и вилок Freestyle BMX . Основное преимущество U-тормозов перед консольными и линейно-тяговыми тормозами в этом случае заключается в том, что боковой выступ тормоза и тросовой системы минимален, а открытые части гладкие. Это особенно ценно на велосипедах BMX для фристайла, где любые выступающие части подвержены повреждению и могут задеть тело или одежду гонщика.

Консольные тормоза [ править ]

Консольный тормоз - это класс тормозов, в которых каждый рычаг прикреплен к отдельной точке поворота на одной стороне стойки сиденья или вилки . Таким образом, все консольные тормоза являются двухопорными. Оба первых и второй класс рычажных существуют конструкции; второй класс - безусловно, самый распространенный. В конструкции рычага второго класса рычаг поворачивается под ободом. Тормозная колодка устанавливается над шарниром и прижимается к ободу, когда два рычага стягиваются вместе. В первоклассной конструкции рычага рычаг поворачивается над ободом. Тормозная колодка устанавливается под шарниром и прижимается к ободу, когда два рычага раздвигаются.

Из-за более широкого возможного расстояния между креплениями и колодками консольные тормоза часто предпочтительнее для велосипедов с широкими шинами, например, для горных велосипедов . Поскольку рычаги движутся только по заданным дугам, тормозная колодка должна регулироваться в нескольких плоскостях. Таким образом, консольные тормозные колодки, как известно, сложно регулировать. По мере износа тормозных колодок консольного тормоза второго класса они опускаются ниже по ободу. В конце концов, можно попасть под обод, и тормоз не сработает.

Существует несколько типов тормозов, основанных на конструкции консольных тормозов : консольные тормоза и тормоза с прямым натяжением - оба типа рычагов - рычаги второго класса - и тормоза с роликовым кулачком и U-образные тормоза - оба типа рычагов первого класса.

Традиционные консольные тормоза [ править ]

Этот тип тормоза предшествует тормозу прямого действия . Это консольная конструкция с центральной вытяжкой, с выступающими под углом наружу рычагами, выступающими с каждой стороны, ограничителем троса на раме или вилке для завершения корпуса троса и раздвижным тросом между рычагами, аналогичным тормозам с центральным тросом . Трос от тормозного рычага тянет вверх по заднему тросу, заставляя тормозные рычаги вращаться вверх и внутрь, таким образом сжимая обод между тормозными колодками.

Первоначально консольные тормоза имели почти горизонтальные рычаги и были разработаны для максимального клиренса на туристических или велокроссовых велосипедах. Когда горный велосипед стал популярным, для них также стали применяться консольные тормоза, но меньшие рамы MTB означали, что гонщики часто забивали задние тормозные рычаги пятками. «Низкопрофильные» консоли были разработаны, чтобы преодолеть это, где руки расположены ближе к 45 градусам от горизонтали. Низкопрофильные тормоза требуют более пристального внимания к геометрии кабеля, чем традиционные консольные, но сейчас они являются наиболее распространенным типом.

Традиционные консольные тормоза трудно приспособить к подвеске велосипеда, и они несколько выступают из рамы. Соответственно, они обычно встречаются только на велосипедах без подвески.

V-brakes [ править ]

«Тормоза с линейным тяговым усилием» или «тормоза с прямым натяжением», обычно называемые торговой маркой Shimano «V-brakes», представляют собой версию консольных тормозов с боковым тяговым усилием, которые устанавливаются на те же выступы рамы . Однако рычаги длиннее, с одним рычагом прикреплен кожух кабеля, а к другому - кабель. Как кабельтянет к корпусу, руки стянуты вместе. Поскольку корпус входит вертикально над одним рычагом, но сила должна передаваться между рычагами сбоку, гибкий корпус удлинен жесткой трубкой с изгибом 90 °, известной как «лапша» (лапша с изгибом 135 ° используется там, где передний тормоз управляется правой рукой, так как это дает более плавный изгиб в кожухе троса). Лапша умещается в стремени, прикрепленном к руке. Гибкий сильфон часто закрывает оголенный кабель. ^[17]

Поскольку между тросом и рычагами нет промежуточного механизма, конструкция называется «прямой тяги». А поскольку рычаги перемещаются на то же расстояние, что и кабель относительно его корпуса, конструкция также называется «линейно-тянущая». Термин «V-Brake» является зарегистрированным товарным знаком Shimano и представляет собой наиболее популярную реализацию этой конструкции. В некоторых высокопроизводительных V-образных тормозах используется параллельное движение с четырьмя шарнирами, поэтому тормозные колодки контактируют практически в одном и том же месте на ободе колеса независимо от износа.

V-образные тормоза хорошо работают с системами подвески, которые есть на многих горных велосипедах, потому что они не требуют отдельного упора троса на раме или вилке. Из-за более высокого механического преимущества V-образных тормозов для них требуются тормозные рычаги с более длинным ходом троса, чем рычаги, предназначенные для старых типов тормозов. Механические (то есть приводимые в действие тросом) дисковые тормоза используют ту же величину хода троса, что и V-образные тормоза, за исключением тех, которые описаны как «дорожные». Как правило, механические дисковые тормоза для так называемых "плоских" велосипедов (в основном горных и гибридных велосипедов) совместимы с рычагами V-образного тормоза, тогда как механические дисковые тормоза, предназначенные для велосипедов "с упором", совместимы с тросом. тормозов старых конструкций (консольных, суппортов и U-тормозов).

