ВЕЛОСИПЕДУ - ДОЛГУЮ ЖИЗНЬ!

ВЕЛОСИПЕДУ — ДОЛГУЮ ЖИЗНЬ!

Более чем 20-летний опыт непрерывной всепогодной и всесезонной эксплуатации моего велосипеда модели В-542 «Спорт» образца 1974 года, общий пробег которого составил уже более 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 оставляет желать лучшего. Этим и объясняются довольно частые разрушения узла.

Для исключения подобных неприятностей вместо сборных подшипников мною 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, его шейки 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 30ХГСА, 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.

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

Можно изготовить вал каретки заново по типовой технологии, но в этом случае потребуется заготовка из достаточно дефицитного материала (например, из стали 12ХН3А), а также выполнение ряда сложных технологических операций — в том числе термическая обработка шеек под шатуны.

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

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

Михаил ПОПОВ, кандидат технических наук (г. Йошкар-Ола)

Рекомендуем почитать

  • ЛЕТАТЬ, ОПИРАЯСЬ НА ЗНАНИЯЛЕТАТЬ, ОПИРАЯСЬ НА ЗНАНИЯ
    Итоги последних трех слетов, в которых приняли участие сотни любителей авиации, показали, что большинство аппаратов выполнено на хорошем профессиональном уровне. Но были самолеты,...
  • РАДИОУПРАВЛЯЕМЫЙ «ТРЕНЕР»РАДИОУПРАВЛЯЕМЫЙ «ТРЕНЕР»
    Простая, легко ремонтируемая, летучая, недорогая... Вот лишь часть требований к учебно-тренировочной радиоуправляемой модели самолета. Этим требованиям вполне удовлетворяет «Тренер-RC» —...
Тут можете оценить работу автора: