Все про велосипедної ланцюга для початківців

1. 1. Принцип мастила ланцюга
2. 2. Ресурс ланцюгів
3. 3. Механізм зносу ланцюга
4. 4. Метод діагностики стану ланцюга. Теорія.
5. 5. Вимірюємо довжину велосипедної ланцюга. Практика.
7. 7. Як натягнути ланцюг.
8. 8. Візуальний огляд ланцюга.
9. 9. "Симптоми" зносу ланцюга.

Всі частини статті:

1. Принцип мастила ланцюгів
2. ресурс ланцюгів
3. Механізм зносу ланцюга
4. Метод діагностики стану ланцюга
5. Вимірюємо довжину велосипедної ланцюга
6. Інші методи вимірювання розтягування ланцюга
7. Як натягнути ланцюг
8. Візуальний огляд ланцюга
9. "Симптоми" зносу ланцюга

1. Принцип мастила ланцюга

У ланцюзі є три точки, де повинна знаходитися мастило.

Перша і найважливіша точка - це місце, де Піни труться об внутрішні пластини, під час повороту ланок ланцюга відносно один одного.

Друга точка - це внутрішня поверхня ролика. Мастило в цьому місці забезпечує вільне обертання ролика при попаданні його на зуби і під час сходу з них. Якщо ролик не обертається, то він ковзає по зубах і викликає збільшений знос зірок.

Третя точка - це місце зіткнення зовнішніх і внутрішніх пластин, хоча місце їх контакту набагато менше навантажено, ніж інші місця.

В "ланцюгах старого зразка", щоб масло потрапило на пін, їй необхідно пройти всередину склянки між пластинами - внутрішньої і зовнішньої. Якщо використовувати спрей, то масло всередину ланки проникає з двох сторін одночасно. Повітря, що залишився всередині склянки може закупорити вхід для подальшої мастила. До того ж у відкритий простір між внутрішньою і зовнішньою пластинами потрапляє пил і сильно забруднює ланцюг. Тому, якщо все ж масло потрапляє всередину склянки, то вже забрудненим.

У ланцюзі без склянок мастило "працює" трохи інакше. Коли масло потрапляє на ролик, то просочується всередину з двох сторін і витісняє повітря через зазор між двома половинами склянки. Якщо капнути масло тільки на ролик, то воно все одно потрапляє і на внутрішню поверхню ролика і на пін, а за ним і в зазори між пластинами. Так як бічні пластини змащуються зсередини, то потік мастила вимиває бруд назовні.

Ролики ланцюга очищаються самі, при контакті з зубами зірок.

2. Ресурс ланцюгів

Через маленького ресурсу (порівняно з іншими вузлами велосипеда), деякі компоненти трансмісії, включаючи і ланцюг відносять до витратних матеріалів.

За різними оцінками ресурс компонентів трансмісії становить від 5 до 20 тисяч кілометрів (система високого рівня має більший ресурс - до 30 тисяч і більше). Якісна ланцюг повинна прослужити кілька тисяч кілометрів. Менш дорогі можуть не пройти і тисячі.

За посиланнями можна ознайомитися з хімічним складом окремих елементів ланцюга:
http://nb-cherkasov.narod.ru/z/rontgen/chain.html
http://nb-cherkasov.narod.ru/z/rontgen/chain2.html

За рівнем якості (читай "ціни") компонентів можна судити про передбачуване ресурсі ланцюга.

У кожного виробника своя маркування ланцюгів.

Наприклад, ланцюги від Шимано маркуються буквеної і цифрової частиною ( "CN-HG9000-11", "CN-HG95", "CN-CH54").

Букви "CN" вказують на те, що це ланцюг (Chain), літерна частина після дефіса описує тип ланцюга ( "HG" - HiperGlide; "IG" - Interactive Glide, "UG" - UniGlide), а цифрова частина позначає рівень якості ланцюга (якщо не помиляюся, твердість сталі). Чим вище ця цифра, тим більш якісна (і відповідно дорожча) ланцюг.

Варто згадати, що якість ланцюга залежить не тільки від складу матеріалу ланцюга, але і від термічної і хімічної гарту матеріалів. а також зовнішнього антикорозійного шару, зазвичай це нікель.

• Ланцюги початкового рівня зазвичай виконують з хром-сталевого складу без антикорозійного шару, наприклад SRAM PC 951;
• Ланцюги середнього рівня з зовнішніми пластинками з нікелевим покриттям, але внутрішні пластинки без нього, наприклад, SRAM PC 971;
• Ланцюги високого рівня зовнішні і внутрішні пластинки з нікелевим антикорозійним покриттям, наприклад, SRAM PC 991 і KMC X9.93 9;
• Ланцюги вищого ешелону додатково мають поліпшені антикорозійні технології (EcoProTeQ Anti-Rost Technologie (EPT)), дорожчий складу сплаву міцної сталі, краще ковзання роликів, порожнисті Піни для зниження ваги, особлива геометрія пластинок ланок для більш чіткого і швидкого перемикання передач (X- Bridge), наприклад, KMC X9 EPT 9, Sram PC 991, Campagnolo Record 9.

Спортсмени часів СРСР розрізняють м'які і тверді ланцюга, і здатні за кольором поверхні і звуку роботи випередити якість ланцюга.

Простим смертним залишається довіряти технічної документації виробників.

Більш докладно з технічними характеристиками ланцюгів (як втім, і інших компонентів) можна ознайомитися на офіційних сайтах їх виробників.

Так як огляд ланцюгів всіх виробників займе кілька десятків сторінок (і навряд чи буде користуватися попитом), які не будемо тужитися в цьому напрямку. З вищезазначеними компонентами Шимано (лінійки 2015-2016 років) можна ознайомитися, пройшовши за посиланням: http://si.shimano.com/

Яку б конструкції не придумували інженери, які б матеріали не застосовували, немає нічого вічного. Все зношується в процесі роботи. В результаті зносу, ланцюг стає довшим і вона перестає потрапляти між зубами зірочок, відстані між якими точно відповідає відстані між центрами отворів пластин справної ланцюга. Стінки пластин починають наїжджати на краю зубів, поступово сточуючи їх.

Чим більше розтягнута ланцюг, тим швидше зношуються і зуби зірок, провокуючи ще більший знос ланцюга.

3. Механізм зносу ланцюга

В процесі роботи (передачі крутного моменту) Піни і пластини велосипедної ланцюга відчувають на собі безперервний вплив сил тертя. Вплив це тим більш руйнівними, ніж менше мастила і більше абразивних частинок (твердої бруду) знаходиться в місцях тертя. Від цього Піни стають тоншими, а отвори пластин збільшуються в діаметрі.

В результаті ланцюг поступово стає довшим, так як збільшуються відстані між центрами ланок. При цьому, всі компоненти трансмісії починають відчувати ненормальну навантаження при роботі.

У міру зношування ланцюга місце контакту ланцюга і зірки піднімається за профілем зуба зірочки від підстави зуба до вершини, що призводить в кінцевому рахунку до порушення зачеплення. При цьому гранично допустимий збільшення кроку ланцюга тим менше, чим більше кількість зубів зірочки.

У передачі корисного навантаження беруть участь 3-7 зубів в залежності від загальної кількості зубів в зірці. Потім слід ділянку з ненавантаженими зубами і нарешті 2 4 зуба працюють тильною стороною.

Ланцюгова передача виходить з ладу з наступних причин:

1. Знос шарнірів і як наслідок подовження ланцюга
2. Втомне руйнування пластин
3. Викришування і руйнування роликів
4. Знос зубів зірочок.

Звідси випливає, що термін служби ланцюгової передачі обмежений довговічністю ланцюга. А довговічність ланцюга залежить від зносостійкості шарнірів. Матеріал і термічна обробка якої мають вирішальне значення.