Плохо спроектированные V-образные тормоза могут внезапно выйти из строя, когда конец лапши протянет металлическую скобу, оставляя колесо без тормозного усилия. Хотя лапшу можно рассматривать как предмет обслуживания и регулярно менять, отверстие в стремени может увеличиваться из-за износа. Стремя, как правило, не подлежит замене, поэтому в качественных V-образных тормозах используется прочный металл для стремена. ^[18]

«Мини-V-образные тормоза» (или «мини-V-образные тормоза») - это V-образные тормоза с более короткими рычагами, обычно от 8 до 9 сантиметров. ^{[ необходима цитата ]} Это снижает необходимое натяжение троса, делая их совместимыми с тормозными рычагами, предназначенными для консольных тормозов . Мини-V-образные тормоза сохраняют преимущества, характерные для V-образных тормозов, такие как отсутствие необходимости в дополнительных ограничителях троса. С другой стороны, их более короткие рычаги обеспечивают очень маленький зазор между шинами и колесами и, как правило, делают менее щадящую настройку: они могут работать только с меньшими размерами шин по сравнению с консольными тормозами, могут создавать проблемы при установке крыльев, легче забиваются грязью, и они могут затруднить замену колес.

В V-образных тормозах всегда используются тонкие и относительно длинные тормозные колодки. Тонкие подушечки облегчают снятие колеса, для чего нужно сдвинуть руки вместе и отцепить лапшу от стремени. Дополнительная длина увеличивает срок службы колодки за счет компенсации меньшей глубины материала.

Роликовые кулачковые тормоза [ править ]

"Роликовые кулачковые тормоза" представляют собой консольные тормоза с центральным тягом, приводимые в действие тросом, тянущим один двусторонний скользящий кулачок . ( Существуют конструкции рычагов первого и второго класса ; первый класс наиболее распространен и описывается здесь.) У каждого рычага есть толкатель кулачка . Когда кулачок нажимает на толкатель, он раздвигает руки. Когда верхняя часть каждого рычага перемещается наружу, тормозная колодка под шарниром прижимается внутрь к ободу. ^{[19] [20]} Конструкция роликовых кулачковых тормозов пользуется большим спросом. Поскольку кулачок регулирует скорость закрытия, зажимное усилие может быть нелинейным с натяжением. И поскольку конструкция может обеспечить положительное механическое преимуществомаксимальная сила зажима может быть выше, чем у других типов тормозов. Они известны своей силой и управляемостью. С другой стороны, они требуют определенных навыков для настройки и могут усложнить замену колес. И они требуют технического обслуживания: как и U-образные тормоза , когда колодка изнашивается, она ударяется об обод выше; если не отрегулировать заново, он может в конечном итоге коснуться боковой стенки шины.

Конструкция роликового кулачка была впервые разработана Чарли Каннингемом ^[19] из WTB примерно в 1982 году и передана по лицензии Suntour . ^[21] Роликовые кулачковые тормоза использовались на ранних горных велосипедах в 1980-х и в 1990-х годах, устанавливались на лезвия вилки и перья сиденья в стандартных местах, а также под перьями цепи для повышения жесткости, поскольку они не выступают, чтобы мешать с рукояткой . Для велосипеда нет ничего необычного в том, что один роликовый кулачковый тормоз (или U-образный тормоз ) совмещен с другим типом. Они все еще используются на некоторых BMX илежачие велосипеды . ^[22]

Есть два редких варианта, в которых используется принцип роликового кулачка. Для мест, где центральное натяжение не подходит, был разработан "кулачковый тормоз с кулачковым рычагом" с боковым натяжением. ^[23] Также первоклассный консоль, он использует односторонний скользящий кулачок (тумблер) ^[24] на одной руке, которая соединена с другим рычагом посредством звена. По мере того как кулачок нажимает на толкатель, сила также передается через рычаг на другой рычаг. И специально для вилок с подвеской, корпус которых должен заканчиваться на тормозной раме, был разработан «саблевидный кулачковый тормоз» с боковым натяжением. ^[25] В конструкции саблевидного кулачка конец троса закреплен, а корпус перемещает односторонний кулачок.

Тормоза Delta [ править ]

«Дельта-тормоз» - это тормоз для шоссейных велосипедов, получивший название из-за своей треугольной формы. Трос входит в центр, протягивает угол параллелограммного рычага, размещенного внутри тормоза, через два противоположных угла, проталкивая два других угла на тормозные рычаги над шарнирами, так что рычаги под шарнирами толкают колодки против обод. Особенностью конструкции является то, что механическое преимущество изменяется как касательная функция в пределах ее диапазона, тогда как у большинства других конструкций преимущество остается неизменным. ^[26]

Многие считают этот тормоз привлекательным, и у него более низкий профиль ветра, чем у некоторых других распространенных тормозов. Тем не менее, Bicycle Quarterly раскритиковал дельта-тормоз за то, что он тяжелый, дает посредственную тормозную способность и страдает невыгодным переменным механическим преимуществом. ^[27] В частности, при небольшом параллелограмме износ колодок приводит к резкому увеличению механического преимущества. Однако при высоком рычаге хода рычага недостаточно, чтобы полностью задействовать тормоз, поэтому водитель может использовать тормоза, которые кажутся нормальными при легком торможении, но которые нельзя использовать сильнее при резком торможении.

Базовый дизайн датируется по крайней мере 1930-ми годами. Чаще всего они производились Campagnolo в 1985 году, но тормоза, основанные на том же механизме, также производились Modolo (Kronos), Weinmann и другими. ^{[28] [29]} Их больше не производят, и сейчас они встречаются редко.

