Велосипедная вилка - Bicycle fork

Подвеска вилка горного велосипеда с дисковым тормозом
Форма велосипедной вилки

А велосипедная вилка является частью велосипед который держит переднее колесо.

Вилка обычно состоит из двух лезвия которые наверху соединены вилкой Корона. Корона часто бывает спереди. У большинства вилок подвески есть арка, соединяющая две стороны нижних опор (часть, соединенная с осью). Часто она находится перед стойками (вал, на который скользят опоры), но не всегда. Над короной рулевая труба прикрепляет вилку к велосипеду и руль (через корень ) позволяя водителю управлять велосипедом. Рулевая труба вилки соединяется с Рамка через подшипники называется гарнитура установлен в головная труба.

Внизу вилки концы вилки держите колесо. Обычно к вилке крепится либо ось, либо быстросъемный шампур проходит через полую ось, прижимая ось к вилке.

Период, термин вилка иногда также используется для описания части велосипеда, которая удерживает заднее колесо,[1] который в 19 веке обычный или же пенни-фартинг Велосипеды тоже были вилкой с лезвием. На большинстве современных конструкций велосипедов заднее колесо теперь прикреплено к заднему треугольнику, содержащему подседельная труба, пара сиденья, и пара цепные перья, а не настоящая вилка, но задняя вилка использование сохраняется.[1]

Размеры

Расположение вилки на велосипеде

Вилы имеют несколько основных размеров, в том числе: вылет, длину, ширину, длину рулевой трубы и диаметр рулевой трубы.

Компенсировать

Велосипедные вилки обычно имеют смещение, или грабли (не путать с другим использованием слова грабли в мире мотоциклов), при котором концы вилки помещаются впереди оси поворота. Это достигается за счет изгиба лезвий вперед, наклона прямых лезвий вперед или за счет размещения концов вилки впереди центральной линии лезвий. Последний используется в вилках с подвеской, которые должны иметь прямые лезвия для работы механизма подвески. Изогнутые лезвия вилки также могут обеспечить некоторую амортизацию.

Цель этого смещения - уменьшить 'тащить ', расстояние, на которое точка контакта переднего колеса с землей следует за точкой пересечения оси поворота с землей. Слишком длинная дорога затрудняет поворот велосипеда.

Вилки шоссейных гоночных велосипедов имеют вылет 40-55 мм.[2] За туристические велосипеды При определении смещения необходимо учитывать угол наклона головки рамы и размер колес, а также существует узкий диапазон допустимых смещений для обеспечения хороших характеристик управляемости. Общее правило заключается в том, что для более слабого угла головы требуется вилка с большим вылетом, а для маленьких колес требуется меньший вылет, чем для больших колес.

Длина

Длина вилки обычно измеряется параллельно рулевой трубе от нижней части нижнего кольца подшипника до центра оси переднего колеса.[3] Обследование 13 вилок 700c в 1996 году показало, что максимальная длина составляет 374,7 мм, а минимальная - 363,5 мм.[нужна цитата ]

Ширина

Ширина вилки, также называемая промежутком, измеряется коллинеарно оси переднего колеса между внутренними краями двух концов вилки. Большинство современных вилок взрослого размера имеют шаг 100 мм.[4] Спуск Вилки для горных велосипедов, рассчитанные на сквозные оси, имеют расстояние 110 мм.[4]

Длина рулевой трубы

Рулевая труба имеет размер либо для размещения подшипников гарнитуры, в случае гарнитуры с резьбой, либо для обеспечения желаемой высоты руля, в случае гарнитуры без резьбы.

Диаметр рулевой трубы

При подборе вилки Рамка диаметр рулевой колонки вилки или рулевой трубы (1 дюйм, или 1⅛ дюйма, или 1½ дюйма) не должен быть больше диаметра рамы, а длина рулевой колонки должна быть больше, чем, но приблизительно равна длине рулевой колонки плюс высота стека гарнитура. Доступны комплекты переходников, позволяющие использовать вилку диаметром 1 дюйм в раме, предназначенную для рулевой трубы диаметром 1 дюйм, или вилку диаметром 1 дюйм в раме шириной 1,5 дюйма.

Производители высококлассных велосипедов, как шоссейных, так и горных, начали использовать конические рулевые колонки. Несмотря на то, что есть предполагаемые преимущества, никаких стандартов еще не разработано, и каждый производитель следует своим собственным соглашениям. Это затрудняет поиск запасных частей, которые можно приобрести только у оригинального производителя.[5]

Общие проблемы с размером

Лезвия должны быть подходящей длины, чтобы соответствовать желаемому колесу, и иметь правильный угол наклона, чтобы обеспечить приблизительную геометрию рулевого управления, предусмотренную проектировщиком рамы. Функциональная длина вилки обычно выражается через длину дорожки качения от оси до короны (A-C). Кроме того, ось колеса должна входить в концы вилки (обычно это сплошная или полая ось 9 мм, либо сквозная ось 20 мм). Некоторые производители представили вилки и соответствующие ступицы в соответствии с собственными стандартами, например, 24-миллиметровую ось Maverick, Специализированный 25-миллиметровая сквозная ось и система Lefty от Cannondale.

Резьба

Трубки рулевого управления вил могут быть с резьбой или без резьбы, в зависимости от гарнитура используется для крепления вилки к остальной части велосипедная рама. Стальная рулевая труба без резьбы может иметь соответствующую резьбу. умереть если необходимо. Шаг резьбы обычно составляет 24 резьбы на дюйм, за исключением некоторых старых Raleighs которые используют 26.[6]

Приостановка

Конечная ссылка подвесная вилка на Бриджстоун
Cannondale Амортизационная вилка Head Shok
Основная статья: подвеска велосипеда

На большинстве горные велосипеды, вилка содержит набор амортизаторы, и в этом случае лопасти обычно состоят из верхней и нижней телескопических труб и называются «ножками». Ход подвески и характеристики управляемости различаются в зависимости от типа катание на горных велосипедах вилка предназначена для. Например, производители выпускают разные вилки для кросс-кантри (XC), скоростного спуска и фрирайда. Вилки, разработанные для гонок XC, обычно легче, менее прочны и имеют меньший ход подвески, чем вилки, разработанные для пересеченной местности и более экстремальных условий.

Популярные производители вилок с подвеской включают Cannondale, Fox, SR Suntour, Manitou, Marzocchi и RockShox.[7]

Конструкция амортизационной вилки в последние годы претерпела значительные изменения, при этом вилки подвески становятся все более сложными и разнообразными по конструкции. Доступный ход подвески со временем увеличивался. Когда были введены амортизационные вилки, ход в 80–100 мм считался достаточным для горного велосипеда. Обычно такой ход теперь используется в дисциплинах кросс-кантри, а вилки для спуска теперь предлагают ход от 150 до 200 мм для работы в экстремальных условиях. Это не предел хода вилки подвески; например, Marzocchi Super Monster T предлагает ход 300 мм (12 дюймов).[8]

Среди других достижений в конструкции - регулируемый ход, позволяющий водителям адаптировать ход вилки к конкретному профилю местности. Как правило, для подъема или ровной местности требуется меньший ход подвески, чем для спуска. Усовершенствованные конструкции также часто имеют возможность заблокировать вилку, чтобы исключить или значительно уменьшить ход вилки для более эффективной езды по гладким участкам местности. Иногда эту блокировку можно активировать дистанционно с помощью троса и рычага на руле.

