Как изготовить звездочку для велосипедной цепи. На одной звездочке много скоростей
Использовать на велосипеде вместо круглой ведущей звездочки эллипсную предложил еще в 1892 году профессор В. Прусаков. Он решил разместить шатуны вдоль малой оси эллипса, что позволило более рационально использовать силы велосипедиста. Эксперимен-ты показали, что даже неопытный велосипедист на машине с эллипсной звездочкой затрачивает энер-гию приблизительно на 30% мень-шую, чем на движущейся с той же скоростью веломашине с круглой
звездочкой. А по данным амери-канских инженеров, использование овальной зубчатки увеличивает среднюю скорость велосипедиста примерно на 14%.
Но, несмотря на все это, некруг-лая звездочка не получила широ-кого распространения ни у нас, ни за рубежом: велопромышленность оказалась не готовой к производ-ству нетрадиционных элементов цепного привода.
Однако рассчитать и изготовить эллипсную звездочку не так уж сложно самостоятельно. Нужно лишь учесть, что ее эффективность зависит от соотношения большой и малой осей эллипса: чем оно боль-ше, тем выигрышнее ее использо-вание. Учитывая это и конструк-тивные особенности велосипеда, определяют максимальный размер большой оси и минимальный — малой оси звездочки. Затем надо
где 12,7 — шаг велосипедной цепи, n— количество зубьев эллипсной звездочки (выбирается по той же методике, что и для цепной передачи с круглыми звездочками). Длина эллипса вычисляется по формуле:
где а — большая ось эллипса, b малая ось эллипса. Выбрав размер одной из осей эллипса, находим величину,другой оси эллипса. Она должна быть такой, чтобы совпадало с L** с точностью до второго знака после запятой. \ "На заготовке из листового металла, из которого будет изготавливаться звездочка, строится эллипс центров роликов по формулам:
где a — большая ось эллипса, b -малая ось эллипса; х и у — Координаты точки относительно центра эллипса; а = 0°, 10°, 20° …… 360"
Далее эта замкнутая кривая линия делится с помощью циркуля на п равных частей с шагом 12,7 мм Теперь вырезать из металла эллипсную звездочку будет не сложнее чем круглую. Исследования пока-зали, что эффективность эллипс-ной звездочки возрастает, если малая ось эллипса будет «отста-вать» от шатуна на 10°…25°. Для спортивных и спортивно-ту-ристических велосипедов Харьков-ского велосипедного завода была рассчитана и изготовлена эллипсная звездочка с 46 зубьями и раз-мерами осей а = 110,18 мм, b = 73,981 мм с отношением а/b =1,49. Отставание малой оси эллипса от шатуна — 15°. Все остальные раз-меры звездочки приведены на чер-теже.
А теперь самое интересное!
Один из моих читателей сделал звездочку по чертежам этой статьи:
Вот что он пишет:
Эксплуатационные свойства и принцип изготовления читайте здесь . От себя скажу, что эффект меня просто поверг в шок, я такого даже не предполагал. К примеру на форварде с передачей 28-34(передняя-задняя звезда) в очень крутую и длинную гору я заезжал и хотелось упасть и не вставать, язык на плечо, ноги отваливаются. На этом лисапеде после установки эллипсных звёзд с передачей 32-28 я заезжал в ту-же гору и даже дыхание сильно не сбивалось, ноги нагрузку намного меньше ощущали. Причём скорость движения в эту гору на форварде 6-6.5 км/ч, а на этом 7,5-8 км/ч!!! И по прямой по асфальту скорость движения возросла.
На самом деле из велосипедных частей можно сделать абсолютно любую вещь. Не всегда это уместно, не всегда это практично, не всегда результат выглядит здорово, но при наличии свободного времени и материалов действительно возможно все.
Давайте рассмотрим основные категории подобных поделок:
-
Желание удивить;
Острая необходимость;
Искусство;
Утилизация;
В нашей статье мы рассмотрели различные категории, а также написали примерный состав деталей, который потребуется для воспроизведения той или иной идеи.