Гидравлические ободные тормоза [ править ]

Это один из наименее распространенных типов тормозов. Они устанавливаются либо на тех же шарнирах, что используются для консольных и линейно-тяговых тормозов, либо на четырехболтовом креплении тормоза, используемом на многих испытательных рамах. Они были доступны на некоторых горных велосипедах высокого класса в начале 1990-х годов, но их популярность упала с появлением дисковых тормозов. Их умеренное преимущество в производительности (большая мощность и управляемость) по сравнению с ободными тормозами с тросовым приводом компенсируется их большим весом и сложностью. Некоторые электровелосипеды продолжают использовать их, поскольку они мощные, относительно не требующие обслуживания, а вес не является проблемой, когда доступна электрическая помощь.

Дисковые тормоза [ править ]

Дисковый тормоз состоит из металлического диска, или «ротора», прикрепленный к ступице колеса , который вращается вместе с колесом. К раме или вилке крепятся суппорты вместе с колодками, которые сжимают роторы для торможения. Дисковые тормоза могут приводиться в действие механически с помощью троса или гидравлически.

Дисковые тормоза чаще всего используются для горных велосипедов (включая почти все велосипеды для скоростного спуска ), а также встречаются на некоторых гибридных велосипедах и туристических велосипедах . К концу 2010-х дисковые тормоза стали все более распространенными также на гоночных велосипедах . ^[30] Дисковый тормоз иногда используется в качестве тормозного механизма .

Многие гидравлические дисковые тормоза имеют саморегулирующийся механизм, поэтому по мере износа тормозной колодки поршни поддерживают постоянное расстояние от колодки до диска, чтобы поддерживать одинаковый ход тормозного рычага. Некоторые гидравлические тормоза, особенно старые, и большинство механических дисков имеют ручное управление для регулировки зазора между колодками и ротором. В течение срока службы колодок часто требуется несколько регулировок.

Преимущества [ править ]

Дисковые тормоза, как правило, одинаково хорошо работают в любых условиях, включая воду, грязь и снег, благодаря нескольким факторам:

• Тормозная поверхность находится дальше от земли и возможных загрязнений, таких как грязь, которая может покрывать или замерзать на ободе и колодках. В случае с ободными тормозами первое, что грязь накапливается на горном велосипеде, едущем по густой грязи, - это обычно тормоза. Горный велосипед с дисковыми тормозами менее подвержен накоплению грязи, если задняя рама и вилка передней вилки имеют достаточный зазор от колес.
• Дисковые тормоза могут быть изготовлены из материалов, которые рассеивают тепло лучше, чем обод колеса, но диски спортивного размера меньшего размера будут слишком маленькими, чтобы воспользоваться этим фактом.
• В роторе есть отверстия, через которые вода и мусор могут выйти из-под подушек.
• Колесные диски, как правило, изготавливаются из легкого металла. Тормозные диски и колодки тверже и могут выдерживать более высокие максимальные нагрузки.
• Можно ездить на велосипеде с изогнутым колесом, если у него есть дисковые тормоза, в то время как это было бы невозможно с ободным тормозом, потому что изогнутое колесо могло зацепиться за тормозные колодки.

Другие причины включают:

• Хотя все типы тормозов со временем изнашивают тормозную поверхность, тормозной диск проще и дешевле заменить, чем обод колеса или барабан.
• Использование очень широких шин благоприятствует дисковым тормозам, поскольку ободные тормоза требуют все более длинных рычагов, чтобы прорезать более широкую шину. Более длинные руки склонны больше сгибаться, ухудшая торможение. Дисковые тормоза не зависят от ширины шин.
• В отличие от некоторых более редких конструкций ободных тормозов, дисковые тормоза совместимы с передней и задней подвеской .
• С одной и той же рамой можно использовать колеса разных размеров: то есть одна и та же рама, созданная для 29-дюймовых шин, часто может также подходить к шинам 27,5+ (650+), несмотря на то, что два размера колес имеют разные диаметры обода. Это возможно с дисковыми тормозами, поэтому до тех пор, пока размеры ротора одинаковы, а рама имеет достаточный зазор; с ободными тормозами это было бы невозможно, так как ободные тормоза разных размеров не позволили бы одним и тем же ободным тормозам работать с колесами разного размера. у гонщика больше возможностей, в том числе использование колеса с меньшим диаметром обода (например, 27,5+) с более широкой шиной большего объема с тем же размером наружного диаметра, что и колесо с большим размером обода (например, 29 дюймов) - внешний диаметр согласованность важна, так как она сохраняет геометрию рамы между двумя колесами разных размеров.

Недостатки [ править ]

• Для дисковых тормозов требуется ступица, предназначенная для установки диска, и вилка (для передних тормозов) или рама (для задних тормозов), предназначенные для установки суппорта. Передние ступицы, предназначенные для дисков, часто перемещают фланец левой ступицы внутрь, чтобы освободить место для диска, что приводит к прогибу колеса. Выпуклое колесо слабее в поперечном направлении, когда оно перемещается не в сторону диска. В других ступицах используется обычное расстояние между фланцами и колесо без тарелки, но для этого требуется менее распространенная вилка с большим расстоянием между ними.
• Ободной тормоз воздействует непосредственно на обод и прикрепленную шину; дисковый тормоз прикладывает потенциально большой крутящий момент к ступице. У последнего есть два основных недостатка:

1. Крутящий момент должен передаваться на шину через компоненты колеса: фланцы, спицы, ниппели и основание спиц обода. Спроектированный дисковый тормоз снизит вес за счет отсутствия большинства металлических компонентов обода.
2. Передний дисковый тормоз создает изгибающий момент на вилке между точками крепления суппорта и концом дропаута. Чтобы противодействовать этому моменту и выдерживать точки крепления и вес суппорта, вилка должна быть определенного размера (скорее всего, тяжелее). ^[31]

Более тяжелая вилка и колеса усугубляют недостаток веса самого тормозного механизма.

