Планетарная втулка для велосипеда

Планетарная втулка для велосипеда

Велоспорт это очень трудное занятие, которое требует сноровки и большого терпения. Однако этого не достаточно. Очень важно, чтобы комплектующие этого средства, отвечали всем последним требованиям техники.

В связи с этим многие производители, устанавливают на свои модели планетарную втулку, которая обеспечивает равномерное движение и регулирует скорость во время езды. Стоит отметить, что многие и понятия не имеют, что это за элемент и что он из себя представляет.

Из чего состоит и как работает планетарная втулка

Планетарная втулка является важным элементом приводной системы велосипедов. Устройство этого приспособления заключается в сложном шестерёнчатом механизме изменений передаточного отношения. Регулирование взаимных расположений и зацеплений шестеренки происходит за счет ручки переключения скорости, которая обычно расположена на руле велосипеда.

Работа этого приспособления происходит следующим образом:

При низкой передаче, зубчатое колесо при помощи задней звездочки начинает двигаться. Втулка за счет планетарной обоймы перемещается и понижает передачу. За счет этого, колесо совершает 3 вращения на каждые 4 вращения звездочки, во время этого происходит понижение передачи на 25 %;

При прямой передаче, звездочка заставляет двигаться зубчатое колесо, которое заставляет перемещаться втулку. За счет этого происходит прямая передача;

При высокой передаче звёздочка передает усилие на обойму, и оно в свою очередь заставляет двигаться зубчатое колесо. Далее зубчатое колесо заставляет двигаться втулку. За сет этого, на каждые три оборота звездочки колесо совершает 4 вращения, во время этого передача повышается на 33 %.

Также стоит обратить внимание на особенности планетарных втулок:

• Современные приспособления могут иметь до 14 передач скоростей, правда такие втулки большая редкость и их стоимость достаточно высокая;
• На некоторых приспособлениях есть задняя передача. Это очень удобно для трехколесных велосипедов;
• Есть возможность использовать механизмы с фиксированной подачей. Это очень удобно для езды в зимнее время;
• Вместе с втулкой дополнительно устанавливается корпус защиты цепи. Благодаря этому, на много повышается длительность использования этого приспособления.

Устройство планетарной втулки

Рабочий процесс планетарной втулки такой же, как и у коробки передач у автомобилей – регулирование скоростных режимов. Во время езды не возникает трудностей и непредвиденных проблем. С помощью этого приспособления происходит быстрое и своевременное переключение режимов скорости. На рисунке изображено полное устройство механизма этого приспособления.

Элементы входящие в состав устройства планетарной втулки:

• Солнечная шестеренка (желтого цвета). Она располагается в центральной части этого приспособления, и выполняет функции оси заднего колеса;
• Водило (синего цвета). Это группа из нескольких планетарных шестеренок или сателлитов, которые очень крепко закреплены на своих осях и находятся в прочной фиксации с солнечной шестеренкой;
• Кольцевая шестеренка (красного цвета). Это наружная шестеренка или эпицикл. Она состоит из внутренней зубчатой передачи. Эта передача обеспечивает прочную сцепку с сателлитами.

Область применения планетарных втулок

Планетарные втулки используются в основном на городских и прогулочных велосипедах. В связи с тем, что они имеют достаточно большой вес, их очень неудобно использовать на спортивных велосипедах.

Спортивные велосипеды в основном применяют для езды на рельефной местности, с множеством ухабов, и если на них будет установлена планетарная втулка, это создаст множество неудобств и проблем.

Поэтому ее лучше устанавливать на велосипеды для городской езды, потому что эти велосипеды не встречают сильных нагрузок и их используют в основном для ровных дорог.

Поскольку городские байки используют для ежедневной езды, на них лучше всего устанавливать планетарные втулки на 3, 8 и 11 скоростей. Это конечно обойдется дороже, чем обычная классическая втулка, но у планетарной намного больше срок службы, они не ломаются и за счет этого увеличивается износ цепи.

Производители втулок

Можно выделить основные фирмы-производители этих приспособлений:

• Shimano;
• SRAM;
• Sturmey-Archer;
• Rohloff

Фирма Rohloff занимает первое место по уровню сложности изготовленного устройства. Модели состоят из 14 планетарных составляющих.

Второе место по производству занимает фирма SRAM. Модели этого производителя имеют до 12 скоростных передач. Диапазон передач у них достигает до 420 %.

Shimano является популярным изготовителем запчастей и втулок для велосипедов. Ассортимент этого производителя имеет втулки от 3 до 11 скоростей передач.

Sturmey-Archer это производитель втулок с гибридными кассетно-планетарными механизмами. Кроме этого, эта фирма производит и другие типы втулок со скоростями 3, 5 и 7.

Преимущества использования планетарных втулок

В зависимости от свойств и функций планетарных втулок можно выделить основные преимущества этих приспособлений:

• Высокая прочность и жизнестойкость. Механизм этого приспособления находится под защитным корпусом. Кроме этого, в нем обеспечивается полное смазывание всех элементов трансмиссионным маслом;
• Быстрое и точное переключение передач скорости. В связи с тем, что переключатель расположен на руле велосипеда, можно переключать скорость, стоя на месте;
• Высокий набор передаточных чисел. К примеру, если велосипед имеет набор звезд 42-32-32 и кассету 11-30, то передаточное число у него может достигать до 520 %. Также стоит отметить, что у втулок со семью скоростями передаточный диапазон может достигать до 303 %. Во время езды, идет равномерное распределение нагрузки, и поэтому велосипеды с этими втулками могут легко преодолевать различные кочки и ухабы;
• Наличие простых и прочных цепей. Благодаря этим цепям, обеспечивается бесперебойная работа, не происходят перекосы и перемещений по звездам. Кроме того, эти элементы значительно повышают износ всей системы привода.

Недостатки планетарных втулок

Помимо достоинств, эти приспособления имеют некоторые недостатки:

• Большой вес. В отличие от обычных втулок, эти элементы достаточно тяжелые, например средняя планетарная втулка с семискоростной передачей весит примерно 1,7 килограммов;
• Невозможность использования на спортивных велосипедах. В связи с тем, что эти втулки имеют большое трение качения;
• Сложная конструкция. При обнаружении, каких либо поломок и неисправностях не нужно устранять их самостоятельно, лучше всего обратиться к специалистам;
• Высокая стоимость;
• Во время сильной и агрессивной езды повышается риск поломки шестерен.