Какая из идей к к какой категории относится, уверены, вы догадаетесь.
Люстра
Какие детали потребуются:
-
Трещотка;
Проводка.
Поделкой данный пример назвать сложно, это больше похоже на искусство. Диаметр люстры 48 дюймов. Подробнее вы можете прочитать по ссылке .
Настольная лампа
Какие детали потребуются:
-
Проводка.
Одна из многочисленных вариантов настольных ламп, сделанных из ненужных частей велосипеда. Эта нам приглянулась больше других.
Стол
Какие детали потребуются:
Обод со спицами;
Обода без спиц;
Столы из велосипедных колес, пожалуй, наиболее органично выглядящая мебель в нашей статье.
Кресло
Какие детали потребуются:
Обод со спицами;
Обода без спиц;
Подобное кресло выглядит достаточно удобным и крепким. Не уверены, что стоит воспроизводить идею с помощью старых ржавых ободов и лопнувших камер - может получится не так эстетично.
Лавка
Какие детали потребуются:
Для производства лавки потребуется тот же набор деталей, что и для кресла в примере выше: обода, камеры и немного звездочек.
Вероятно, для лавки больше подойдут слики, нежели рельефные покрышки.
Стул
Какие детали потребуются:
-
Держатель для фляги.
Ситуация, когда можно не думать о геометрии рамы и даже приветствуются так называемые “диваны”, то есть мягкие вальяжные седла. Подобный стул довольно таки прост в изготовлении, но при этом точно не оставит никого равнодушным.
Полка
Какие детали потребуются:
Уверены, что для подобной полки некоторые дефекты камер вполне допустимы и не повлияют на эксплуатационные характеристики. Идея выглядит крайне просто в реализации.
Какие детали потребуются:
-
Древесина.
Очень симпатичные трофеи от Андреса Шейгера (его сайт). Идея достаточно простая: из руля, седла и небольшой деревяшки вы можете сделать держатель для велосипеда или других предметов.
Цвет, тип и форма руля или седла роли почти не играет.
Зеркало
Какие детали потребуются:
Конечно же, для зеркала в ванной не очень подойдет совсем уж старое погнутое колесо с потрепанной покрышкой, а вот для гаража или прихожей вполне. Для спальни и гостиной не пожалейте списать колесо чуть раньше срока и сделать из него симпатичный предмет интерьера.
Часы
Какие детали потребуются:
Звезды (опционально);
Начинка от часов.
Как мы писали в одной соседней статье, колеса являются одной из важнейших частей велосипеда. И за пределами велосипеда они могут принести немало пользы: помимо мебели, зеркал, полок и многого другого из них можно сделать очень стильные часы.
На самом деле для часов подойдет практически любая круглая (да и не только круглая) часть: очень популярны поделки из звезд и кассет.
Забор
Какие детали потребуются:
Скорей всего, подобный забор выдаст в вас бывшего владельца веломастерской, иначе откуда у вас столько ненужных велосипедов.
Что касается того как именно сделать забор из велосипеда точных рекомендаций нет - как видите на приведенных выше примерах можно влключать фантазию на полную и у вас получится.
Украшения
Какие детали потребуются:
Проволока;
Главное в украшениях - выдержать баланс и не уйти в излишнюю брутальность.
Чаще всего для создания украшений используются звенья цепи. На сайтах типа Etsy вы легко найдете множество мастеров, сфокусированных на подобных украшениях.
А если хотите именно такие как на картинке, то они у нас в магазине по очень демократичной цене.
Велопарковка
В мире велосипедов есть своя реинкарнация - отслужившие свое велосипеды через некоторое время могут снова оказаться в привычном для себя мире. К примеру, в виде велопарковок, сделанных из старых велосипедных рам.
Рюкзаки и сумки
Не совсем хендмейд, но отлично вписывает в наш обзор. Vaho - компания из Барселоны, занимающаяся производством рюкзаков и сумок из старых покрышек. На своем сайте они рассказывают и показывают как к этому пришли и что из этого получается.
Из старых камер получаются не только сумки и рюкзаки, но и еще и кошельки и несессеры. Еще один пример грамотной переработки материалов от австралийцев.
Надеемся, нам удалось вдохновить вас и в следующий раз при покупке подарка другу или выбору мебели для дома вы задумаетесь о том, что это можно сделать и своими руками из ненужных частей велосипеда.
Главное в этом деле - немного сноровки и чувство вкуса: на лебедей из автомобильных покрышек во дворах мы уже насмотрелись:)
Одной из проблем педального привода велосипеда была и пока остается необходимость изменения крутящего момента на ведущее колесо в зависимости от дорожных условий. И надо сказать, что конструкторы ее решают, но по-разному. Ими созданы даже планетарные приводные втулки, однако они сложны, а значит, и не дешевы. Поэтому чаще всего на заднем колесе устанавливают многоступенчатую передачу с несколькими звездочками и механизмы переброски и компенсации длины цепи. Это наиболее отработанный и недорогой вариант. Но количества звездочек (обычно три, иногда четыре) иногда не хватает. Тогда для увеличения числа "скоростей" ведущую звездочку тоже делают двух- и даже трехступенчатой.
Суть такого устройства в том, что ведущая звездочка разрезается на четыре сектора, которые посредством многоступенчатого кулачка одновременно симметрично раздвигаются во все стороны (или сдвигаются обратно), меняя передаточное отношение привода. Но проблема здесь в том, что секторы охватывает не ремень, а цепь, и как их раздвинуть? Тогда с зубьями оставляем только два противоположных сектора для обеспечения передачи крутящего момента, а у другой пары секторов зубья срезаем - они будут служить только для опоры и направления цепи. Теперь, когда один из секторов с зубьями выйдет из зацепления, ручным разворотом кулачка раздвигаем (сдвигаем) секторы, изменяя крутящий момент. Но практически можно обойтись и без гладких опорных секторов. Тогда цепь будет охватывать "квазиэллиптический" контур. Таким образом, здесь реализуется еще и идея эллиптической звездочки, как известно, значительно повышающей КПД привода.
Установить же такую двухсекторную звездочку можно на любой велосипед вместо штатной, снабдив цепной привод простым пружинно-рычажным компенсатором вблизи ведомой звездочки.
Итак, конструкция устройства. Сначала отметим, что все его детали - стальные, а плоские выполнены из 3-мм листа.
К внутренней части кареточной головки штатного правого шатуна приварен направляющий диск диаметром 260 мм. В диск симметрично на расстояние 65 мм от центра жестко вмонтированы (приварены) две оси, на каждой из которых предварительно с подкладной дистанционной шайбой (толщиной чуть больше кулачка) свободно надет рычаг. К каждому рычагу через шайбы двумя винтами прикручен девятизубый сектор, вырезанный из стандартной 28-зубой ведущей звездочки детского велосипеда. Винты, расположенные ближе к осям, на концах имеют проточки (штыри), которые входят в контакт с уступами двухлепесткового многоступенчатого кулачка, свободно надетого на кареточный вал. Для поворота кулачка к его последним выступам приварены рукоятки. Винты со штырями обоих рычагов (а значит, и зубчатые секторы) стянуты между собой нормально сжатой цилиндрической пружиной. Глубина уступов кулачка в процессе предварительной сборки и наладки корректируется напильником с таким расчетом, чтобы первые зубья секторов свободно входили в звенья цепи. С этой же целью (чтобы цепь вдруг не соскочила, не попав на первый зуб) к нему приварены усики - направляющие. Чтобы при максимальном раскрытии секторов усики не цеплялись за раму велосипеда, их не следует делать широкими. В крайнем случае можно немного молотком подправить раму.
Для переключения передач надо прежде всего расположить шатун так, чтобы один из секторов вышел из зацепления с цепью. Нагнувшись, велосипедист правой рукой разворачивает рукояткой многоступенчатый двухлепестковый кулачок на один или несколько уступов, увеличивая (или уменьшая) тем самым передаваемый приводом крутящий момент.
Поскольку общая разность звеньев цепи при максимальной раздвижке зубчатых секторов и при минимальной сдвижке составляет 16 штук, то в приводе тоже необходим пружинно-роликовый компенсатор изменения длины цепи. Компенсатор состоит из жестко закрепленного на задней вилке рамы кронштейна и шарнирно (на оси) подвешенного на нем поворотного рычага. На концах рычага на своих осях установлены два ролика из шарикоподшипников 201, "обжатых" шайбами для направления цепи. Один конец рычага соединен с рамой пружинной растяжкой.
Воспользоваться здесь, конечно, лучше ручными тормозами, но можно и ножным. Для этого на заднюю вилку рамы следует установить дополнительно ложеуловитель, сделанный из жести, который предотвратит попадание провисшей части цепи между колесом и рамой. Рычаг компенсатора при этом упрется в перо вилки и вернется на место после окончания торможения под действием пружины.
Для обеспечения работы устройства необходимо хорошо смазать все контактирующие поверхности и звенья.
Многоскоростная ведущая звездочка:
1 - правый шатун; 2 - направляющий диск; 3 - двухлепестковый кулачок; 4 рукоятка разворота кулачка (проволока 04, 2 шт.); 5 - цепь; 6 - нормально сжатая пружина; 7 - зубчатый сектор (от ведущей 28-зубой звездочки детского велосипеда, 2 шт.); 8 - рычаг (2 шт.); 9 - палец крепления рычага к диску (2 шт.); 10 - кареточный вал; 11 - винт крепления сектора к рычагу (2 шт.); 12 - винт крепления сектора к рычагу со штырем (2 шт.); 13 - дистанционная шайба (2 шт.)
Механизм компенсации изменения длины цепи:
1 - правый шатун; 2 - направляющий диск; 3 - рукоятка поворота двухлепесткового кулачка; 4 - цепь; 5 - правое перо задней вилки; 6 - ложеуловитель (жесть s0,5); 7 - пружина (от старого эспандера); 8 - кронштейн (Ст3, лист s3); 9 - поворотный рычаг (Ст3, лист s3); 10 - ограничительная шайба (4 шт.); 11 - приводная звездочка заднего колеса; 12 - ролик (подшипник 201, 2 шт.)
Для того что бы сделать приводную звезду совсем не обязательно иметь ЧПУ или прочее спец оборудование.
Бывает, что не всегда удается найти и купить для велосипеда, мопеда или мотоцикла звезду с нужным количеством зубьев. Предлагаю простой и доступный способ самостоятельного изготовления нужной звезды.
Технология проста - в программе Sprocket
Скачать файл:
(cкачиваний: 2073) .zip
Нужно, сделать звезду с нужным количеством зубьев под определенную цепь, программа проста и не требует особых знаний. Открываем скачанный архив с программой, в котором кроме программы есть инструкция как ней пользоваться.
Параметры цепи указанные на фото красной стрелкой можно взять с этого сайта, а для тех, кто не понял, как это сделать смотрите изготовление звезды от начала и до конца в видео.
После того как звезду распечатали, листы нужно между собой соединить по линии и приклеить на метал нужной толщины. Я делал звезду под мопедную цепь, и брал металл толщиной 5,5 мм.
Лишний металл обрезаю, чтобы не мешал.
Для того чтобы все зубья были вырезаны одинаково, я закрепляю звезду и болгарку на одной рейке, а угол под которым нужно пилить смотрю по заводской звезде с любым количеством зубьев.
Болгарка на шарнире что позволяет ее подымать и опускать. После пропила с одной стороны, звезду переворачиваю на другую сторону и тоже спиливаю лишнее.
После этого нам нужно подровнять высоту зубьев, которую я отмеряю по заводской звездочке, для этого я закрепляю болгарку.
После того как все зубья выровняли по высоте немного подравниваю их на болгарке.