• Нагревание может привести к отказу дисковых тормозов. Дисковые тормоза нагревают диски так же, как ободные тормоза, нагревают обода, но диски по своей природе имеют меньшую поверхность для рассеивания тепла. Избыточный нагрев приводит к закипанию гидравлической жидкости, что приводит к потере тормоза или полному отказу. ^{[ Требуется цитата ]} Перегрев более распространен при езде по дороге, если предположить, что тормоза занижены для уменьшения веса. ^[32] Зарегистрированные случаи отказа дисковых тормозов обычно включают несколько километров спуска в сочетании с небольшими дисками с недостаточным весом. ^{[ необходима цитата ]}
• Конструкция и расположение дисковых тормозов могут помешать Паньер стеллажам , не предназначенным для них. По этой причине многие производители выпускают «дисковые» и «недисковые» версии.
• При использовании дисковых тормозов с определенными конструкциями рам возникали некоторые проблемы. При резком торможении переднее колесо может выскочить из дропаутов. Проблема возникла, когда тормозные колодки и дропауты выровнены так, что сила реакции тормоза имеет тенденцию выталкивать колесо из дропаута. При многократном резком торможении ось перемещается в дропауте таким образом, что откручивается быстросъемное устройство. Перед катанием райдеры должны убедиться, что шампуры правильно затянуты. ^{[33] [34]} Вилы, которые используют разные ориентации тормоза / отключения или сквозные оси, не подвержены этой проблеме.

Гидравлическое против "механического" [ править ]

Существует два основных типа дисковых тормозов: «механический» (с тросовым приводом) и гидравлический. Преимущества и недостатки широко обсуждаются пользователями каждой системы. Поскольку преимущества дисковых тормозов с тросовым приводом доказываются более низкой стоимостью, меньшим объемом обслуживания и меньшим весом системы, говорят, что гидравлические дисковые тормоза обеспечивают большую тормозную мощность и лучший контроль. Кабель-привод , дисковые тормоза были традиционно единственным тип дискового тормоза , который может быть использован с тормозными рычагами найден на капельном руле , ^[35] , но это уже не так. ^{[36] [37]}

Одиночное и двойное срабатывание [ править ]

У многих дисковых тормозов колодки приводятся в действие с обеих сторон суппорта, в то время как у некоторых есть только одна подвижная колодка. Двойное срабатывание может перемещать обе колодки относительно суппорта или может перемещать одну колодку относительно суппорта, а затем перемещать суппорт и другую колодку относительно ротора, что называется конструкцией «плавающего суппорта». В тормозах с однократным срабатыванием используется либо состоящий из нескольких частей ротор, плавающий в осевом направлении на ступице, либо изгиб ротора вбок по мере необходимости. Изгиб ротора теоретически хуже, но на практике дает хорошие результаты даже при торможении с большим усилием горячим диском и может дать большую прогрессивность. ^{[ необходима цитата ]}

Множественные поршни [ править ]

Для дисковых тормозов с гидравлической системой в высокопроизводительных суппортах обычно используются два или три поршня с каждой стороны; более дешевые и низкопроизводительные суппорты часто имеют только по одному с каждой стороны. ^{[ необходима цитата ]} Использование большего количества поршней позволяет увеличить площадь поршня и, таким образом, увеличить рычаг с данным главным цилиндром. Кроме того, поршни могут быть нескольких размеров, чтобы можно было контролировать усилие колодки по лицевой стороне колодки, особенно когда колодка длинная и узкая. Может потребоваться длинная узкая площадка для увеличения площади площадки и, таким образом, уменьшения частоты смены подушек. Напротив, один большой поршень может быть тяжелее.

Стандарты крепления суппорта [ править ]

Существует множество стандартов крепления суппортов дисковых тормозов. IS (международный стандарт) отличается для ротора 160 мм и 203 мм и отличается для вил с QR и 20 мм сквозной осью. Стандарт постмонтажа также отличается размером диска и типом оси. Многие несовместимые варианты были произведены за эти годы, в основном производителями вилок. ^{[ необходима цитата ]} Крепление, используемое на Rockshox Boxxer, является наиболее типичным из этих специальных креплений, но большинство производителей вилок теперь используют стандарт IS или стандарт постмонтирования для своих нынешних вилок. Для справки: Hayes в настоящее время продает не менее 13 различных адаптеров, чтобы их тормоза соответствовали различным монтажным схемам. ^[38]

Преимущества и недостатки различных типов креплений [ править ]

Недостатком стоек является то, что болт ввинчивается непосредственно в нижние части вилки. Если резьба сорвана или болт застрял, то резьбу нужно будет отремонтировать или высверлить заклинивший болт. Производители рам стандартизировали крепление IS для крепления заднего дискового тормоза. В последние годы почтовое крепление получило распространение и становится все более распространенным. В основном это связано с уменьшением стоимости изготовления и стоимости деталей тормозных суппортов при использовании опоры для стойки. ^{[ необходима цитата ]} Ограничение крепления заключается в том, что расположение ротора более ограничено: можно встретить несовместимые комбинации ступицы / вилки, когда ротор находится вне диапазона.

Стандарты монтажа дисков [ править ]

Вариантов крепления ротора много. IS - это крепление на шесть болтов, которое является отраслевым стандартом. ^{[ необходима цитата ]} Centerlock запатентован Shimano и использует шлицевый интерфейс вместе со стопорным кольцом для фиксации диска. Преимущества centerlock в том , что шлицевой интерфейс теоретически жестче, и извлечение диска происходит быстрее , так как он требует только один стопорного кольца , чтобы быть удалено. Некоторые из недостатков заключаются в том, что конструкция запатентована и требует лицензионного сбора от Shimano. Инструмент для фиксации кассет Shimano (или внешний BBинструмент в случае ступицы сквозной оси) необходим для снятия ротора, он более дорогой и менее распространенный, чем ключ Torx. Преимущества IS с шестью болтами заключаются в том, что есть больший выбор, когда речь идет о ступицах и роторах. ^{[ необходима цитата ]}

Примеры стандартов монтажа показаны здесь:

• Centerlock ( собственная разработка Shimano )
• Международный стандарт (IS) (широко используется) 44 мм BCD
• Схема расположения 3 болтов Hope Technology (запатентованная)
• Выкройка с 4 болтами Rohloff (фирменная)

Размеры дисков [ править ]

Роторы бывают разных размеров, например 160 мм (6,299 дюйма), 185 мм (7,283 дюйма) и 203 мм (7,992 дюйма). Доступны и другие размеры, поскольку производители делают диски специально для своих суппортов - размеры часто варьируются на несколько миллиметров. Роторы большего размера обеспечивают большее тормозное усилие при заданном давлении колодки за счет более длинного плеча момента, на которое действует суппорт. Роторы меньшего размера обеспечивают меньшую тормозную способность, но также меньший вес и лучшую защиту от ударов. Роторы большего размера быстрее рассеивают тепло и обладают большей массой для поглощения тепла , что снижает выгорание тормозов или выход из строя. Велосипеды для скоростного спуска обычно имеют более крупные тормоза, чтобы выдерживать большие тормозные нагрузки. Велосипеды для беговых лыж обычно используют меньшие роторы, которые выдерживают меньшие нагрузки, но обеспечивают значительную экономию веса.^[39] Также часто используется ротор большего диаметра на переднем колесе и ротор меньшего диаметра на заднем колесе, поскольку переднее колесо тормозит больше всего (до 90% от общего объема). ^[40]

Барабанные тормоза [ править ]

Велосипедные барабанные тормоза работают так же, как и автомобильные, хотя в разновидностях велосипедов используется трос, а не гидравлическое управление. Две колодки прижимаются наружу к тормозной поверхности на внутренней стороне корпуса ступицы. Внутренний диаметр корпуса велосипедного барабанного тормоза обычно составляет 70–120 мм (2,756–4,724 дюйма). Барабанные тормоза использовались на передних ступицах и ступицах как с внутренним, так и с внешним механизмом свободного хода. Широко производились барабанные тормозные системы с тросовым и стержневым приводом.

Роликовый тормоз - это модульный барабанный тормоз с тросовым приводом, производимый Shimano для использования на передних и задних ступицах со специальными шлицами. В отличие от традиционного барабанного тормоза, роликовый тормоз легко снимается со ступицы. Некоторые модели содержат устройство ограничения крутящего момента, называемое модулятором мощности, предназначенное для затруднения буксования колеса. На практике это может снизить его эффективность на велосипедах с колесами взрослого размера.

Барабанные тормоза наиболее распространены на хозяйственных велосипедах в некоторых странах, особенно в Нидерландах , а также часто встречаются на грузовых велосипедах и веломобилях . В старых тандемных велосипедах в качестве тормозного механизма часто использовался задний барабанный тормоз .

Барабанные тормоза обеспечивают стабильное торможение во влажных или грязных условиях, поскольку механизм полностью закрыт. Обычно они тяжелее, сложнее и часто слабее ободных тормозов, но требуют меньшего обслуживания. Барабанные тормоза плохо адаптируются к быстросъемному креплению оси, а снятие барабанного тормозного колеса требует, чтобы оператор отсоединил тормозной трос, а также ось. Для них также требуется моментный рычаг, который должен быть закреплен на раме или вилке велосипеда, и не все велосипеды сконструированы таким образом, чтобы вмещать такие крепления или выдерживать их приложенные силы.

Тормоза Coaster [ править ]

Изобретенный в 1898 году Уиллардом М. Фэрроу, «каботажный тормоз», также известный как «задний педальный тормоз» или «ножной тормоз» («торпеда» или «контра» в некоторых странах, в Италии «contropedale»), является тип барабанного тормоза интегрированный в заднюю ступицу с внутренним механизмом свободного хода. Свободный ход работает так же, как и другие системы, но при нажатии педали назад тормоз срабатывает после доли оборота. Тормоз каботажного судна можно найти как в односкоростных, так и в ступицах с внутренним зацеплением .

Когда такая ступица вращается педалями вперед, звездочка приводит в движение винт, который заставляет муфту двигаться вдоль оси, приводя в движение кожух ступицы или узел шестерни. Когда педаль вращается в обратном направлении, винт приводит в движение муфту в противоположном направлении, заставляя ее либо между двумя тормозными колодками и прижимая их к тормозной накладке (которая представляет собой стальную гильзу внутри корпуса ступицы), либо в разрезную манжету и расширяет ее. мантия. Тормозная поверхность чаще всего стальная, а тормозной элемент - из латуни или фосфористой бронзы, как в Бирмингеме.Концентратор Perry Coaster Hub. Также существуют грубые тормоза для каботажных судов, обычно на детских велосипедах, где зубчатый стальной тормозной конус непосредственно захватывает внутреннюю часть корпуса втулки, без отдельных тормозных колодок или кожуха. Они обладают менее прогрессивным действием и с большей вероятностью непреднамеренно заблокируют заднее колесо.