Складные велосипеды с планетарной втулкой

Многие производители складных велосипедов комплектуют планетарной втулкой. На этих очень удобно ездить, и есть возможность равномерного регулирования распределения нагрузки во время езды. Кроме этого, они имеют целый ряд преимуществ. В связи с этим, следует рассмотреть самые известные модели этих велосипедов.

Обзор и сравнение моделей

Складной велосипед FORWARD Enigma 154. Он очень удобный и легкий. Он адаптирован под любые дороги – его можно использовать для езды, как на городских дорогах, так и на дорогах за городом.

Благодаря установленной на нем планетарной втулкой, можно очень переключать передачи скорости и подстраиваться под любые дороги, при равномерном распределении нагрузки он отлично преодолевает кочки, различные подъемы и спуски. Помимо этого, его удобно перевозить в метро и в общественном транспорте.

Правда, для этого нужна специальная сумка чехол;

Складной велосипед Comanche Lago. Его очень удобно использовать в мегаполисах. Он отлично подстраивается под любые дороги. Кроме этого у него хорошая маневренность при поворотах и отличная скорость.

Эти велосипеды комплектуются планетарной втулкой Shimano Nexus Inter-3 sg-3c41 с тремя скоростями. Помимо этого, они очень компактные и легко складываются в специальные сумки для велосипедов. Поэтому их можно с легкостью перевозить в метро и в общественном транспорте;

Складной велосипед Shulz.

Эти модели предназначены для повседневного использования. Их можно использовать для езды на дрогах с асфальтовым, грунтовым покрытием. Также очень хорошо преодолевают ухабы, кочки, спуски, подъемы, поэтому хорошо адаптированы для горной местности.

На этих транспортных средствах установлена трехскоростная планетарная втулка с задним приводом. Этой втулкой очень удобно пользоваться и она имеет очень долгий срок службы. Кроме этого эти модели велосипедов можно настраивать как для взрослых, так и для детей;

Горный складной велосипед Volume Generator.

Этот велосипед изготовлен из односкоростного байка и МТВ. Его в основном используют для горной местности, поскольку он отлично преодолевает большие спуски и подъемы, кочки, большие ухабы. На нем установлена втулка Shimano Alfine SG-S700 и два дисковых тормоза. Благодаря этому, можно отлично регулировать передачи скорости и подстраиваться под любой рельеф местности.

Как правильно переключать передачи при движении на велосипеде с планетарной втулкой

Велосипедами с планетарной втулкой это очень удобно управлять, и езда с этими приспособлениями очень упрощается, поскольку не возникает проблем с переключением скоростей. Поскольку эти приспособления сами переключают скорость, когда это необходимо. Однако следует ознакомиться с определенными принципами и правилами переключения скоростей:

Лучше всего совершать переключение передачей, когда давление с цепи полностью снято, в противном случае можно просто не переключиться и сломать весь механизм и порвать цепь;

Передачу нужно повышать прямо перед горой, а не во время преодоления ее;

Не следует переключаться одновременно на несколько передач. Все нужно делать последовательно – сначала нужно переключать первую передачу и немного разогнаться, затем вторую по такому же принципу следует переходить на третью и так далее. Весь принцип работы такой же, как и у автомобильной коробки передач;

Необходимо избегать все возможных перекосов цепи.

Процесс переключения:

• У всех современных велосипедах, в передней части расположены 2-3 звезды, а в задней 8-10 звезд;
• Нумерация звезд от 1 до 3 происходит в сторону увеличения звезд, а нумерация задних звезд от 1 до 6, в сторону уменьшения звезд.

Для того чтобы этот процесс стал ясен, можно рассмотреть на примере велосипеда с приводом 3х8:

• Большую переднюю звезду нужно использовать при движении на ровном асфальтовом покрытии. Совместно с этой звездой необходимо использовать задние звезды с номерами 8 до 4;
• Среднюю переднюю звезду применяют при движении на грунтовой дороге, с плохим асфальтовым покрытием. С ней используются задние звезды с 6 по 2;
• Маленькую переднюю звезду используют при езде на крутых подъемах и спусках, по ухабам и кочкам. С ней используют задние звезды с 5 по 1.

Ремонт и обслуживание планетарной втулки

Планетарные втулки очень редко ломаются. Они имеют очень долгий срок службы и очень износостойкие. Конечно, при не соблюдении правил использования, иногда у этих приспособлений может выйти из строя механизм, тогда лучше всего обратиться к специалистам для устранения неисправностей.

Не стоит осуществлять ремонт этих элементов самостоятельно, поскольку можно существенно повредить все устройство механизма, и втулка станет не пригодной для дальнейшей эксплуатации.

Заключение

Планетарные втулки это очень удобное приспособление. За счет него можно осуществлять движение на велосипеде, оно становится равномерным и не возникнет трудностей при езде на неровных дорогах. Для того чтобы правильно пользоваться этими втулками, следует знать весь механизм работы этих приспособлений и правила его работы.

Планетарная втулка для велосипеда. Принцип работы, плюсы и минусы, обзоры моделей Ссылка на основную публикацию

Скорость велосипеда с планетарной втулкой — Велобаджо

Планетарные втулки на велосипед отличаются от классических тем, что у них меньшее количество скоростей, они гораздо тяжелей и менее эффективны. Но эти особенности нисколько не приуменьшают выгоду от использования данного механизма.

Они гораздо надежнее обычных, защищены от грязи и вам не обязательно продолжать движение для того, чтобы переключить передачу, а это бывает немаловажно при передвижении по большому городу с бесконечными пробками и остановками.

Велосипеды с планетарной втулкой при правильной эксплуатации рассчитаны на большой межсервисный пробег: несколько десятков тысяч километров.

Обратите внимание

Планетарные втулки имеют долгий срок службы, не требующий дополнительного техобслуживания.

Любителям экстрима следует знать, что такой тип велосипедов не предназначен для их использования в соревнованиях, езде по горной местности и плохим дорогам.

Многие велосипеды оснащены втулками с семью и восемью скоростями, но на старых и более дешевых экземплярах можно встретить механизм с тремя передачами.

Некоторые модификации планетарных втулок имеют заднюю передачу, которая будет полезна для трехколесного велосипеда. Есть механизмы с фиксированной передачей, не имеющей свободного хода, которые хорошо подходят для зимней езды и тренировок.

На современном рынке есть в продаже втулки с максимальным количеством 14 передач, которые способны составить конкуренцию дерайлерам.

На байк с планетарной втулкой ставится надежная защита цепи велосипеда, которая увеличит срок ее эксплуатации и снизит на нет риск загрязнения одежды.

Устройство планетарной втулки

Принцип работы планетарной втулки сравним с характером работы автомобильной коробкой передач.

Внутри втулки находится система шестеренок определенных размеров, обладающих определенным передаточным числом. Механизм выполняет роль переключения скоростей, при этом ноги меньше устают.

Принцип работы втулки можно сравнить с вариатором: передача крутящего момента и плавная смена передаточного отношения.

Устройство втулки:

• солнечная шестеренка, находящаяся в центре и являющаяся осью колеса;
• водило — определенное количество одинаковых шестеренок, называемых сателлитами; они находятся в жесткой сцепке с центральной шестерней и крепко фиксируют свои оси;
• кольцевая шестеренка — шестерня, находящаяся снаружи и имеющая внутреннюю зубчатую передачу, сцепляемую с сателлитами.

Виды многоскоростных планетарных втулок

Самыми распространенными являются 3-скоростные, 7-скоростные и 8-скоростные планетарные втулки, которые имеют хороший спрос и завоевали авторитет на велорынке.

В свое время выпустили 12-скоростную втулку, но, к сожалению, за счет своего большого веса и плохого качества ее сняли с производства.

Важно

14-скоростная планетарная втулка из Германии Rohloff Speedhub считается лучшей в своем диапазоне. Может составить конкуренцию системам с 24 и 27 скоростями. Более легка в управлении.

11-скоростная втулка Shimano Alfine 700 сделала более доступными велосипеды с планетарными системами переключения передач. Масляная ванна трансмиссии обеспечивает большую механическую эффективность.

Складные велосипеды с втулкой планетарного типа

Если вы живете в городе и часто ездите на велосипеде, то наличие планетарной втулки обеспечит вам дополнительные удобства во время прогулки. Поэтому, приобретая складной велосипед, вы обязательно захотите купить его именно с этим механизмом.

Преимущества эксплуатации складного велосипеда с планетарной втулкой:

• переключение передачи возможно даже во время остановки, что немаловажно для езды по большому городу с большим движением и постоянными пробками;
• при крутом подъеме вам не придется одновременно вращать педали и переключать скорость, вы можете на мгновение прекратить вращение и спокойно включить требуемую передачу;
• герметичный механизм планетарной втулки надежно защищен и не требует технического обслуживания;
• трансмиссия планетарной втулки менее подвержена износу и служит гораздо дольше;
• исключена возможность такого неприятного явления, знакомого всем велосипедистам, как «слетание» цепи.

Трехскоростной велосипед с планетарной втулкой

При покупке двухколесного транспорта многие хотят, чтобы у велосипеда было больше передач. Но, как показывает практика, для обычной прогулки по городу достаточно иметь всего три скорости. Почему же велосипеды с трехскоростной планетарной втулкой могут создать конкуренцию своим собратьям, имеющим 7-8 скоростей?

Все дело в передаточном отношении, которое не увеличивается с добавлением количества передач.

У втулки с семью или восьмью скоростями передаточное отношение не намного больше, чем у механизма с тремя передачами, зато добавляется в два раза больше меток для клика переключателя.

Поэтому, переключая скорость, вы будете оставаться в пределах того диапазона, что и на трёхскоростной втулке, а менять передачи придется гораздо чаще.

Новинка велорынка: велосипед с планетарной втулкой shimano alfine 11

Совсем недавно компанией Shimano была выпущена новая 11-скоростная планетарная втулка топовой линейки Alfine. По сравнению со своей 8-скоростной предшественницей она имеет ряд преимуществ:

• более мягкое и плавное переключение передач;
• имеет меньший вес: 1,59 кг;
• подходит как для велопрогулок по городу, так и для плохих дорог.

Следует отметить, что в сравнении с велосипедами, имеющими цепной привод, карданные имеют гораздо больший вес: 16 — 21 кг.

Способ установки на обычный велосипед

Если вы любите экспериментировать, то можете установить планетарную втулку на простой односкоростной велосипед путем его модифицирования.

Ширина втулки по контргайкам — от 127 до 135 мм, для простых велосипедов это много. Для того чтобы поставить втулку, задний треугольник растягивается до необходимой ширины. При необходимости можно отказаться от роллерного тормоза, тогда можно уменьшить размер втулки до 126 мм.

Отзывы о велосипедах с планетарной втулкой

Проанализировав множество отзывов, можно сказать, что владельцы таких велосипедов, несмотря на большую стоимость, вполне довольны своим приобретением. Приведем основные характеристики, дающие высокую оценку потребителей:

• быстрое переключение передач, не зависящее от педалей;
• надежность и компактность;
• возможность быстро и динамично набрать скорость;
• большой межсервисный период эксплуатации;
• экономия сил;
• мягкость и плавность при переключении;
• отсутствие громоздкой системы с большим количеством звездочек и перекидыванием цепи.

Видео. Втулка «планетарного» значения

• http://velosipedinfo.ru/planetarnaya-vtulka-na-velosiped

Планетарная втулка для велосипеда: как работает, установка, видео, цена, отзывы, особенности

Переключение скоростей применяется на велосипедах практически всех видов. Данный механизм расположен на заднем колесе. Один из таких видов — это планетарная втулка для велосипеда. Как она устроена и стоит ли ее использовать?

Как работает и из чего состоит?

[attention type=red]Важно! Главное отличие планетарной трансмиссии от звездочной, которую можно легко снять, заключается в том, что механизм спрятан внутри втулки, а не располагается около колеса — это защищает его элементы от внешних воздействий, делает его более надежным и долговечным.[/attention] Планетарная втулка для велосипеда состоит из набора шестеренок. По устройству она довольно сложна, так как работает по принципу автомобильной коробки передач.

Механизм включает в себя следующие элементы:

• солнечная шестерня, жестко сцепленная с осью колеса;
• планетарные шестерни, или сателлиты;
• водило — соединяет и фиксирует сателлиты;
• эпицикл — кольцевая шестеренка.