Амортизатор обычно состоит из двух частей: весна и демпфер или приборная панель. Пружина может быть выполнена со стальной или титановой спиралью, эластомер, или даже сжатый воздух. Выбор материала пружины фундаментально влияет на характеристики вилки в целом. Вилки со спиральной пружиной часто тяжелее, чем конструкции, в которых используются пружины сжатого воздуха, но они легче сконструированы так, чтобы демонстрировать линейные, Hookean ответ на протяжении всего путешествия. Замена стальных катушек на титановые катушки в конструкции может уменьшить вес конструкции, но ведет к увеличению затрат. Пневматические рессоры используют термодинамическое свойство газов, заключающееся в том, что их давление увеличивается при адиабатическом сжатии. Поскольку «пружина» создается за счет воздуха, а не из металлической спирали, вилки с пневматическими рессорами часто легче. Это делает их более распространенными в конструкциях XC. Еще одним преимуществом конструкции вилки этого типа является то, что жесткость пружины можно регулировать, регулируя давление воздуха. Это позволяет настроить вилку на вес гонщика. Одним из недостатков этой конструкции является трудность достижения линейного отклика, поскольку давление изменяется приблизительно обратно (не линейно) с объемом газа. По мере сжатия вилки эффективная жесткость пружины вилки увеличивается. Увеличение объема воздуха внутри пружины может уменьшить этот эффект, но объем пружины в конечном итоге ограничен, поскольку он должен находиться в пределах размера лезвия вилки.

Амортизатор обычно заставляет масло проходить через одно или несколько небольших отверстий или прокладок в вилке подвески. На некоторых моделях пружина, амортизатор или и то, и другое могут быть отрегулированы в зависимости от веса водителя, стиля езды, местности или любой комбинации этих или других факторов. Два компонента могут быть разделены пружинным механизмом в одной лопасти и демпфером в другой.

Вариации

За эти годы было испробовано множество вариантов конструкции вилки. Некоторые из них все еще используются.

Приостановка

Некоторые использовали связи для обеспечения механического действия вместо того, чтобы полагаться на телескопические элементы. Другие, особенно Cannondale используйте одиночный амортизатор, встроенный в рулевую трубу над короной. Еще одна заметная недавняя разработка в технологии вилок - пружина Lauf Spring, в которой используются композитные листовые рессоры для обеспечения механического поглощения и демпфирования ударов, при этом предлагая значительное снижение веса по сравнению с традиционными конструкциями.[9]

Одно лезвие

Однолопастная вилка на Грэм Обри старый верный
Велосипед Дурсля Педерсена около 1910 года.

Некоторые производители, такие как Cannondale и Стрида, предложите вилку с одной ножкой. Многие из однолопастных вилок Cannondale, называемых Lefty, представляют собой вилки с подвеской либо в обычной, либо в перевернутой конфигурации. В этих вилках используются линейные игольчатые роликоподшипники на восьмиугольных дорожках качения для передачи крутящего момента рулевого управления на колесо, тогда как в обычных двухлопастных вилках с подвеской используются трубчатые линейные подшипники скольжения. Использование вилки Lefty требует специальной ступицы Lefty, которая крепится к концу вилки с помощью винта, который прижимает ступицу к оси, которая прикреплена к вилке.

Трековые велосипеды

Гусеничные вилки традиционно имеют лезвия круглого сечения, а не овальные, используемые на шоссейных велосипедах, отчасти потому, что круглая часть более жесткая под действием поперечных сил, возникающих при частом спринте, но главным образом потому, что гоночные шины всегда узкие и не требуют дополнительного зазора овальными лопастями. Для круглых лезвий требуется специальная коронка вилки с соответствующими круглыми головками. Вилки гусеницы нельзя просверливать для переднего тормоза, если велосипед предназначен для использования только на велодроме. Зазор между шиной и нижней стороной короны вилки часто составляет менее 5 мм.

Крепление к раме

Не все вилы управляются на подшипниках, установленных в рулевой колонке. Вилки на Стридас и Велосипеды Pedersen поворачивается вокруг оси, внешней по отношению к вилке, и поддерживается в двух разных точках на раме. Новый тренд в триатлон Велосипеды похожи, они называются байонетными или вилками с внешним управлением, но шарнирные подшипники находятся вверху и внизу чего-то, что все еще напоминает рулевую трубу.[10]

Материалы

Вилки были сделаны из стали, алюминий, углеродное волокно, титан, магний, и различные комбинации. Например, вилка может иметь лезвия из углеродного волокна с алюминиевой головкой, рулевой трубкой или концами вилки.