В отличие от большинства барабанных тормозов (но, как и роликовых тормозов Shimano), горные тормоза предназначены для работы со всеми его внутренними частями, покрытыми смазкой для бесшумной работы и плавного включения. Большинство серых смазок на основе дисульфида молибдена хорошо работают в горных тормозах с их поверхностями трения металл-металл.

Велосипеды с каботажным тормозом обычно оснащены одной зубчатой ​​звездой и цепным колесом и часто используют цепь шириной дюйма (3,2 мм). Однако было несколько моделей ступиц каботажного тормоза с переключателями , например Sachs 2x3. В них используются специальные сверхкороткие переключатели, которые могут выдерживать частое выпрямление и не требуют чрезмерного вращения педали в обратном направлении до включения тормоза. Тормоза Coaster также были включены в конструкцию ступичных колес - например, AWC и SRC3 от Sturmey-Archer и Shimano Nexus с 3 скоростями. У них может быть до восьми передач, как у Nexus Inter-8. ^[41]

Тормоза Coaster имеют то преимущество, что они защищены от непогоды и, следовательно, хорошо работают в дождь или снег. Хотя каботажные тормоза обычно годами не требуют обслуживания, их сложнее ремонтировать, чем ободные, в случае необходимости, особенно более сложный тип с расширяющимися тормозными колодками. Тормоза каботажного судна также не обладают достаточным теплоотводом для использования на длинных спусках, что стало легендарным благодаря гонкам, таким как гонка Repack Downhill , где гонщикам почти наверняка придется переупаковывать тормоза каботажных судов после того, как смазка растает или закоптится из-за тепло от длительных спусков. ^[42]Тормоз каботажного судна может быть применен только тогда, когда рукоятки достаточно выровнены, что ограничивает скорость его применения. Поскольку горные тормоза предназначены только для задних колес, у них есть общий для всех задних тормозов недостаток, заключающийся в легком заносе колеса. Однако этот недостаток можно уменьшить, если велосипед также имеет передний тормоз с ручным рычагом и велосипедист использует его. Еще один недостаток состоит в том, что тормоз каботажного судна полностью зависит от того, полностью ли повреждена и включена цепь. Если цепь обрывается или отсоединяется от звездочки и / или задней звездочки, тормоз каботажного судна не обеспечивает никакого тормозного усилия. Как и все ступичные тормоза, за исключением дисковых, для каботажного тормоза требуется, чтобы к раме был подключен реактивный рычаг. Это может потребовать откручивания болтов, когда колесо снимается или перемещается на концах вилки для регулировки натяжения цепи.

Тормоза [ править ]

Сопротивление тормоз представляет собой тип тормоза определяется его использование , а не его механической конструкцией.

Тормозной тормоз предназначен для создания постоянной тормозящей силы для замедления велосипеда на длинном спуске, а не для его остановки - для остановки велосипеда используется отдельная тормозная система. Тормозной механизм часто используется на тяжелых велосипедах, таких как тандемные, в горных районах, где длительное использование ободных тормозов может привести к тому, что обод станет достаточно горячим, чтобы взорваться . ^{[43] [44]} Типичный тормозной механизм долгое время был барабанным . Крупнейшим производителем этого типа тормозов является Arai , тормоза которого навинчиваются на ступицы с помощью обычной резьбы свободного хода на левой стороне задней ступицы и управляются с помощью тросов Боудена.. По состоянию на 2011 год барабанные тормоза Arai сняты с производства в течение нескольких лет, оставшиеся запасы близки к исчерпанию, а бывшие в употреблении блоки имеют высокие цены на интернет-аукционах.

В последнее время дисковые тормоза с большим ротором используются как тормозные механизмы. ^[45] DT-Swiss производит переходник для соединения роторов дисков со ступицами с резьбой для барабанного тормоза Arai, но при этом остается проблема установки суппорта.

Ленточный тормоз [ править ]

Ленточный тормоз состоит из полосы, ремешок, или кабель , который обернут вокруг в барабан , который вращается вместе с колесом и протягивается плотно , чтобы произвести торможение трения. Ленточные тормоза появились на трехколесных велосипедах еще в 1884 году. ^[46] Star Cycles представила ленточный тормоз в 1902 году на своих велосипедах с муфтой свободного хода . ^[47] Ленточные тормоза по-прежнему производятся для велосипедов. ^[48]

Обод ленточный тормоз , как это реализовано на велосипеде Yankee от Royce Husted в 1990 - х, состоит из нержавеющих стальной трос, завернутой в кевларовый оболочке, которая едет в U-образный канал на стороне обода колеса. Нажатие на тормозной рычаг прижимает трос к каналу, создавая тормозное трение. ^[49] Возвратная пружина ослабляет трос при отпускании рычага тормоза, регулировка не требуется, и тормоз становится более мощным при намокании. Хастед сказал, что его вдохновил ленточный тормоз, используемый в промышленном оборудовании. ^[50] Велосипед Yankee имел только задний тормоз, но он соответствовал стандартам Комиссии по безопасности потребительских товаров США .

Приводные механизмы [ править ]

Исполнительный механизм представляет собой та часть тормозной системы , которая передает усилие от гонщика к той части системы , которая делает фактическое торможение. Механизмы срабатывания тормозной системы бывают механическими или гидравлическими .