Снаружи корпуса трансмиссии расположена единственная звездочка, соединенная с механизмом посредством шлицевого привода. При переключении передачи ручкой на руле он изменяет скорость вращения водила относительно эпицикла.

У втулки самого простого типа имеется три передачи, которые работают следующим образом:

Пониженная — эпицикл зацепляется за сателлиты, которые вращают солнечную шестерню. На каждые 4 оборота звездочки колесо совершает 3 оборота.

Прямая — эпицикл соединен с солнечной шестерней напрямую, минуя передаточные шестеренки, благодаря чему достигается соотношение вращений колеса и звездочки 1:1.

Повышенная. При ее включении механизм работает наоборот — звездочка передает усилие на планетарные шестерни, которые вращают эпицикл, момент от которого передается на солнечную шестерню. За счет этого передача повышается на 33–36%.

В зависимости от количества сателлитов передач может быть от 3 до 14, но наиболее распространены планетарные втулки велосипеда, устройство которых обеспечивает наличие 5 или 7 скоростей.

[attention type=green]Но если вы только собрались приобретать велосипед, перед вами также будет сложная задача: какой выбрать. Можете отдать предпочтение одной из горных моделей или же попробовать подобрать трехколесный велосипед для пожилых людей, если вы уже находитесь в почетном возрасте.[/attention]

Преимущества и недостатки

Планетарная коробка передач имеет следующие достоинства:

• низкий износ цепи и звезд;
• высокая надежность и долговечность механизма за счет защиты от внешних воздействий и постоянной смазки трансмиссионным маслом;
• отсутствие необходимости в регулировке;
• удобство переключения передач — делать это можно как на ходу, так и стоя на месте;
• отсутствие риска повреждения передаточного механизма при падении велосипеда на бок;
• возможность установки ножного тормоза;
• сниженная вероятность того, что цепь слетит со звездочек;
• большое разнообразие передаточных чисел — до 520%.

К недостаткам механизма можно отнести:

• большую массу, достигающую 3 кг. К тому же вес неравномерно распределяется между передним и задним колесами;
• сложность ремонта и установки планетарной втулки на велосипед; монтаж на существующий велосипед и вовсе невозможен, даже если вы используете специальный инструмент и подставку под заднее колесо, чтобы упростить работу. При поломке придется либо покупать новую втулку, либо новый байк. Поэтому установка планетарной втулки на велосипед своими руками — сложный или практически невозможный процесс;
• низкий КПД редуктора, связанный с повышенным коэффициентом трения шестерней. Из-за этого такие трансмиссии не используются на спортивных велосипедах;
• ограниченный крутящий момент. Хотя диапазон повышенных передач широк, достаточно низкую передачу для въезда на очень крутую гору включить не получится;
• высокая стоимость.

Таким образом, планетарка станет хорошим выбором для прогулочных, городских и других видов велосипедов для неспешной и комфортной езды. Если же велосипед используется для гонок, езды по пересеченной местности или даунхилла, такой механизм скорее станет отягощением, чем улучшением.

Производители

В данной таблице представлены четыре основных производителей.

ИзготовительОсобенности

Rohloff
Включает 14 планетарных втулок, за счет чего может конкурировать с кассетными трансмиссиями по числу передаточных отношений.

SRAM
Разные модели втулок имеют до 12 скоростей, которые обеспечивают повышение передаточного числа до 420%.

Shimano
Широкий ассортимент механизмов — от простых 3-скоростных до устройств с 11 передачами.

Sturmey-Archer
Набор моделей втулок с 3–7 скоростями дополнен гибридными механизмами, объединяющими планетарную трансмиссию с кассетной.

Цена

Цена планетарной втулки для велосипеда довольно высока. Зависит она от сложности механизма. Так, 14-скоростная втулка Rohloff стоит от 53 до 89 тыс. руб. в зависимости от модели.

Значительно доступнее трансмиссии Shimano — от 2700 руб. за 3-скоростное устройство до 21 тыс. руб. за модель с 11 передачами. Цены на механизмы SRAM начинаются от 5000 руб.

Продукция Sturmey-Archer обойдется в 4700–10500 руб.

Видео

Подробнее разобраться в том, как работают велосипеды с планетарной втулкой, поможет видео.

Отзывы покупателей

Отзывы на велосипеды с планетарной втулкой говорят о том, что этот тип трансмиссии полностью реализует свои преимущества в большинстве условий эксплуатации. Пользователям не приходится беспокоиться о ремонте и настройке механизма, втулка способна проработать несколько лет без каких-либо проблем.

Кроме того, недостаток низких передач никак не сказывается на использовании велосипеда — даже на крутую горку можно спокойно въехать.

Преимущества и недостатки планетарных втулок — все за и против

Давайте в этой статье рассмотрим все за и против касательно использования планетарных втулок, собрав отдельно все преимущества и недоставки в сравнении с классическими переключателями скоростей.

Преимущества планетарной втулки:

• Из-за герметичности системы планетарная втулка требует меньше обслуживания. Для лучшего понимания этого вопроса давайте разделим всю трансмиссию на две главных части. К первой части отнесём саму планетарную втулку, а ко второй — привод, состоящий из цепи, передней звёздочки и задней звёздочки, установленной с правой стороны планетарной втулки. В планетарной втулке находятся шестерни, хорошо изолированные от воды и пыли. Изоляция достигается благодаря конструкции планетарного механизма и оболочки втулки. Вторую важную часть трансмиссии, привод, при желании можно обернуть защитой цепи (например, Hebie Chainglider), которая защитит от грязи цепь, заднюю и переднюю звёздочки. Защиту цепи невозможно установить на обычные переключатели скоростей из-за изменения лини цепи при переключении между передними и задними звёздочками.Из-за прямой линии цепи, более широких и крепких цепи и звёздочках в сравнении с маленькими 7, 8, 9 или 10 скоростными цепями в отличии от обычной трансмиссии на поддержание планетарной требуется меньше обслуживания и затрат. Широкие и крепкие цепи планетарной трансмиссии созданы для передачи усилий, а не для обеспечения гибкости, такой важной на обычных переключателях скоростей. Другой значительной особенностью, влияющей на обслуживание и эффективность планетарной передачи, является путь прохождения цепи. На планетарной передаче у цепи только два изгиба: вокруг передней и задней звёздочек. На классическом переключателе скоростей цепь изгибается чаще, из-за наличия двух роликовых колёсиков переключателя передач. На этих маленьких колёсиках цепь изгибаться по маленькому радиусу, что создаёт значительное дополнительное трение в цепи, так как трение в цепи обратно пропорционально размеру звёздочки. Это означает, что чем меньше звёздочка, тем выше трение в цепи. С целью сведения технического обслуживания к минимуму трансмиссию можно сделать абсолютно закрытой (например, купить полную защиту цепи Hebie Chainglider). В результате широкая закрытая прямая цепь планетарной трансмиссии прослужит вам в 4 — 6 раз дольше (по времени и километражу) за тонкую грязную гибкую цепь обычной системы переключения передач.
• Планетарную втулку легче отрегулировать, чем дерайлер.
• При использовании полной защиты цепи, например, Hebie Chainglider, не пачкаются брюки. Это важно при поездках на работу!
• У планетарной втулки выше надёжность, что важно на любом велосипеде!
• Планетарные втулки не повреждаются в авариях или при падении велосипеда на бок, так как здесь отсутствует удалённый переключатель скоростей (за исключением Srams Clickbox). Это важная проблема на детских велосипедах и велосипедах для фрирайда!
• Все передачи планетарной втулки помещаются на один переключатель, более простой в использовании.
• На планетарной втулке отсутствуют близкие передачи и неэффективные «противоположные» сочетания передней и задней звёздочек. Это важное преимущество для новичков, ездящих в сильном городском трафике!
• Компонентов меньше и они проще: одна передняя звёздочка, одна задняя звёздочка, короткая цепь, отсутствие заднего и переднего переключателей, нет натяжителя цепи (при условии использования горизонтальных дропаутов), нет натяжного устройства, нет передних манеток и боуден-троса. Здесь просто нечему ломаться! Высокая надёжность на любом велосипеде.
• Переключение передач осуществляется без необходимости педалировать. Это важно для городских велосипедистов и триальщиков!
• Чистый и строгий внешний вид. По дизайну классический переключатель можно сравнить с PC, а планетарную втулку с MAC!
• Возможно сочетание с ножным тормозом, которое сводит общий уход за велосипедом практически к минимуму. С ножным тормозом отпадает необходимость в боуден-тросе (возможно замёрзлом). Это крайне важно для использования велосипеда для ежедневных поездок на работу!
• При езде по бездорожью или плохим дорогам на цепь не налипает грязь!
• Из-за отсутствия заднего переключателя цепь намного реже слетает с передней или задней звёздочки, что особенно важно при езде по бездорожью и плохим дорогам!
• Для Sram i-Motion, Shimano Nexus Inter 8 / Alfine и Rohloff Speedhub допускается переключение под нагрузкой. Поэтому планетарные втулки придутся как нельзя кстати на соревнованиях или перед началом подъёма, когда под нагрузкой требуется быстро понизить передачу!
• На переключателе передачи следуют одна за другой (Rohloff Speedhub, Sram i-Motion 9). Это очень удобно при езде на длинные расстояния (более 20 километров), так как позволяет легко поддерживать оптимальный каденс.
• Из-за использования энергии педалирования переключение передач не требует значительных усилий (Shimano Nexus Inter 8 / Alfine и Sram i-Motion). Это важно на детских велосипедах и при езде под дождём (особенно в отсутствие грипс на руле).
• Более прочное и долговечное заднее колесо. На планетарной втулке установлена только одна звёздочка, что позволяет расположить латеральней выступы спиц на втулке. Кроме того из-за одинакового угла спицы с обеих сторон втулки натянуты равномерно, что при сборке колеса даёт возможность увеличить натяжение спиц. А чем выше натяжение спиц, тем прочнее и жоще колесо.

Фото велосипеда с планетарной втулкой.

Недостатки планетарной втулки:

• Маленькое общее передаточное отношение. У классических переключателей скоростей общее передаточное отношение в среднем 550%. То есть за один оборот педалей на самой высокой передаче вы проезжаете расстояние в 5,5 раз длиннее, чем на самой низкой передаче. У втулки Shimano Inter 8 общее передаточное отношение составляет 306%, что слишком мало для горной местности. С этой втулкой вам будет не хватать передач для крутых подъёмов или быстрых даунхиллов. Альтернативным вариантом может стать дорогая планетарная втулка Rohloff Speedhub с общим передаточным отношением 526%.
• Планетарные втулки тяжелее классических переключателей скоростей высокого класса. Это очень важно для спортивных соревнований!
• Планетарные втулки намного дороже классических переключателей, если сравнивать системы сопоставимого качества. В общем соотношение цены к количеству передач лучше у классических переключателей скоростей. Это существенный минус, если вам приходится часто оставлять велосипед на парковках, где существует риск кражи.
• Планетарные втулки сложнее классических переключателей скоростей. Обычному человеку трудно разобраться во внутреннем механизме, но обычно нет необходимости разбирать планетарную втулку.
• По сравнению с обычными переключателями скоростей теряется до 8% эффективности (за исключением Rohloff Speedhub). Эффективность планетарных втулок составляет 92% по сравнению с 98% для обычных переключателей скоростей. Однако эти значения верны для новых или хорошо обслуживаемых переключателей! Внутри трансмиссии велосипеда с планетарной втулкой существует три источника потерь на трение:
• Внутри планетарной втулки находятся планетарные шестерёнки, которые одновременно соприкасаются с солнечными шестерёнками и зубчатым колесом. Они отвечает за 4% потерь на трение
• Также источником потерь на трение качения служат подшипники планетарных механизмов.
• Наконец потери на трение возникают в цепи, но эта также относится и к обычным переключателям скоростей.

Это самый важный недостаток планетарных втулок, мешающий их спортивному применению. Но если сравнивать потери в планетарных втулках с потерями системы велосипедист плюс велосипед на сопротивление воздуха, то эти потери не заслуживают внимания!

• Неоднородное распределение веса между передним и задним колесом, что может быть важно для некоторых спортивных применений планетарных втулок (например, в маунтинбайкинге, фрирайде, даунхилле).
• По сравнению с классическими переключателями скоростей сложнее настроить передаточные числа. Шаги передач обусловлены общим передаточным отношением и их нельзя изменить. Все передачи можно повысить или понизить заменой задней и передней звездочек. Опять же это важный недостаток планетарных втулок для их спортивного применения.
• Трудоёмкая процедура снятия и установки колеса (за исключением новых втулок i-Motion Sram), связанная с необходимостью обеспечения правильного натяжение цепи. На обычных переключателях скоростей такой проблемы нет.
• Ограниченный максимальный вращательный момент. Это означает, что на планетарных втулках (за исключением Rohloff Speedhub) нельзя добиться низких передаточных отношений. А значит вам не удастся покорить многие подъёмы.

Классическая система переключения передач.

Что такое планетарная втулка?

Планетарная втулка (internal hub) — это сложная система переключения скоростей для велосипеда. Она более надежная и долговечная, нежели обычная втулка, но очень плохо реагирует на сверхнагрузки, поэтому их не использвуют в соревнованиях или экстремальном катании.

Самые продвинутые модели (например некоторые Dutch байки) обладают 7и ступенчатыми планетарными втулками, а на упрощенные ситибайки (или складные) ставят 3х ступенчатые. В таких втулках механизм и звезды находятся в смазке под защитной оболочкой, а сама система напоминает коробку передач автомобиля.

Патент на планетарную втулку датируется 1880м годом. Впервые такие втулки использовали на трехколесных мотоциклах. 1895м американским инженером была изобретена компактная 2х скоростная планетарная втулка, так и не нашедшая успеха на рынке. Уже в начале 20го века количество скоростей увеличилось до 3 (автор — компания Sturmey-Archer).

Совет

В 1930е годы рынок был полон планетарками, практически на каждом велосипеде стояла такая втулка (особенной популярности они пользовались в Великобритании, Голландии, Германии, Скандинавии). Позже появились переключатели скоростей и кассеты, устанавливаемые на втулки.

Благодаря свое дешевизне и неприхотливостью такая система вскоре вытеснила планетарные втулки.

Компания Sturmey-Archer (одни из основных производителей планетарок, разработала 3- и 5- скоростные системы ещ в 1987, в то время как Shimano только закончили работу над 3х скоростными втулками.

В последнее время они вновь начали обретать популярность и все больше компаний выпускают на рынок планетарные втулки. Основными из них являются Sturmey-Archer, Rohloff, Shimano, Sram (с купленной в 2001м Fichtel & Sachs), Bendix (выпускала втулки с 1950 по 1970 гг).

а также NuVinci с их уникальной системой «CVP» (прочесть про нее можно здесь … ).

Сравним достижения компаний:

• Sturmey-Archer: 3,5 и 8 ступенчатые втулки
• SRAM: 3, 5, 7 и 9
• Shimano: 3, 7, 8 (и обещанная 11и)
• Rohloff :14и скоростная

Несомнено в этой сфере лидирует компания Rohloff, про их вутлку мы уже писали, прочесть эту статью можно здесь …

Основные элементы:

• Солнечная шестерня: находится в центре (зеленая на рисунке) — это и есть ось колеса.
• Водило: жёстко фиксирует друг относительно друга оси нескольких планетарных шестерён (сателлитов) одинакового размера, находящихся в зацеплении с солнечной шестерней (синие).
• Кольцевая шестерня (эпицикл): внешнее зубчатое колесо, имеющее внутреннее зацепление с планетарными шестернями (красная) — приводится в действие цепью.

Планетарная передача в режиме повышения скорости. Водило (синее) вращается внешним источником. Усилие снимается с солнечной шестерни (зеленая), в то время как кольцевая шестерня (красная) закреплена неподвижно. Красные метки показывают вращение входного вала на 45°.

    

Преимущества планетарных втулок:

• Механизм переключения передач полностью спрятан внутри корпуса втулки заднего колеса, что позволяет защитить его от попадания грязи. За счет этого долговечность деталей существенно повышается.
• Возможно переключение передач даже тогда, когда вы стоите на месте.
• Используются цепи и звездочки обычной ширины (для односкоростных велосипедов). Цепь постоянно идет прямо. Используются звездочки с высоким профилем зубьев. Все это сказывается на увеличении ресурса цепей и звездочек.
• Механизм переключения передач и встроенный тормоз в таких системах необслуживаемый, что упрощает эксплуатацию велосипеда.
• Высокий ресурс втулок, детали которых работают в масляной ванне. 

Недостатки:

• Самый большой недостаток многоскоростных втулок с планетарным механизмом – это их большой вес: такие втулки в два-четыре раза тяжелее обычных задних втулок горного велосипеда. Правда, нужно отметить тот факт, что отпадает необходимость в ряде деталей трансмиссии, например переключателях передач, так что реальная разница в весе не столь велика.
• Сложный шестеренный механизм имеет достаточно высокое трение, что обуславливает пониженный КПД. Эти свойства стали определяющими для отказа от использования таких втулок на спортивных велосипедах.
• Планетарные втулки все же не предназначены для работы в экстремальных условиях и, к тому же, они почти неремонтопригодны нигде кроме специализированного велосервиса. 

Комбинированные втулки:

Подобные эксперименты провела американская компания SRAM. SRAM DualDrive сочетает в себе внутренний и внешний приводы.

Суть его состоит в том, что с трехскоростной планетарной втулкой комбинируется 8- или 9-скоростная кассета и обычный задний переключатель передач.

Вся система управляется одной рукой при помощи комбинированной манетки: вращающаяся ручка (gripshift) управляет внешним переключением, а дополнительный рычаг внутренним.

В 2006 году подобная система появилась и у Shimano – Nexave Intego.

Соотношение передач на примере втулки Shimano Alfine:

          8    1.615:1           7    1.419:1           6    1.223:1           5    1:1           4    0.851:1           3    0.748:1           2    0.644:1

          1    0.527:1

Примерные цены:

• Shimano Alfine 6000-8000 руб.
• Shimano Nexus 5000-6000 руб.
• SRAM i-Motion 15 000 — 20 000 руб.
• SRAM Spectro 5000 — 6000 руб.
• Sturmey Archer 2500 — 4000 руб.
• Rohloff 40 000 — 50 000 руб.
• NuVinci CVP 15 000 — 20 000 руб.

Установка планетарной втулки на велосипед своими руками

Велосипеды, оснащённые планетарной трансмиссией, являются идеальным вариантом для езды по городу. Планетарный механизм также отлично подойдёт для складывающихся моделей двухколёсного транспорта.