В жестких вилках материал, форма, вес и конструкция вилки могут заметно повлиять на ощущение и управляемость велосипеда. Вилки из углеродного волокна популярны в дорожных велосипедах, потому что они легкие, а также потому, что они могут быть сконструированы так, чтобы уменьшать и поглощать вибрации от дорожного покрытия.

Также были образцы деревянных вилок.[11][12][13] Однако в современную эпоху это не было обычным явлением.

Точки крепления

Вилки могут иметь точки крепления тормозов, стоек и крыльев. Они могут быть расположены в короне, вдоль лезвий и возле концов вилки. Часто это отверстия, с резьбой или без, и они могут располагаться на выступающих выступах.

Смотрите также

Галерея

  • Вилка ведущего звена на BuzBike

  • Вилка ведущего звена на Birdy складной велосипед

  • Лауф бесшарнирная вилка с продольным рычагом

  • Cannondale Левша

  • Чувствовал себя Вилка с байонетом B2 Pro

  • Скотт Sub 10 с сломанной велосипедной вилкой

  • M5 Carbon High Racer с двойной задней и передней вилкой.

Рекомендации

  1. ^ а б Браун, Шелдон (2006). "Велосипедный глоссарий Шелдона Брауна". Шелдон Браун. Получено 2018-01-26. Термин «задняя вилка» иногда используется для обозначения части рамы, которая удерживает заднее колесо.
  2. ^ «Геометрия управления велосипедом». Дизайн Калфи. Получено 2011-04-06.
  3. ^ Ринард, Дэймон (2001). «Длина вил». Харрис Циклери. Шелдон Браун.
  4. ^ а б Браун, Шелдон (2008). «Расстояние между рамой велосипеда и ступицей». Харрис Циклери.
  5. ^ Каннингем, Ричард (18 ноября 2008 г.). «Спросите Ричарда: в чем именно преимущества гарнитуры двойного размера?». roadbikeaction.com. Получено 2008-12-18.
  6. ^ «Шелдон Браун: Проблемы с резьбой / взаимозаменяемостью старых велосипедов Роли». Архивировано из оригинал на 2009-03-17. Получено 2008-04-08.
  7. ^ Барнетт, Джон (2003). Руководство Барнетта: Анализ и процедуры для велосипедной механики. 4 (5-е изд.). ISBN  1931382298.
  8. ^ "СУПЕР МОНСТР 2003". Архивировано из оригинал на 2008-11-19. Получено 2008-12-23.
  9. ^ Бенедикт, Тайлер. "Lauf представляет 980-граммовую подвеску 29-дюймовой листовой рессоры Trail Racer". Велосипедный слух. Получено 2014-01-29.
  10. ^ Салазар, Ник (20 ноября, 2011). "Обзор Blue Triad SL". TriRig. Получено 2012-07-21. Вилка Triad SL - это то, что обычно называют байонетной вилкой или вилкой с внешним управлением.
  11. ^ Ридден, Пол (10 мая 2011 г.). «Splinter Bike - велосипед, СОВЕРШЕННО изготовленный из дерева». GizMag. Получено 2012-07-21. каждая часть Splinter Bike сделана из березовой фанеры, Lignum Vitae, Ekki или из старой ручки метлы.
  12. ^ Ридден, Пол (17 июля 2011 г.). «Велосипед Lagomorph с деревянной рамой теперь доступен по специальному заказу». GizMag. Получено 2012-07-21. Рама, вилка и вынос среднего размера, 18-дюймового (45,72 см) велосипеда Lagomorph изготовлены из куска американского черного ореха.
  13. ^ Фриц, Йокота (12 января 2010 г.). «Японский судостроитель создает деревянные велосипеды». Циклический. Получено 2012-07-21. Эта первоначальная сборка представляла собой в основном прочный велосипед с алюминиевой подседельной трубой, обернутой тонким ламинатом, большой деревянной рулевой колонкой с металлической втулкой для руля, прочной деревянной вилкой с металлическими концами вилки и деревянным подседельным штырем.

внешняя ссылка