ПРОДЛИТЕ ЖИЗНЬ ВЕЛОСИПЕДУ

ПРОДЛИТЕ ЖИЗНЬ ВЕЛОСИПЕДУДоцент кафедры «Технология машиностроения» Марийского государственного технического университета М. Л. Попов, имеющий большой личный опыт эксплуатации велосипедов спортивного типа, прислал в редакцию письмо, где изложил и теоретически обосновал свой взгляд на проблему повышения надежности подшипникового узла каретки. Сегодня мы публикуем только конструктивные и технологические предложения автора. Более чем 20-летний опыт непрерывной всепогодной и всесезонной эксплуатации моего велосипеда модели В-542 «Спорт» образца 1974 года, общий пробег которого составил около 100 тыс. км, а также анализ дневниковых записей позволили сделать вывод о том, что узел каретки по безотказности стоит на четвертом месте после велорезины, ведомых звездочек и приводной цепи.

Характер отказов всегда один и тот же: выкрашивание беговой дорожки на валу правого (по ходу движения велосипеда) подшипникового узла каретки, причем в одной и той же зоне относительно оси шатунов.

Попытки объяснить это явление теоретически дали следующий результат: реальное угловое расположение разрушенных дорожек качения подшипников достаточно точно соответствует теоретически определенному. Силы реакции в подшипниках каретки велосипеда могут иметь значения, превышающие силы воздействия на педаль справа в 2,33…3,09, а слева — в 2,13 раза. То есть подшипники кареток рассматриваемой конструкции, по статической нагрузке соответствующие подшипникам «100» и «200», в пиковых режимах движения велосипеда (трогание с места, разгон, езда по бездорожью и т.д.) оказываются значительно перегруженными. Ситуация усугубляется крайне низким качеством подшипниковых узлов, собираемых непосредственно на валу каретки из нескольких деталей, точность механической обработки которых в условиях массового производства велосипедов оставляет желать лучшего.

Этим и объясняются довольно частые разрушения узла. Для исключения подобных неприятностей вместо сборных подшипников были применены стандартные подшипники сверхлегких серий 1000903 и 1000905. Вал каретки, термообработанный в заводских условиях, немного проточен. Он обладает высокой несущей способностью, к тому же шейки его позволяют использовать штатные шатуны.

Обновленный вал каретки установлен в кареточном узле рамы велосипеда при помощи двух резьбовых корпусов и промежуточной втулки. Правый корпус завинчивается до упора, левый же стопорится велосипедной контргайкой, обеспечивая возможность регулировки своего осевого положения относительно каретки.

Для уплотнения подшипников и их защиты от пыли и грязи каретка закрывается с правой стороны резьбовой крышкой, а с левой — специальной втулкой, напрессованной на вал.

Все дополнительные детали изготавливаются из стали марки ЗОХГСА, в крайнем случае, можно применить сталь 45.

При доработке вала необходимо обеспечить соосность опорных шеек (диаметр 17 мм) и общей оси уступов под шатуны (диаметр 16 мм). Практически это вполне осуществимо, если «родной» вал велосипеда имеет на торцах центровые отверстия, в противном случае придется сделать переходники с центровыми отверстиями и напрессовать их на шатунные шейки вала каретки диаметром 16 мм. Однако и в этом случае проточку шейки под подшипники выполняют с одного установа, используя правое и левое точение. Завершающая операция — шлифование проточек шкуркой.

Можно изготовить вал каретки заново по типовой технологии, но в этом случае потребуется заготовка из достаточно дефицитного материала (например, из стали 12ХНЗА), а также выполнение ряда сложных технологических операций (в том числе термическая обработка шеек под шатуны).

Модернизированная велосипедная каретка

 

Модернизированная велосипедная каретка:

1 — вал, 2 — корпус левого подшипника, 3 — контровочная гайка, 4 — втулка уплотнительная, 5 — левый подшипник 1000903, 6 — корпус правого подшипника, 7 -правый подшипник 1000905, 8 — втулка промежуточная, 9 — крышка.

Правый корпус следует точить за два установа с использованием специальной резьбовой оправки М35х1, обеспечивающей соосность посадочных поверхностей. Технология механической обработки остальных деталей однозначно определяется их конструкцией и комментариев не требует. Следует лишь точно выполнить посадочные поверхности сопрягаемых деталей в соответствии с указанными на чертежах допусками.

При сборке каретки основное внимание следует уделить подготовке подшипников (тщательно промыть бензином марки «калоша», растворителем типа.«Нефрас» или «Уайт-спирит»; обдуть сжатым воздухом; заполнить смазкой «ЦИАТИМ-201», «ЦИАТИМ-203» либо «Литол»). После сборки необходимо проверить, чтобы не было перекосов, осевых и радиальных перенатягов и зазоров, так как подшипники весьма чувствительны к засорению и перенатягу (максимальный диаметральный натяг — не более 5…8 мкм). Игнорирование этих требований приводит к преждевременному выходу подшипников из строя. При правильной сборке узла вал свободно проворачивается от руки без ощутимых зазоров, а с присоединенными шатунами (педалями) на выбеге делает 10…12 полных оборотов.

Модернизированный узел каретки предложенной конструкции, выполненный по вышеприведенной технологии, прошел ходовые испытания в жестких условиях двух круглогодичных сезонов (быстрые прогулки по шоссе летом, езда зимой при температуре до — 30°С с повышенной нагрузкой на цепной привод велосипеда или с шипованным задним колесом с грузом до 25 кг по сугробам, гололеду, снежным переметам, ледовой каше). Общий пробег велосипеда составил около 12 тыс. км. Никакого технического обслуживания не проводилось. Отказов в работе узла зафиксировано не было.

Хорошо зарекомендовали себя и другие варианты узла каретки. Например, вместо одного правого подшипника 1000905 установил пару 1000903. Такая конструкция, реализованная и испытанная на машине «Старт-шоссе» в течение двух тренировочных сезонов, ни разу не подвела меня.

М. ПОПОВ, кандидат технических наук, г. Йошкар-Ола

Рекомендуем почитать

  • ИГРУШКА НАСТОЛЬНАЯИГРУШКА НАСТОЛЬНАЯ
    Есть у меня ещё одна самоделка.  В качестве прототипа для своей игрушки я взял богородскую игрушку "кузнецы", и заменил механизм движения с параллелограмного на механизм из двух...
  • УРАГАННЫЙ СКАКУН #3УРАГАННЫЙ СКАКУН #3
    Спуск на воду «Каллиопы» назначили на 24 июня 1884 года. Этот день до обеда для всех работников верфи, кроме непосредственно занятых на церемонии, был объявлен выходным, чтобы персонал...
Тут можете оценить работу автора: