среда, 20 марта 2013 г.

Аккумулятор для электромоторов


Очень важной составляющей для лодочного электромотора является аккумулятор, без него двигатель ничто. И если сам электродвигатель очень неприхотлив и долговечен, то источник его питания такими достоинствами не обладает. Обычно для использования с лодочными электромоторами рекомендуют использовать специальные, «тяговые» аккумуляторами. В отличие от обычных автомобильных, «стартовых» аккумуляторов, тяговые позволяют многократно разряжаться до минимума, а затем без проблем заряжаться.

В чем же такое большое различие между тяговыми и стартерными аккумуляторами, что для лодочных электромоторов рекомендуют использовать только первые?

Обычные автомобильные или стартерные аккумуляторы рассчитаны на пиковые нагрузки при запуске мотора и плохо переносят постоянную нагрузку. Особенно они не любят большую разрядку, больше 50% емкости, когда происходит сульфатация электродов с последующим резким падением емкости (так называемый, эффект памяти).

Учитывая условия работы для лодочных моторов под постоянной нагрузкой, тяговые аккумуляторы производятся по двум специальным, но разным технологиям - технологии GEL и технологии AGM. Аккумуляторы, произведенные по технологиям GEL или AGM, абсолютно не требуют обслуживания, из них не вытекает всепрожигающий кислотный электролит, даже при недолговременном положении на боку, что очень важно на лодке в условиях волнения. Они не боятся глубокого разряда батарей (70-80%) с последующей зарядкой аккумулятора. У таких аккумуляторов минимальный саморазряд, не более 2% в месяц, т.е. у заряженной батареи можно смело месяцами не проверять степень ее зарядки.

Технология GEL, изначально разработанная для военных целей, это когда электролит не жидкий, а загущен до гелеобразного состояния силикагелем. Выдерживают до 800 циклов заряд-разряд или 7-9 лет интенсивной эксплуатации. Из недостатков - не выносят перезаряда, т.к. гель тает и больше не восстанавливается. Соответственно, для их зарядки необходимы устройства с автоматическим отключением питания при достижении максимума емкости. Они самые дорогие из тяговых батарей, хотя и рекомендуются производителями лодочных электромоторов, как самые для них подходящие.

Технология AGM, когда жидкий электролит, как губку, пропитывает пористый заполнитель из стекловолокна. Как и гелевые, совершенно не терпят перезарядки и превышения тока зарядки более 30% от емкости батареи. Хуже, чем гелевые, переносят высокую и низкую температуру. Значительно дешевле гелевых, иногда на 30-50%, но имеют меньший ресурс и выдерживают до 500 циклов заряд-разряд или 4-6 года эксплуатации.

Какой из технологий тяговых аккумуляторов GEL или AGM отдать предпочтение, решайте сами, исходя из эксплуатационных и финансовых соображений.

Подбор емкости аккумулятора под мощность двигателя.

Требуемую емкость аккумулятора очень легко вычислить, зная потребляемый электромотором ток и желаемое время хождения под электромотором. Например, в характеристиках электромотора указано, что максимально потребляемый ток 30 А, это на самой высокой, 5-й скорости. Тогда, аккумулятор емкостью 90 А/ч позволит ходить на максимальной скорости около 3-х часов. Этот же двигатель на 2-й скорости потребляет всего 6А, т.е. аккумулятора уже хватит почти на 15 часов непрерывного плавания.


Считается, что для нормальной рыбалки в течение дня, в реальных условиях на разных скоростях, на электромоторе минимальной тяги в 30 lb ( 13,6 кг) оптимальным по емкости и экономичности будет тяговый аккумулятор емкостью 80-90 а/ч. При самом маломощном электродвигателе тягой 30 lb это позволит, например, для надувной лодки длиной 3,3 м с двумя рыбаками на борту, на «самой рыболовной», 3-й скорости, непрерывно плыть порядка 8-10 часов, преодолев при этом порядка 25-30 км.

Автомобильный аккумулятор.

И, все-таки, а можно ли использовать для питания лодочного электромотора обычный автомобильный аккумулятор? В принципе, да, только недолго. Автомобильные, стартерные АКБ не рекомендуется даже доводить до «среднего» разряда! Они предназначены только для «пиковых» нагрузок, а постоянные для них противопоказаны. При зарядке, после глубокой разрядки у них происходит необратимая сульфатация электродов и резкое падение емкости после каждого цикла. Если автомобильный аккумулятор часто разряжать по максимуму, то вы его убьете за 5-10 выходов на воду, хотя если ваши выходы на рыбалку за год не превышают этого количества, то почему бы и нет. Цена стартерного аккумулятора (порядка 100 у.е.) все же значительно, в два с лишним раза меньше стоимости тяговых, но срок службы меньше в десятки раз.

Зарядные устройства

Тяговые аккумуляторы требуют точного поддержания тока подзарядки и очень чувствительны к перезаряду. Поэтому, для их зарядки следует применять только специализированные зарядные устройства имеющие функцию автовыключения. Для увеличения срока службы самого зарядного устройства в нем должен присутствовать вентилятор, не дающий перегреваться электронным платам регулирующим процесс зарядки.

Заряжать батарею следует при силе тока равной 10% от ее емкости. Время зарядки полностью разряженного аккумулятора составит 10 часов - днем плаваем, ночью заряжаем. Увеличение силы тока ускоряет процесс зарядки, но плохо сказывается на долговечности батареи. Лучше всего использовать специализированные трехэтапные зарядные устройства, которые самостоятельно регулируют силу тока в процессе зарядки. 

Фирмы производители.

Американская фирма Minn Kota признанный мировой лидер в производстве лодочных электродвигателей. Основанная еще в 1934 году, она и сейчас предлагает наибольший ассортимент троллинговых электромоторов для лодок и катеров. Предлагаются электродвигатели со ступенчатым переключением передач и вариаторные двигатели с плавным переключением, двигатели транцевого и носового крепления, с ручным и ножным управлением, двигатели с цифровой оптимизацией энергопотребления и даже двигатели с GPS системой автопилота.
Кроме самих электромоторов под маркой Minn Kota выпускаются аккумуляторы, в том числе и гелевые, зарядные устройства к ним и прочие аксессуары для электромоторов.


Электромоторы Motor Guide являются вторыми по известности среди производителей лодочных электромоторов. Фирма из США MotorGuide так же, как и известнейший производитель лодочных бензиновых моторов, фирма Mercury, принадлежат компании Brunswick Corporation. Хотя производство электро и бензиновых моторов производятся различными заводами и фактически разными фирмами, но их объединяют единые сервисные центры, поэтому троллинговые электромоторы MotorGuide часто называют более известным именем Mercury. Предлагают порядка десятка моделей электромоторов MotorGuide с носовым и транцевым креплением, ручным и ножным управлением.

Нет особого смысла представлять одного из мировых лидеров в производстве подвесных бензиновых лодочных двигателей и другой техники. В сегменте лодочных электродвигателей выпускают четыре модификации моторов - М12, М18, М20 и М26 мощностью от 0,332 до 0,516 кВт. Хоть ассортимент электромотров и невелик, но Yamaha есть Yamaha.

Не так давно на нашем рынке появились электромоторы бренда “Flover”. Производит их в Южной Корее одно из подразделений крупнейшего автоконцерна BOLIM, известного производителя электроники для многих автомобильных гигантов. На данный момент производят порядка полтора десятка моделей лодочных электромоторов “Flover” с мощностью тяги от 33 до 55 фунтов.

Как и многие другие образцы южно-корейской продукции их отличает высокая надежность при более низкой цене, чем у именитых конкурентов. Лодочные электромоторы Flover это настоящая рабочая лошадка по хорошей цене.

Нaswing, под такой торговой маркой выпускает лодочные электромоторы китайская Ya Tai Electric Appliance. Более 15 лет, эта крепкая специализированная китайская компания, производит в год более 10 000 маломощных моторов для троллинга, как электро, так и бензиновых. Неплохая репутация и невысокая цена. Все моторы проходят испытания на стенде и предпродажную подготовку. На нашем рынке предлагаются лодочные электромоторы еще нескольких, менее известных производителей, таких, как ANT, Outland, Jarvis Marine, Voyager.



Источник: Журнал "СУНДУК Рыбака-Охотника"

Лодки на электротяге: выбираем лодочный электромотор


Среди владельцев моторных лодок очень широко распространено мнение, что лодочные электромоторы это детские игрушки и они не годятся для серьезной рыбалки.

Сразу охладим пыл и возражения владельцев бензиновых моторов, мол, электромоторы это ерунда. Нет, нет и нет, лодочные электромоторы совсем не ерунда. Просто у электромоторов совсем другая ниша и предназначение.

Это все равно, что сравнивать нож и топор, что лучше? Топор всегда мощнее, но для тонких работ мы пользуемся ножом.

Так и с лодочными электромоторами. Это тонкий инструмент для ювелирных маневров на воде при полной беззвучности. Да, у электромоторов нет такой мощности, как у их бензиновых собратьев. Да, они тихоходны. Да, не всегда на них можно идти против ветра или течения. Да, их надо подзаряжать от электрической сети. Да, аккумулятор тяжел и недешев. Все так.

Но, только на тишайшем электромоторе можно подкрасться к «окуневому котлу» не распугав полосатых хищников. Только электромотор позволяет дорожить на правильной для хищника скорости, не пугая его звуком. Только на электромоторе можно подойти к бьющему жереху, жереху который шарахается даже от плеска весел. Только на электромоторе можно тихонько подкрасться к засевшим в камышах уткам. У вас никогда не будет проблем с запахами нефтепродуктов в лодке или в авто при перевозке топлива в канистрах. И наконец, электромотор абсолютно экологичен и не загрязняет любимые наши водоемы. И, вообще, профессионалы советуют - если вы действительно рыбак, то не спорьте, какой двигатель лучше. Просто ставьте на лодку сразу два мотора - мощный ходовой бензиновый и тихий рыболовный электрический. И будет вам и рыбацкое счастье.

Но, перейдем от эмоций к конкретике и разберемся, когда действительно нужен лодочный электромотор, что он из себя представляет и как выбрать из многих десятков рыночных предложений подходящую именно вам модель.

Назначение лодочного электромотора.

В английском языке лодочный электромотор носит четкое, устоявшееся название - trolling motor. Само название - троллинговый мотор, подразумевает, что они предназначены именно для рыбалки. Но это не только ловля «на дорожку», электромотор это еще и мечта активного спиннингиста. Очень удобно облавливать небольшие заливчики, медленно передвигаясь вдоль уреза не выключая мотор. При ловле в отвес очень помогает при ветре, не надо бросать якорь. Очень хороши электромоторы при прохождении заросших участков, когда не очень погребешь веслами среди зарослей камыша.

В первую очередь электромоторы предназначены для ловли рыбы на спокойной воде небольших водоемов - озер, небольших водохранилищ, заливов, рек без сильного течения.

Электромотор предназначен, в первую очередь, как дополнительный мотор на лодках и катерах и именно для комфортной рыбалки. Без проблем передвигает лодку или катер общим весом до 1200 кг. Для малых лодок возможно использование электромотора как основного двигателя.

Ну и конечно электромотор это замена весел.

Достоинства электромоторов.

  • Мотор очень легкий, вес самого мощного не превышает 10 кг.
  • Практически бесшумный, позволяет передвигаться, не пугая рыбу.
  • Мгновенно запускается.
  • Отличная маневренность и управляемость.
  • Позволяет ходить по мелководью.
  • Почти не наматывает траву на винт.
  • Минимальные затраты на эксплуатацию.
  • Нет необходимости в подготовке к зиме.
  • Занимает минимум места в багажнике автомобиля.
  • Комплект электромотора с аккумулятором в два раза дешевле бензинового двигателя минимальной мощности.

Недостатки электромоторов.

  • Небольшой запас хода. В реальности, одной зарядки аккумулятора хватает на 1-2 дня рыбалки.
  • Невысокая скорость передвижения, не более 5-7 км/час.
  • Невозможность передвижения при сильном течении или сильном ветре.
Все вышеперечисленные недостатки присутствуют в случае использования электромотора, как основного и единственного двигателя на лодке. Если на лодке есть еще и бензиновый двигатель, то дополнительное присутствие электромотора добавит только достоинства на рыбалке.

Конструкция электромотора.

Лодочный электромотор очень долговечен и надежен. Почему? Да конструкция очень простая и ломаться особенно нечему.

В верхней части расположен электронный блок управления, позволяющий менять скорость вращения винта или включать реверс. Зачастую румпель выполнен с выдвижной телескопической ручкой, что позволяет подстраивать ее длину «под себя».


В нижней части расположен электродвигатель с насаженным на его вал напрямую винтом. Из изнашивающихся деталей здесь только щетки на электродвигателе, которые несложно заменить.


Блок управления соединяется с электродвигателем посредством ноги-штанги, которая, например, у моделей моторов фирмы Minn Kota выполнена из композиционных материалов. Ее пружинистые свойства позволяют избежать больших проблем при наезде на препятствие.

И есть у электромоторов еще одна изюминка - винт элементарно устанавливается на нужную глубину опусканием-подъемом скользящей штанги. Очень полезная вещь при прохождении мелководья или травы.

Винт

Обычно производители позиционируют двухлопастные винты электродвигателей, как «незацепляйки», абсолютно не наматывающие траву. В реальности, «абсолютно» не собирать на себя траву не получается, но действительно, собирается ее гораздо меньше, чем на винтах бензиновых моторах.


Система управления.

Возможны две принципиально разных системы управления двигателем - ручная и ножная.

Ручное управление аналогично управлению обычных подвесных бензиновых моторов - поворот направления румпелем, вращение ручки «газа» добавляет или уменьшает ход, переключая двигатель на другую рабочую скорость. Двигатели с вариаторным управлением переключают скорости плавно, без щелчков. Основное отличие от бензиновых в том, что двигатель не надо заводить, он всегда готов к движению.


А вот в электромоторах с ножным управлением все гораздо интересней. Управление поворотами, переключение скоростей и выбор режима вперед-назад осуществляется ногой при помощи педали. Управление несложное и интуитивно понятное. И зачем это надо? Обе свободные от управления мотором руки оценят любители активной ловли спиннингом.


Установка электродвигателя на лодку.

Установка электромотора на лодку никаких проблем не вызывает. Их можно устанавливать даже на самые простые надувные лодки, применив навесной транец.

При наличии основного, бензинового двигателя, электромотор для рыбалки можно установить параллельно основному, или на носу лодки. Существуют так же модели моторов со специальным креплением на носу катера.

Выбор необходимой мощности двигателя.

Мощность лодочного электродвигателя обозначается не в привычных для двигателей внутреннего сгорания лошадиных силах, а в развиваемом мотором тяговом усилии. По традиции американских производителей лодочных электродвигателей, в характеристиках мотора «тяга» обозначается в фунтах. Упрощенно тягу можно проверить так - привязываем к лодочному фалу простейшие рычажные весы (безмен, кантор), а безмен к неподвижной опоре. Запускаем электромотор на полную мощность. Показываемые безменом «кг» и есть «тяговое усилие» данного мотора.

Иногда, в характеристиках лодочного электромотора указывают не «тяговое усилие», не совсем понятное для выбора мотора под конкретную лодку, а максимальный вес лодки, который данный мотор сможет осилить. С максимальным весом лодки все понятно. Берете вес лодки, плюсуете вес мотора и аккумулятора, плюсуете свой вес и вес всего перевозимого в лодке снаряжения и снастей, это и будет тот вес, по которому надо подбирать мощность мотора.

А вот, если в характеристиках электродвигателя указана только «тяга», в кг или в Lb (фунтах), то для подбора необходимой мощности можете воспользоваться табличкой (1 фунт = 0.454 кг).


Отметим, что такой подбор требуемой мощности двигателя является приблизительным. Реально требуемая мощность будет зависеть и от лодочных размеров и ее обводов, и от лодочного винта, и от развесовки груза в лодке, и от условий плавания. Всегда лучше брать мотор с некоторым запасом мощности.

Мощность двигателя и скорость движения.

Для лодочных электромоторов опять все не так, как у обычных бензиновых двигателей. Электромоторы позволяют двигаться только в водоизмещающем режиме без выхода на глиссирование. Поэтому, значительное увеличение мощности электромотора, а соответственно и средств на его приобретение, увеличивает скорость лодки незначительно. Средняя скорость лодки под электромотором, на полной его мощности, составит порядка 5-8 км/час. Увеличение же мощности мотора в 1,5 раза, увеличит скорость передвижения всего на 1-3 км/час. И еще раз напоминаем, что лодочный электромотор не является «маршевым» двигателем и у него совсем другие задачи.

Скорость, время, расстояние.

Приведем данные измеренных скоростей на пластиковой лодке длиной 3,3 м с одним рыбаком и поклажей на борту при использовании двигателя минимальной мощности Minn Kota Endura 30. Время движения до полной разрядки аккумулятора несложно рассчитать, разделив его емкость на потребляемый двигателем ток. Напомним, что обычно приводится максимально потребляемый ток на максимальной передаче. При движении на более низких передачах значительно снижается и потребляемая сила тока.


В таблице добавлены расчетное время движения на различных передачах и максимально пройденное расстояние при использовании аккумулятора емкостью 75 А/ч до полной его разрядки. Обычно, полной зарядки тягового аккумулятора  емкостью 80-90 А/ч вполне хватает на   два дня полноценной рыбалки.



Источник: Журнал "СУНДУК Рыбака-Охотника"

Конструкция велосипеда: рама

Неискушенному человеку велосипед может показаться довольно простой конструкцией – несколькими трубами, сваренными между собой и установленными на пару колес. На нем можно ездить, а больше, собственно, и не надо. Но за кажущейся простотой кроются долгие годы поисков идеальной конструкции, подбор материалов и постоянное совершенствование технологий. Современный велосипед представляет собой сложную систему, состоящую из большого числа различных деталей и главной среди них, конечно, является рама. О ней и пойдет речь в этой статье.


Велосипедная рама — основная часть велосипеда, к которой крепятся колеса, передняя вилка и прочие компоненты — оборудование велосипеда.

Конструктивные типы велосипедных рам

Среди рам классических велосипедов (серийных велосипедов для взрослых) прежде всего, различают открытые (или женские) и закрытые (мужские) велосипедные рамы.

Классическая рама

Классическая закрытая (мужская или ромбовидная) рама состоит из труб, образующих два треугольника — передний и задний.

Велосипед Stevens Stelvio с закрытым типом рамы

Передний треугольник образован подседельной трубой, соединяющей седло и каретку; нижней трубой, соединяющей каретку с рулевой колонкой (стаканом), и верхней трубой, соединяющей рулевую колонку с подседельной трубой. Задний треугольник образован двумя парами труб, идущих от подседельной трубы и каретки к месту крепления втулки заднего колеса. Чаще эти пары называют верхними и нижними перьями задней вилки. Указанная конструкция обеспечивает наибольшую жесткость рамы при минимальном ее весе.

Открытая рама

Открытая (или женская) рама. Существуют рамы без верхней трубы или с верхней трубой, идущей рядом с нижней. Этот вариант рамы традиционно называется женским — на такой велосипед можно сесть в юбке, не нарушая приличий, что было немаловажно, например, в викторианской Англии. Тем не менее, рамы такого типа популярны и среди мужчин, так как на них удобнее садиться даже в брюках.


Хотя традиционно закрытый тип рамы называется мужским, ряд производителей выпускают велосипеды с такой рамой, сконструированные специально для женщин, одной из особенностей которых является уменьшенная по сравнению с «мужским» вариантом длина рамы.

Велосипед Ghost Miss 3000 с женской рамой

Необходимо заметить, что женская рама всегда тяжелее аналогичной по жесткости и прочности классической, поэтому в шоссейных велосипедах применяется почти исключительно классическая рама.

Складная рама

Рамы, на базе которых собирают складные модели велосипедов. Преобладающими в этом классе являются открытые рамы, требующие одного разъема (или шарнира). Однако, например, самокатные (т. н. велосипедные) части вооруженных сил оснащались складными велосипедами именно на базе закрытой рамы (в силу большей прочности при меньшем весе — многие велосипеды имели специальные ремни для переноски их через труднопроходимые участки местности, в сложенном виде за спиной, на манер рюкзаков).


Также в конструкции заднего треугольника рам классических конструкций могут быть предусмотрены шарниры и разъемы для устройства амортизатора.

Специальная или детская рама

В эту группу можно отнести рамы специальных и экспериментальных велосипедов (например, для передвижения в лежачем положении), а также детских велосипедов. Рамы детских велосипедов, воспринимают гораздо меньшие нагрузки (по массе человека и скорости передвижения), так что здесь вполне применимы упрощенные конструкции и другие материалы.

Детский велосипед Ghost Powerkid

Материалы и технологические особенности

Трубы для изготовления рам могут быть как круглого, так и иного сечения. Наиболее дорогие рамы изготавливают из труб с переменной толщиной стенок и собирают в статически напряженном состоянии.

Баттированными называют трубы с переменной толщиной стенок. Баттирование существенно улучшает характеристики рамы. Различают двойное (DB) и тройное (TB) баттирование. При тройном баттировании толщина на концах различна, а при двойном — одинакова. Однако различие между TB- и DB-рамами невелико.

Усталостью материала называют процесс постепенного накопления повреждений под действием переменных (часто циклических) напряжений, приводящий к изменению его свойств, образованию трещин, их развитию и разрушению материала за определенный отрезок времени. Часто в результате усталости происходит поломка спиц, рулей, рам и других частей велосипеда. Простой пример — если некоторое время сгибать обычный алюминиевый провод в разные стороны, он становится хрупким и, в конце концов, разрушается в месте сгиба.

Материалом для изготовления велосипедных рам служат легированные (чаще всего хромом и молибденом) стали, различные алюминиевые, титановые и магниевые сплавы, а так же углеродное волокно (карбон).

Сталь

Легированная сталь используется с 1930−х годов, в настоящее время наиболее широко используются хром-молибденовые стали. Стальные рамы недороги, технологичны в изготовлении (их можно как паять, так и сваривать), обладают хорошими усталостными характеристиками и достаточно жесткие. Немаловажно, что появившиеся по какой-либо причине трещины развиваются постепенно, давая о себе знать скрипом и снижением жесткости, так что стальная рама редко ломается внезапно.

Титан

Титановые сплавы используются в дорогих рамах – как правило, для спортивных велосипедов. Титан не только имеет высокую удельную прочность, позволяя конструировать очень легкие рамы (менее 1,4 кг для шоссейных велосипедов), но и исключительно устойчив к коррозии, что позволяет даже не окрашивать рамы. Вместе с тем, титан — относительно вязкий материал, что создает определенные проблемы с обеспечением жесткости (при достаточной прочности). Однако этот недостаток превращается в достоинство при езде по неровной дороге: титан прекрасно смягчает мелкую вибрацию. Другим недостатком титана является его низкая технологичность, что еще более увеличивает цену такой рамы.

Алюминий

С 1980−х годов популярность приобретают рамы из свариваемых алюминиевых сплавов. Алюминиевые рамы имеют приблизительно такой же вес, что и титановые, но обладают большей жесткостью (большей, чем стальные). Связано это с тем, что алюминиевые рамы имеют большие сечения труб и, кроме того, обладают повышенным запасом прочности. Этот запас необходим из-за того, что применяемые сплавы имеют очень плохие усталостные характеристики, непрерывно накапливая дефекты и, в конце концов, разрушаясь даже от незначительных нагрузок. При этом, в отличие от стальных, алюминиевые рамы разрушаются внезапно. Тем не менее, в настоящее время алюминий является наиболее популярным материалом для рам среднего ценового диапазона.

Магний

Относительно недавно появились рамы из магниевых сплавов. Такие рамы очень легки и при этом имеют отличные механические свойства. Их главный недостаток — очень низкая коррозионная стойкость. Даже незначительная царапина на краске может привести к быстрой коррозии и разрушению рамы. Поэтому магниевые рамы требуют особенно тщательного ухода.

К преимуществам магниевых сплавов можно отнести:

  • высокую удельную прочность и удельную жесткость;
  • низкий вес – магний в 6−7 раз легче, чем сталь, и в 2−2,5 раза — чем алюминий;
  • способностью хорошо поглощать вибрацию. Их удельная вибрационная прочность почти в 100 раз больше, чем у лучших алюминиевых сплавов, и в 20 раз больше, чем у легированной стали, в 300−500 раз, чем титановые сплавы. Эти свойства ставят магний вне конкуренции при изготовлении велосипедных рам;
  • хорошо поддается различной обработке;
  • отличные усталостные характеристики. По удельной возможности противостоять многократным нагрузкам, концентраторам напряжений, магниевые сплавы уверенно обгоняют алюминий и могут конкурировать с лучшими сталями.

Углеродное волокно

Углеродное волокно, углепластик или карбон — этот материал обладает исключительной прочностью, но при этом хрупок, дорог и труднотехнологичен. В качестве компромисса иногда изготавливаются «гибридные» рамы, с отдельными элементами из углепластика и основой из титана или алюминиевых сплавов.

Что есть размер рамы?

Хотя геометрия рамы может быть более или менее произвольной, наиболее характерным размером рамы является ее рост. Рост рамы измеряется двумя способами — межосевым «С-С» (англ. center-to-center), от оси каретки (педалей) до осевой линии верхней трубы (только для рам классической конструкции); и С-Т (англ. center-to-top), от оси каретки до верхнего среза подседельной трубы. Традиционно, рост рамы (как и почти все размерности) шоссейных велосипедов измеряется в сантиметрах или миллиметрах, а рост горных велосипедов — в дюймах.


Стоит отметить, что размер одной и той же рамы может варьироваться в зависимости от производителя. Некоторые из них решили, что измерение подседельной трубы должно охватывать ее целиком — до самой верхней точки ее среза. Другие измеряют длину подседельной трубы до высшей точки верхней трубы. Кроме того, на рамах с изогнутой верхней трубой некоторые компании принимают за точку пересечения то место, где трубы пересеклись бы, не считая изгиба.

Геометрия рамы

Геометрия рамы определяет поведение велосипеда в той или иной ситуации. По сути, это понятие включает три основных составляющих, баланс между которыми ищет каждый производитель велосипедов, создавая очередную модель для тех или иных нужд:

1. Стабильность:

Определяет количество усилий, необходимых велосипедисту для сохранения прямолинейности движения. Этот показатель очень важен для MTB (фрирайда и даунхила) и, конечно, для шоссейных велосипедов.

2. Маневренность:

То, насколько быстро велосипед способен отреагировать на маневры байкера. Способность быстро изменять направление движения.

3. Сцепление:

Определяет то, насколько хорошо сцепление заднего колеса с поверхностью. Это зависит в основном от дизайна рамы (фактически – от распределения веса велосипедиста) – угла подседельной трубы, длины задних перьев и базы велосипеда.

Кроме того, дизайнерам и инженерам необходимо учесть еще огромную массу различных факторов, среди которых стоит отметить следующие:


Длина верхней трубы (величина C на рисунке) — расстояние между центром рулевой колонки и подседельного штыря, воображаемая линия, идущая параллельно земле. Большая верхняя труба придает велосипеду больше стабильности, в то время как меньшая наоборот – маневренности. От этого также зависит и посадка велосипедиста – свободная (прогулочная) вертикальная или спортивная, более горизонтальная позиция.

База велосипеда (величина H на рисунке) — расстояние между осями переднего и заднего колеса. Чем меньше это расстояние, тем выше маневренность велосипеда и меньше его стабильность, а большая база означает меньшую маневренность и большую стабильность.

Длина выноса (величина E на рисунке) — меряется от центра руля, до центра рулевой колонки. Длина выноса может оказывать существенное влияние на поведение велосипеда в поворотах.

Рулевой угол (величина A на рисунке) — угол между рулевой колонкой и линией, параллельной земле. Больший, близкий к вертикали угол определяет большую маневренность велосипеда.

Зазор вилки (величина J на рисунке) — расстояние между осью переднего колеса и воображаемой линии, проведенной через рулевую колонку. Это характеристика вилки, а не рамы, однако в комбинации с рулевым углом и длиной выноса она определяет отзывчивость велосипеда на повороты руля. Меньший зазор делает байк маневренней, а больший — придает ему стабильности.

Длина заднего пера (величина G на рисунке) — расстояние между кареткой и осью задней втулки. Как правило, это значение настолько мало, насколько возможно. Чем оно меньше, тем больше сцепление заднего колеса с грунтом.

Угол подседельной трубы (величина B на рисунке) — угол между подседельной трубой и горизонталью. Параметр, определяющий положение байкера на велосипеде. При меньшем значении центр тяжести смещается ближе к заднему колесу, увеличивая тем самым сцепление с грунтом. Более крутой угол обеспечивает лучшую посадку для быстрого и агрессивного педалирования.

Постскриптум

Как было сказано в начале, рама – основной элемент конструкции велосипеда, но далеко не единственный, и в следующем материале мы поговорим об остальном оборудовании, крепящемся на эту самую раму.



Источник: Rozetka.ua

понедельник, 18 марта 2013 г.

Конструкция велосипеда: навесное оборудование

В прошлых материалах мы обсудили, какие бывают велосипеды, пояснили, какой тип велосипеда подходит для той или иной манеры катания и обсудили конструкционную основу любого велосипеда – его раму. Сегодня же мы поговорим обо всем том оборудовании, которое крепится к раме – ходовую часть и подвеску.

Конструкция велосипеда: Навесное оборудование

 

Ходовая часть


Сначала предлагаем рассмотреть, что же входит в понятие «ходовая часть велосипеда». Это достаточно обширный комплекс различных деталей и узлов – втулки колес, каретка, цепь, блок передних звездочек с шатунами (система), блок задних звездочек (кассета), и механизм свободного хода. К ходовой части также относят передний и задний переключатели передач.

Если вам доводилось читать ветки специализированных форумов, посвященных велоспорту, то вы наверняка замечали, что там часто используется такой термин как «накат», «байк катит» или, соответственно, «не катит». «Накатистость» велосипеда зависит от многих параметров, но самое существенное влияние на эту величину оказывает именно состояние ходовой части.

Конструкция велосипеда: Навесное оборудование

От того, насколько хорошо работают втулки, насколько быстро и четко переключаются передачи, зависит плавность и легкость хода велосипеда, и, в конечном счете, удовольствие от езды на нем.

Компании, выпускающие велосипеды, как и производители любых других сложных машин (например, автомобилей или компьютеров) не занимаются разработкой всего велосипеда от начала и до конца. Как правило, главной их задачей является разработка дизайна будущего байка, конструирование его рамы, а также конечная сборка велосипеда. Производством же остальных узлов занимаются другие производители, выпускающие стандартизированные изделия, разделенные на классы, в зависимости от назначения велосипеда. Компаний, освоивших производство комплектующих для велоиндустрии довольно много, но основная их масса выпускается двумя гигантами – это Shimano (Япония) и SRAM (США). На данный момент их продукция устанавливается примерно на три четверти всех серийно выпускаемых моделей велосипедов. Потому далее речь пойдет об узлах производства этих двух компаний.
Надо сказать, что разработчики этих комплектующих стараются обеспечить совместимость между компонентами настолько, насколько это возможно. В результате велосипед может содержать компоненты разных производителей.

Классы оборудования Shimano и SRAM

 


Начнем, пожалуй, с самого низа классификации – начального уровня. Сюда входят такие группы, как Tourney (МТБ) и Sora (Шоссейные велосипеды). Приобретение велосипеда с оборудованием этих групп оправдано только для детских и подростковых велосипедов, для которых не требуется большой ресурс. Если вы сильно стеснены в средствах, более разумным вариантом является приобретение односкоростного велосипеда отечественного производства.

Конструкция велосипеда: Навесное оборудование

При их изготовлении широко применяются пластик или дешевые сорта стали. Велосипеды, на которых установлены такие детали, получаются очень дешевыми, но при этом ненадежными и капризными. Если на таком велосипеде кататься только по выходным и только по сухим дорожкам парка, то он может прослужить несколько лет, однако дальняя поездка может оказаться настоящим испытанием, сопряженным с постоянным ремонтом и регулировкой.

Конструкция велосипеда: Навесное оборудование

Велосипеды, оснащенные оборудованием, находящимся в середине таблицы, можно рекомендовать большинству покупателей. Чем выше класс оборудования, тем выше цена, но зато легче получается велосипед, надежнее работают его механизмы в сложных условиях. Например, если вы предполагаете ежедневно кататься по ближайшему парку, то достаточно приобрести велосипед с оборудованием Shimano Altus, Acera. На таком велосипеде можно отправиться на пару недель в несложный поход. Несколько лет он проработает, не требуя больших усилий по обслуживанию. Но для более сложных путешествий такой велосипед подойдет плохо. Если в походе встретятся большие участки бездорожья, то надежность компонентов велосипеда может  оказаться недостаточной. В результате, вместо того, чтобы наслаждаться заслуженным отдыхом, вы будете каждый вечер заниматься регулировкой переключателей. Если вы планируете совершать такие поездки, где будет много бездорожья, следует приобрести велосипед с оборудованием более высокого класса (например, Shimano Deore или SRAM X5).

Конструкция велосипеда: Навесное оборудование

На нижних строчках списка находятся очень дорогие классы профессионального оборудования. Shimano XTR, Dura-Ace, и SRAM X0 используются в велосипедах, предназначенных для соревнований. В компонентах, принадлежащих этим классам, используются самые современные материалы и самые последние наработки инженеров, направленные на уменьшение веса. При этом себестоимость производства большой роли не играет, поэтому и цена оказывается очень высокой. Вместе с тем надежность этих компонентов оказывается сопоставима с оборудованием предыдущих классов (Shimano Deore XT, SRAM X9).

Конструкция велосипеда: Навесное оборудование

Покупка велосипеда с оборудованием Shimano XTR, Dura-Ace и SRAM X0 оправдано только в том случае, если планируется принимать участие в профессиональных соревнованиях. Стоимость такого байка будет соизмерима с ценой автомобиля-иномарки. Его обслуживание также обойдется дороже, потому что потребуются специфические инструменты и навыки работы.

Конструкция велосипеда: Навесное оборудование

Приобретая велосипед, учтите, что многие компоненты из разных классов совместимы друг с другом. При необходимости вы можете усовершенствовать свой велосипед, установив оборудование более высокого класса. Например, если вы несколько лет назад приобрели велосипед с оборудованием SHIMANO Acera, а сейчас решили совершать на нем дальние путешествия, то совсем необязательно покупать новый велосипед. Возможно, достаточно будет заменить некоторые детали на аналогичные из серий Alivio или Deore, что позволит сэкономить немало средств.

Если вы покупаете подержанный велосипед, учтите, что многие неисправности ходовой части проявляются только под нагрузкой, поэтому перед покупкой немного прокатитесь на велосипеде, и проверьте, что:
  • Колеса, педали и каретка должны вращаться легко и бесшумно, без люфта и заеданий.
  • Переключение передач должно производиться быстро и четко.
  • При вращении педалей цепь не должна проскакивать на звездочках.
Компания Shimano делит все классы оборудования на несколько групп, предназначенных для различных условий эксплуатации – Горную, Шоссейную, Комфортную, и Городскую.
Компоненты, относящиеся к горным группам, (Tourney, Altus, Acera, Alivio, Deore, SLX, Saint, Zee, XT, XTR),  лучше работают на грунтовых дорогах и на бездорожье. Подшипниковые узлы у них лучше защищены от грязи, шире диапазон переключения скоростей.

Компоненты шоссейных групп  (Sora, Tiagra, 105, Ultegra, Dura-Ace) не предназначены для неровных и грязных дорог, зато они обладают меньшим весом и более легким ходом.

Конструкция велосипеда: Навесное оборудование

Компоненты городских групп (Capreo, Nexus, Alfine) используются в городских велосипедах. Они включают в себя задние втулки с планетарными передачами, некоторые модели оборудованы автоматическими переключателями передач.

Конструкция велосипеда: Навесное оборудование

Shimano выпускает и другие группы оборудования, предназначенные для определенных стилей катания. В частности, для велосипедов BMX выпускается группа оборудования Shimano DXR.

Конструкция велосипеда: Навесное оборудование

Таким образом, зная, какое оборудование установлено на велосипеде, при покупке его в магазине можно быстро определить, для каких целей этот велосипед предназначен. Кроме того, класс оборудования велосипеда - это важный признак, по которому можно сравнивать велосипеды различных производителей.

Важные узлы ходовой части велосипеда – блоки передних и задних звездочек.

Передние звездочки (их называют системой) объединены в блок из двух (на шоссейных группах) или трех (на горных группах) звездочек. Чем больше зубьев имеют передние звездочки, тем выше будет скорость велосипеда.

Конструкция велосипеда: Навесное оборудование

Задние звездочки тоже объединяются в блоки, называемые кассетами.  На кассетах дорожных велосипедов обычно установлено три-пять звездочек, а на шоссейных и горных – до десяти. Чем больше звездочек в кассете и в системе, тем более универсальным получается велосипед.

Конструкция велосипеда: Навесное оборудование

Например, если спереди стоит три звездочки, а сзади – девять, то у такого велосипеда получается 3х9=27 скоростей. Хотя реально не все они будут использоваться, на таком велосипеде можно кататься как по хорошему шоссе, так и по серьезному бездорожью.

Не менее важным элементом являются манетки или шифтеры (англ. shifters) - специальные устройства, крепящиеся к рулю (раньше крепились на раму) и позволяющие переключать передачи. Смена передач осуществляется, как правило, путем передачи усилия с манеток через тросиковый привод на переключатели, изменяющие положение цепи на звёздах с целью изменения передаточного отношения. Если велосипед оборудован двумя переключателями передач (передним и задним), на руль устанавливаются две манетки. Как правило, манетка, устанавливаемая под левую руку, «отвечает» за передний переключатель, а устанавливаемая под правую руку — за задний. Также манетки могут приводить в действие механизм переключения передач, интегрируемый в заднюю втулку велосипеда.
Различают три типа манеток:
Конструкция велосипеда: Навесное оборудование
«Грипшифт» (англ. GripShift), где переключение осуществляется путем поворота рукоятки вокруг руля.

Конструкция велосипеда: Навесное оборудование
Триггерные (где переключение осуществляется путём нажатия на рычажки).

Конструкция велосипеда: Навесное оборудование

«Дуал-контрол» (англ. Dual-Control) — здесь велосипедист переключает передачи путем поворота тормозных ручек в плоскости, перпендикулярной плоскости их (ручек) хода для совершения торможения.

Велосипедная вилка

 

Велосипедная вилка – важная деталь конструкции байка. Ее задачи – удерживать переднее колесо и обеспечивать возможность поворота этого колеса. Раньше вилки на все велосипеды ставились исключительно жесткие, стальные. Однако в наше время почти на всех горных, гибридных (кроссовых) и дорожных велосипедах стоят амортизационные вилки. Жесткими вилками оборудованы шоссейные и дорожные байки, т.е. те модели, предназначенные для максимально быстрой езды. Амортизационные же вилки незаменимы при катании по бездорожью, они позволяют с легкостью преодолевать препятствия на пути, начиная от заездов на бордюры тротуаров и заканчивая трюками на больших камнях и катанию по сложному бездорожью, и берегут руки велосипедиста от ударов.

Какие же бывают виды амортизационных вилок?

Конструкция велосипеда: Навесное оборудование

Существуют три типа передних амортизаторов:

Конструкция велосипеда: Навесное оборудование

Пружинно-эластомерная. В т.н. «штанах» вилки находится пружина, принимающая на себя удар, и эластомер, работающий демпфером. Такие вилки крайне просты в обслуживании, недороги, но работают не очень мягко и замерзают на морозе.

Пружинно-масляная. В отличие от пружинно-эластомерных вилок, здесь в качестве демпфера выступает масло, перетекающее по ёмкостям через систему клапанов. Вилки такого типа имеют мягкий ход, множество регулировок и прекрасно работают при отрицательных температурах.

Воздушно-масляная вилка. Пружинящим элементом является воздух. Демпфирование осуществляется масляными картриджами. В настоящее время воздушные вилки наиболее легкие. Существуют воздушные вилки высокого давления и низкого. Первые менее чувствительны к перепадам температур, вторые более износостойки.

Конструкция велосипеда: Навесное оборудование

Задние амортизаторы для велосипедов построены по аналогичному принципу. Кроме того, могут применяться амортизаторы в подседельных штырях.

Конструкция велосипеда: Навесное оборудование

Также амортизационные вилки делятся на однокоронные и двухкоронные. У двукоронных вилок рулевая труба и ноги, продолжающиеся над первой короной, соединяются второй короной выше рулевой колонки. В этом случае вилка становится гораздо жестче, но при этом увеличивается её вес и уменьшается угол поворота руля. Двухкоронные вилки ставятся на велосипеды, предназначенные для экстремальных дисциплин катания, – таких, как фрирайд или даунхилл. Также встречаются вилки, оборудованные всего одной ногой.
Надеемся, эта статья и другие материалы, представленные у нас на портале, помогут вам при выборе будущего двухколесного друга и вообще лучше ориентироваться в веломире. Естественно, это сильно обобщенные сведения – существует огромное количество нюансов, которые сложно изложить в одной статье, но теперь у вас есть отправная точка, если вы захотите заниматься велоспортом всерьез. Удачи на дорогах!



Источник: Rozetka.ua

Выбираем гарпуны для подводной охоты

Все гарпуны делятся на два типа.

- Таитянский гарпун. Гарпун, у которого наконечник является неотделимой частью самого гарпуна и флажок крепится на сам гарпун.

- Гавайский гарпун, в свою очередь, имеет резьбу на конце, что позволяет крепить к нему любые приобретаемые отдельно наконечники.

Хорошие гарпуны изготавливаются из нержавеющей пружинной, но не слишком жесткой стали.

Длинные гарпуны для арбалетов чаще всего имеют один флажок. Причина первая – один флажок, меньше диаметр гарпуна, меньшее сопротивление и при полете и при проникновении в рыбу. Причина вторая – с арбалетами преимущественно охотятся в море, вблизи камней и кораллов. И ситуации когда гарпун пробивает рыбу насквозь и попадает в щель между камнями или кораллами не редки. Попавший в щель гарпун с одним флажком можно вытащить. Гарпун с двумя флажками попавший в щель с 90% вероятностью придется там и оставить.

Съемные наконечники. Бывают однофлажковые, двухфлажковые и многозубые. Однофлажковые и двухфлажковые наконечники предназначены преимущественно для пневматических ружей, используемых при охоте в пресноводных водоемах.

Многозубые наконечники используются для охоты на оседлую рыбу в камнях, потому что такой наконечник по определению не может застрять в щели, и потому что многозубые наконечники не имеют откидных флажков, а фиксируют рыбу с помощью вырезанных крючьев, и в этом случае можно брать некрупную рыбу которая стоит, прижавшись боком к камню. Еще многозубы используют для охоты на некрупную быстродвижущуюся стайную рыбу (кефаль). Еще одним условным преимуществом многозубов в случае использования их с пневматами является то, что в этом случае можно заряжать пневмат удерживая гарпун рукой за специальные пазы в многозубом наконечнике и не нужно использовать специальную «заряжалку». Среди множества многозубых наконечников лидерами являются наконечники OMER. Все они имеют гидродинамический дизайн, в изготовленной из прочного и легкого эластомера PA66 задней части имеются отверстия, куда вставляются пальцы при зарядке, а металлические острия изготовлены компанией MUSTAD, мировым лидером в производстве рыбацких крючков.

Гарпуны для арбалетов бывают двух типов. Со стандартными зацепами в виде прорезей в задней части гарпуна, куда вставляются зацепы резиновых тяг. Такие гарпуны просты в изготовлении и недороги. Но следует учитывать, что вышеуказанные прорези значительно ослабляют гарпун и увеличивают риск его разрушения в случае попадания в крупную рыбу. Второй тип таитянских гарпунов – это гарпуны с зацепами Shark Fin. Такие зацепы не ослабляют гарпун и позволяют использовать более мощные тяги. Но для таких гарпунов не подходит стандартная головная часть ружья, а требуется головная часть «открытого типа» использование которой несколько усложняет процедуру зарядки арбалета.

Инновационные гарпуны.

Гарпуны OMER Ring Barb с новым удерживающим устройством флажка. Этот гарпун проектировал и разрабатывал M. Pisello. Новая серия гарпунов из нержавеющей стали 17-4 PH с новым удерживающим устройством флажка, мгновенно открывающимся при поражении цели (рыбы). Здесь уже нет необходимости использования резиновых колец или иных изнашиваемых деталей и материалов. Благодаря специальной фрезеровке в гарпуне флажок удерживается закрытым до и во время выстрела стальным удерживающим кольцом, внешний диаметр которого соответствует внешнему диаметру флажка, то есть он остается обтекаемым и, в отличие от резинового колечка, не создает дополнительного трения. Когда гарпун проникает в цель, фиксирующее кольцо соскальзывает назад (как и резиновое кольцо), и флажок открывается. Флажок имеет специально отлитый изгиб, который позволяет обойтись без использования пружины для того же эффекта моментального открытия. Такая система моментального открытия флажка существенно сокращает число упущенной добычи, поскольку случайное складывание флажка невозможно (полностью закрыть флажок можно только вручную).

Эта серия гарпунов имеет целый ряд преимуществ:

  • Непревзойденные гидродинамические показатели благодаря суженной передней части
  • Мгновенное открытие флажка
  • Отсутствие изнашиваемых или подверженных коррозии частей
  • Высокая прочность

Гарпуны OMER Ring Barb бывают как с обычными зацепами (прорезями), так и с зацепами Shark Fin.



Источник: Тетис