Механический [ править ]

Основной современный механический исполнительный механизм использует тормозные рычаги, соединенные с тросами Боудена, для перемещения тормозных рычагов, таким образом прижимая колодки к тормозной поверхности. Кабельные механизмы обычно менее дороги, но могут потребовать некоторого обслуживания, связанного с открытыми участками кабеля. Существуют и другие механические механизмы срабатывания: см. Тормоза Coaster для механизмов срабатывания задней педали и Тормоза с приводом от стержней для механизма, включающего металлические стержни. Первые тормоза Spoon приводились в действие тросом, который тянули путем скручивания конца руля. ^[51]

Гидравлический [ править ]

Гидравлические тормоза также используют тормозные рычаги для проталкивания жидкости через шланг для перемещения поршней в суппорте, таким образом прижимая колодки к тормозной поверхности. Хотя существуют гидравлические ободные тормоза, сегодня гидравлический приводной механизм в основном идентифицируется с дисковыми тормозами. Сегодня используются два типа тормозной жидкости: минеральное масло и жидкость DOT. Минеральное масло обычно инертно, в то время как DOT вызывает коррозию рамы, но имеет более высокую температуру кипения. Использование неподходящей жидкости может привести к разбуханию или коррозии уплотнений. ^{[ необходима цитата ]} Гидравлический механизм закрыт, поэтому менее вероятно возникновение проблем, связанных с загрязнением на открытых участках. Гидравлические тормоза выходят из строя редко, но обычно выходят из строя. Гидравлические системы требуют для ремонта специального оборудования.

Гидравлическая тормозная жидкость [ править ]

В гидравлических дисковых тормозах используются две распространенные формы жидкости: автомобильный сорт DOT 4 или DOT 5.1 , гигроскопичен и имеет температуру кипения 230 ° C; и минеральное масло, которое не гигроскопично и имеет разную температуру кипения в зависимости от типа. ^[52] Кольцевые уплотнения и уплотнения внутри тормоза специально разработаны для работы с той или иной жидкостью. Использование неправильного типа жидкости приведет к выходу из строя уплотнений, что приведет к ощущению «хлюпости» в рычаге, а поршни суппорта не смогут втягиваться, поэтому чистящий диск является обычным явлением. Бачок тормозной жидкости обычно имеет маркировку, указывающую на тип используемой тормозной жидкости.

Гибрид [ править ]

В некоторых старых моделях, таких как тормоза AMP и Mountain Cycles, используется трос от рычага к суппорту, а затем используется главный цилиндр, встроенный в поршень. В некоторых тандемных велосипедах Santana использовался трос от рычага к главному цилиндру, установленный рядом с рулевой колонкой, с гидравлической линией к суппорту заднего колеса. Такие «гибридные» конструкции позволяют использовать гидравлическую систему, позволяя использовать тормозные рычаги с тросом, но они могут быть тяжелее и могут пострадать от попадания песка в стандартный трос.

Более старый комплект барабанных тормозов Sachs («Hydro Pull») позволяет переоборудовать обычный велосипедный барабанный тормоз Sachs в гидравлический рычаг и действие. Поршень добавлен снаружи барабана вместо зажима Боудена. Это решение часто встречается на модифицированных грузовых велосипедах Long John, позволяя рычагом с низким коэффициентом трения приводить в действие тормоз переднего колеса. После того, как Sachs прекратил производство этого комплекта, подобное решение иногда применяется путем приваривания поршня Magura к рычагу цилиндра барабана. Сварка была необходима, потому что действие Magura противоположно действию набора Sachs.

Рычаги тормоза [ править ]

Тормозные рычаги обычно устанавливаются на руле в пределах досягаемости рук водителя. Они могут отличаться от механизма переключения или интегрироваться в него. Тормозной рычаг передает усилие, прилагаемое водителем, через механический или гидравлический механизм.

Велосипеды с откидным рулем могут иметь более одного тормозного рычага для каждого тормоза, чтобы облегчить торможение из нескольких положений рук. Рычаги, которые позволяют водителю приводить в действие тормоза с верхних частей руля, представленные в 70-х годах, назывались рычагами выдвижения, предохранительными рычагами ^[53] или из-за их репутации неспособных привести в действие полный диапазон хода руля. тормозные, самоубийственные рычаги . Современные тормозные рычаги, расположенные сверху, считаются более безопасными и называются тормозными рычагами прерывания из-за их механизма действия, который «прерывает» трос, идущий от первичного рычага, и приводит в действие тормоз, толкая корпус троса вниз вместо того, чтобы тянуть трос. ^[54]Этот тип рычага также известен как «крестообразный рычаг» из-за его популярности в велокроссе .

Механическое преимущество тормозного рычага должен быть согласован с тормозом он подключен для того , чтобы гонщика , чтобы иметь достаточное количество рычагов и поездки для приведения в действие тормоза. Использование несовпадающих тормозов и рычагов может привести к слишком большому механическому преимуществу и, следовательно, к недостаточному ходу для правильного приведения в действие тормоза (V-образные тормоза с обычными рычагами) или слишком маленькому механическому преимуществу, требующему очень сильного усилия для жесткого торможения (V-образный тормоз рычаги с другими типами тормоза).

Механические (тросовые) тормозные рычаги бывают двух видов в зависимости от длины тормозного троса, вытягиваемого для заданного количества движения рычага: ^[55]

• Стандартные тяговые рычаги работают с большинством конструкций тормозов, включая суппортные тормоза, традиционные консольные тормоза и дисковые тормоза с механическим приводом, маркированные как «Road».
• Рычаги с длинным натяжением работают с консольными тормозами «прямого действия», такими как Shimano «V-Brakes» ^[56], и дисковыми тормозами с механическим приводом, торговыми маркой «Mountain».