Основным преимуществом такого переключения скоростей является долговечность устройства и его герметичность.

Однако когда планетарка всё же выйдет из строя, придётся приобретать новый узел и менять его полностью, так как ремонт детали невозможен.

Для того чтобы заменить вышедшее из строя планетарное устройство или модернизировать свой байк и установить такой переключатель, важно правильно подобрать эту деталь. Будем разбираться во всех нюансах и тонкостях выбора планетарки для своего двухколёсного друга.

Изначально стоит для себя решить, сколько скоростей должна иметь трансмиссия. Для обычных покатушек по городу достаточно будет и трёх, а вот если планируется езда и по бездорожью, то лучше сразу брать модель восьмискоростную.

Выбирая планетарную втулку, очень важно учитывать расстояние между дропаутами (перьями), на которых и будет крепиться ось этой втулки. К сожалению многих велосипедистов, далеко не каждая модель втулки подойдёт на любой байк. Ещё один момент: перья стальной рамы всегда можно слегка выгнуть, подогнав их под требуемый размер, а если рама алюминиевая, то такой вариант не подойдёт и придётся искать втулку, соответствующую этому параметру.

А также необходимо обратить внимание на вид тормоза. Далеко не любая конструкция рамы позволяет установить устройство с дисковыми тормозами. Более универсальны детали с вариантами тормозов V-brake.

Прорези дропаута для установки вала втулки тоже могут иметь разный вид. Они могут быть вертикально расположены или горизонтально. Вертикальные дропауты могут потребовать установки дополнительного натяжителя цепи.

Установка планетарной втулки на велосипед своими руками таит ещё один хитрый момент. Важно, чтобы количество спиц в колесе было идентичным количеству просверлённых фланцев в планетарном устройстве. Если не совпадает, то, вероятнее всего, придётся приобретать обод, спицы, ниппели и самостоятельно собирать из них новое колесо.

Когда все моменты учтены и всё продумано, можно приобретать выбранную модель планетарки и устанавливать на свой велосипед.

Алгоритм установки устройства

Для того чтобы произвести установку на велосипед планетарной втулки, понадобятся следующие инструменты:

• Малый разводной ключ или накидной ключ на 15. Не стоит использовать обычный рожковый ключ. Он может повредить грани гаек, которыми втулка крепится к раме, так как закручиваются они с большим усилием.
• Шило или маленькая плоская отвёртка для монтажа и демонтажа стопорного кольца звёздочки.
• Для установки 8-скоростных втулок понадобится ещё шестигранный ключ толщиной 2 мм. С его помощью будет устанавливаться тросик в переключающемся механизме.
• Обычный рожковый ключ на 17. Толщина его губок должна быть 2 мм. Он необходим для монтажа втулки в 8 скоростями и роллерным тормозом. Ключ должен пролезать между роллером и рамой.
• Чтобы установить на раму тормозной рычаг, понадобится рожковый ключ на 10 и набор шестигранных ключей.

После того как в наличие есть все инструменты, можно приступать к сборке устройства. Изначально устанавливаем звёздочку. В зависимости от вида рамы, сдвиг этой детали относительно передней и задней линии цепи должен быть от 5 мм и до 1 см.

После установки звёздочки на втулку в специальные пазы следует зафиксировать её стопорным кольцом. Потом на драйвер втулки в обязательном порядке нужно поставить пластмассовый пыльник, который будет надёжно защищать механизм от попадания грязи.

Далее, необходимо установить переключающий механизм на драйвер втулки, совмещая красные метки на детали и втулке так, чтобы они были расположены на одной линии. После этого необходимо поставить запирающееся кольцо, также совместив специальные метки и повернув кольцо до упора на 45 градусов.

Обратите внимание

Если втулка не с ножным тормозом, то следует установить на неё роллерный тормоз. Роллер обязательно должен туго сесть на корпус втулки, а его рычаг должен вращаться достаточно свободно. Диск может немного качаться на своей опоре.

Установка планерной втулки в сборе на велосипедзависит от вида расположения дропаутов. Крепится вся конструкция стопорной шайбой. Однако вертикальные, горизонтальные и наклонные дропы отличаются друг от друга и требуют разных вариантов стопорных деталей.

Важно следить при закручивании стопорных шайб, чтобы кронштейн переключающегося механизма не касался самой рамы. Для этого можно между этими элементами проложить отвёртку или другую деталь, которую после окончания работы нужно будет вытащить.

Самостоятельно заменить планетарку новым устройством того же типа совсем несложно. А целесообразно ли устанавливать такую трансмиссию на велосипед, должен каждый велосипедист решить для себя сам.

• на сайте
• ВКонтакте

Планетарная втулка

Планетарной втулкой называется сложный механизм, который позволяет быстро переключать скорости на велосипеде. Сами по себе планетарные втулки надежнее и эстетичнее обычных систем переключения тормозов. Установка такой втулки позволяет велосипедисту получить легкий в управлении велосипед, который, выглядя, как привычный простенький велик, работает, как современный многоскоростной байк.

Из чего состоит и как работает планетарная втулка Shimano? Как происходит регулировка переключения передач? Это оборудование разрабатывается и используется уже около века. По конструкции они представляют собой сложный механизм шестеренок, скрытых в корпусе, за счет сочетания работы которых и появляется возможность переключения скоростных режимов велосипеда.

Первым разработчиком планетарных втулок стала компания Sturmey-Archer. В 1902 году они изобрели первую двухскоростную систему. В последствие они развивались, и на сегодняшний день компания Rohloff выпускает даже четырнадцати скоростные модели. Сегодня наиболее популярными производителями являются Shimano и Sram.

Изобретатель планетарных втулок Sturmey-Archer на их основе сейчас активно занимается разработкой и внедрением динамо-втулок.

Динамо втулка отличается тем, что помимо собственно работы в качестве велосипедной они способны к генерации электроэнергии. Электроэнергия, которую вырабатывают эти девайсы делает велосипеды более продвинутым видом транспорта.

Именно динамо система позволяет устанавливать в наши дни и запитывать от самого велосипеда фонари и фары.

Особенность такой системы заключается в том, что она может работать не только на велосипед, но и на аксессуары.

За счет разной частоты генерируемого электриеческого тока, которая зависит от скорости движения велосипеда, динамо система дает возможность освещать дорогу запитанным от нее фонарем слабее или сильнее.

Сегодня некоторые маcтера на все руки способны сами собрать для своих велосипедов такие девайсы. Такие устройства не столь надежны, но обычно выходят для любителей несколько дешевле.

Важно

Современная динамо втулка эффективный, компактный механизм, который работает с высокой эффективностью на дорогах. Такая система — еще один шаг в развитии велосипедов. При этом нужно понимать, что динамо втулки активно модернизируются и со временем станут еще лучше.

При кажущейся упрощенности планетарных втулок, якобы меньшем количестве скоростей, этот механизм в реальности ни чуть не хуже и дает не меньше возможностей.

Из 24-27 скоростей, которые позволяют в теории получить обычные параллелограммные втулки, действительно используемыми в реальности являются максимум те же 14, так как во избежание перекоса цепи велосипедисты используют только смежные комбинации.

Велосипеды с планетарной втулкой эффективно работают на любой из заявленных передач.

Задняя система Shimano Nexus разработана для комфортной езды на байке. Шимано упрощает управление велосипедом в разы. Устанавливается втулка задняя Shimano на велосипеды для городской езды и реже туризма. Компания постоянно улучшает свои девайсы.

Так что сегодня Shimano отлично подойдет и совсем любителям, и тем, кто накатал уже тысячи километров. Как и другие системы этого типа планетарная втулка Shimano позволяет упростить процесс езды на байке, а так же дополнительных регулировок.

На специализированных вело-форумах отзывов, где фигурирует Shimano чрезвычайно много. И практически все отзывы о девайсах положительные.

Как и любая планетарная велосипедная втулка, Шимано фактически не ломается. Shimano отличный образец надежности в своем ценовом диапазоне.

Так же популярны среди велолюбителей не планетарные Quando.

Совет

Эти простые системы, хоть и не имеют планетарного механизма, но хорошо работают, так что задние Quando активно покупают те, кто не готов приобретать сложные планетарные системы.

Quando неприхотливы и относительно недороги, что делает их привлекательными для райдеров. Система втулок Quando может быть подобрана и установлена на различные велосипеды. Большинство любителей остаются довольны девайсами Quando.

Итак, рассмотрим плюсы и минусы планетарных втулок на велосипед в сравнении с обычными:

• Планетарная втулка по факту не нуждается в обслуживании. Это та лошадка, которая работает, работает и работает, не боясь ни грязи, ни износа, ни прочих неприятностей.
• И работает эта лошадка очень долго. При правильной эксплуатации велосипеды с планетарной втулкой могут проехать десятки тысяч километров. Так как в механизме используются более толстые звездочки (как на односкоростных велосипедах) и приводы, то это так же увеличивает срок службы без поломок.
• На девайсе можно переключать передачи не только во время движения, но и стоя на месте. А так же с любой на любую, а не только на соседние, что важно в городских условиях, когда скорость передвижения приходится менять очень быстро и эти изменения часто непредсказуемы.

К недостаткам девайса относятся:

• Девайс тяжелее, чем обычная. Это может оказаться критичный для спортивных соревнований, но мало виляет на туристические прогулки или езду по городу.
• Выше внутренне трение по сравнению с обычными втулками. Это связано с тем, что система устроена на принципе шестеренчатых передач. Опять же это делает такую систему непригодной для скоростных соревнований, но для обычного перемещения в пространстве фактор большего трения практически не важен. Если все же случится сломать девайс, то в походных условиях “на коленке” вы ее самостоятельно точно не почините. Вам понадобится специалист и оборудование.
• Это совсем не копеечный механизм. Как следствие велосипед с такой системой будет достаточно дорогим. С большой долей вероятности этот велосипед многократно окупится до того, как вы сносите свою планетарную систему, но первый порыв при виде ценника может быть — развернуться и уйти.

В нашей стране такие девайсы не получили пока с широкого распространения. Если в Европе их ставят на городские велосипеды класса “комфорт” фактически в 100% случаев, то в России это редкость. Сложно сказать, в чем причина такой непопулярности. Возможно, дело в цене, но часть экспертов полагают, что причина скорее историческая.

В СССР никогда не производились эти системы для любительских велосипедов, а в спортивном велотранспорте они не прижились по указанным выше причинам (большая масса плюс высокое трение).

Ну и потом, что греха таить, наши люди любят, когда они могут сами разобрать и собрать что-то без помощи специалистов, а планетарный девайс явно не принадлежит к этой категории механизмов.

Так что привычные шариковые втулки, которыми оснащались советские велосипеды для наших любителей привычнее. Системы ставились на почти все Советские односкоростные велосипеды, а также на классические мотовелосипеды, до МВ-18 включительно. Девайсы конструктивно на разных предприятиях СССР фактически не различались и были абсолютно взаимозаменяемыми, что сильно упрощало жизнь велолюбителям.

Собственно сами по себе шариковые втулки — далеко не изобретение, которое применяется исключительно в велосипедах, это стандартные системы для большинства механизмов, станков и оборудования.

Девайсы велосипеда работают по тому же принципу, что и на других устройствах.

Конечно, система на шариковых подшипниках — устаревшие морально механизмы, но тем, кто привык к советскому велопрому они привычны.

Такие системы устанавливаются в тормозные колодки и устанавливаются на дорожные велосипеды простейших моделей. Механизм свободного хода, на котором работают девайсы, как правило, представляет собой обгонную муфту фрикционного типа.

Обратите внимание

В свою очередь из-за дороговизны продавцы велосипедов не рискуют привозить недешевые модели, оснащенные планетарной втулкой.

Альтернативной планетраным втулкам для спортивной езды могут быть системы флип-флоп, которые имеют более удобный для трековой езды механизм. Часть производителей разрабатывает варианты комбинированных втулок — это, в некотором смысле гибрид флип флоп и планетарки. В частности, такими разработками занята компания Sram, которая недвано выпустила девайс SRAM DualDrive.

Такие системы могут работать, как с ободными, так и с дисковыми тормозами. Все они делятся по преимущественному использованию. Есть спортивные, есть для городской езды. Выпускаются даже отдельные модели под складные велосипеды, так что выбор практически ничем не ограничен.

Облако тегов:

планетарная втулка велосипеда