Доступны адаптеры, позволяющие использовать один тип рычага с другим несовместимым типом ободного тормоза. ^[57] Некоторые тормозные рычаги имеют регулируемый рычаг, который может работать с любым типом тормоза. Другие изменяют свое механическое преимущество, поскольку рычаг сначала перемещается для быстрого перемещения колодки, а затем обеспечивает больший рычаг, когда он соприкасается с тормозной поверхностью. ^[58] Рычаги гидравлического тормоза перемещают поршень в резервуаре с жидкостью. Механическое преимущество рычага зависит от конструкции тормозной системы.

Техника торможения [ править ]

В динамике движения велосипеда вызовет передачу веса на переднее колесо при торможении, улучшая сцепление на переднем колесе. Если использовать передний тормоз слишком сильно, инерция может привести к тому, что гонщик и байк покатятся вперед - тип столкновения, который иногда называют « эндо ». Легкое использование заднего тормоза вызывает легкий занос по мере приближения велосипеда к пределу, на котором может произойти бросок, что является сигналом для уменьшения усилия на переднем тормозе. На поверхности с низким сцеплением или при повороте переднее колесо буксует, велосипед не может быть сбалансирован и вместо этого он упадет в сторону. ^[59]

На тандемных велосипедах и других велосипедах с длинной колесной базой (включая лежачие и другие специализированные велосипеды) более низкий относительный центр масс делает практически невозможным перевертывание велосипеда при сильном переднем торможении; переднее колесо пробуксовывает первым. ^[60]

В некоторых ситуациях рекомендуется снизить скорость и больше использовать задний тормоз, а передний - меньше:

• Когда не знаком с тормозными характеристиками велосипеда. Важно проверить тормоза и узнать, какое усилие рукой требуется при первой поездке.
• При наклоне в повороте (а лучше тормозить перед поворотом).
• Скользкие поверхности, такие как мокрый тротуар, грязь, снег, лед или рыхлые камни / гравий. Трудно оправиться от заноса передних колес на скользкой поверхности, особенно при наклоне.
• Неровная поверхность: если переднее колесо оторвется от земли во время торможения, его вращение полностью прекратится. Приземление на остановившееся переднее колесо с еще задействованными тормозами может вызвать занос переднего колеса и может перевернуть водителя через руль.
• Очень рыхлые поверхности (например, гравий и рыхлая грязь): в некоторых ситуациях с рыхлой поверхностью может быть полезно полностью заблокировать заднее колесо, чтобы замедлить или сохранить контроль. На очень крутых склонах с рыхлой поверхностью, где любое торможение вызывает занос колеса, может быть лучше сохранить контроль над велосипедом с помощью заднего тормоза, чем обычно. Однако ни одно колесо не должно полностью останавливаться во вращении, так как это приведет к очень слабому контролю.
• Крутые спуски: угол наклона облегчает переворот переднего колеса, и, кроме того, будет очень трудно восстановить занос переднего колеса (высокая вероятность аварии), тогда как занос сзади все равно тянет байк, не теряя слишком много контроля.
• Длинные спуски: чередование переднего и заднего тормоза может помочь предотвратить усталость рук и перегрев колесных дисков, что может вызвать катастрофический прорыв шины или кипение гидравлической жидкости в случае гидравлических дисковых тормозов.
• Спустившаяся передняя шина: при торможении шины, в которой мало воздуха, шина может соскочить с обода, что может привести к аварии. ^[61]

Обычно в странах с правосторонним движением рычаг переднего тормоза помещают слева, и наоборот, ^[62] потому что рука на стороне ближе к центру дороги чаще используется для ручных сигналов, а задняя тормоз не может толкнуть велосипедиста вперед.

Велосипеды без тормозов [ править ]

Трековые велосипеды построены без тормозов, чтобы избежать резких изменений скорости во время гонок на велодроме . Поскольку трековые велосипеды имеют фиксированную передачу, торможение может быть достигнуто путем реверсирования усилия на педалях для замедления или путем блокировки педалей назад и создания заноса. Шоссейные велосипеды с фиксированной передачей также могут не иметь тормозов, а замедление или остановка осуществляется так же, как на трековых велосипедах. Однако многие велосипеды с фиксированной передачей оснащены передним тормозом из соображений безопасности или потому, что это требование закона. Некоторые велосипеды BMX построены без тормозов, чтобы избавиться от затрат и сложностей, связанных с устройством для снятия путаницы . ^{[ необходима цитата ]}Обычный метод остановки заключается в том, что всадник ставит одну или обе ноги на землю или вставляет ногу между сиденьем и задним колесом, эффективно действуя как тормоз ложки . Велоспорт - это разновидность гонок с закрытым треком в Великобритании, Польше, Австралии и Франции. Велосипед специальной конструкции имеет одно колесо свободного хода и не имеет тормозов. Замедление происходит во время поворота путем перетаскивания внутренней ноги. Эти велосипеды не предназначены для использования на дорогах и хранятся на трассе. ^[63]

В Бельгии, Австралии, Германии, Великобритании, Франции, Польше, Японии, Дании и Финляндии запрещено ездить на велосипеде без тормозов по дорогам общего пользования. ^{[64] [65] [66] [67] [68] [69] [70]}

Однорычажные двухколесные тормоза [ править ]

На некоторых моделях велосипедов установлена ​​тормозная система, при которой один рычаг управляет сначала задним тормозом, а затем передним тормозом, и, как утверждается, это снижает риск некоторых несчастных случаев, связанных с торможением, в том числе перекатывания руля. ^{[71] [72]}

См. Также [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме велосипедных тормозов .

В Wikibook Bicycles есть страница на тему: Регулировка ободных тормозов.

• Велосипед и мотоцикл динамика
• Детанглер
• Глоссарий велоспорта
• Список деталей велосипеда

Ссылки [ править ]

Источники [ править ]