Зірочки конструюють, враховуючи, що ланцюг з часом подовжується. Тому профіль зірочки забезпечує зачеплення з ланцюгом, що має до певної міри збільшений крок в слідстві зносу. При цьому ролики ланцюга контактують з ділянками профілю зубів, більш віддаленими від центру зірочок.

4. Метод діагностики стану ланцюга. Теорія.

Відповідно до вимог ГОСТу (ISO) виробники велосипедних ланцюгів витримують певні параметри при виготовленні:

При діагностиці розтягування ланцюга контролюють відстань між центрами сусідніх пинов. На схемі це параметр "p", і називається він "кроком ланцюга". Крок (p) нового ланцюга має дорівнювати половині дюйма (12,7 мм). Для більш точного діагнозу вимірюють ділянку з декількох ланок. Так як західні друзі випередили нас в стандартизації, тому все доводиться вимірювати в незручних для нас величинах.

Існують допуски, в межах яких можна використовувати роликові ланцюги без нанесення значної шкоди зубам зірок.

І цей допуск залежить від кількості зубів на зірці, чим менше зубів, тим більше допуск. Цей допуск поширюється на всі роликові ланцюги, крім велосипедних багато-швидкісних. Це пов'язано з їх конструкцією, яка була описана раніше.

Для багато-швидкісних велосипедних ланцюгів цей допуск складає лише 1% від загальної довжини.

Прийнято вимірювати ділянку з 24-х ланок, що відповідає одному футу. Один фут дорівнює 12 дюймам, що в перекладі на звичну нам СІ одно 304,8 міліметрів (25,4 мм * 12).

Спосіб діагностики подовження ланцюга за допомогою лінійки зручний з використанням дюймової лінійки, але і сантиметрова підійде.

Якщо довжина відповідає 0 - 1/16 "(304,8-306,4 мм) - це подовження на 0-0,52 %%.

Якщо довжина становить 1/16 "- 1/8" (306,4-307,9 мм) - це подовження на 0,52-1,02 %%.

Конструкція велосипедної трансмісії розрахована на нормальну роботу при граничному розтягуванні ланцюга до 1%.

Подальший знос ланцюга призводить до ненормального (збільшеному) зносу всіх компонентів ланцюгової передачі. Це означає, що подальша експлуатація ланцюга буде "вбивати" зуби використовуваних зірок, включаючи пластикові шестерні на задньому перемикачі.

Існує так зване "нормальне подовження" ланцюга. Тобто в перші 50-250 км роботи вона подовжується в незначних межах і це є нормою.

На графіку представлено розтягнення ланцюга в залежності від часу її роботи:

Ділянка ОА - це і є нормальне розтягнення ланцюга;

Ділянка А D - подовження ланцюга при роботі сухий ланцюга (без змащення);

Ділянка АВ - нормальна робота ланцюга, змащеній на заводі-виробнику;

Ділянка ВС - подовження ланцюга після втрати змащувальних властивостей заводський мастила;

Ділянка ВЕ - робота ланцюга при регулярній мастилі.

Числових показників немає ні на осі абсцис, ні на осі ординат, так як і відсоток зносу і час роботи ланцюга залежать не тільки від мастила, але і від режимів та умов її роботи.

5. Вимірюємо довжину велосипедної ланцюга. Практика.

Щоб виміряти ланцюг нам необхідно:

1. Змиритися з тим, що велосипедна ланцюг - це витратний матеріал і не засмучуватися від отриманого результату вимірювань.
2. Знайти металеву лінійку (дюймову або сантиметрову).
3. Натягнути велосипедну ланцюг.
4. Вибрати пін на натягнутому ділянці ланцюга. Від нього будемо вимірювати.
5. Докласти лінійку до натягнутого ділянки кола так, щоб ризику з відміткою "0" стала рівно по центру обраного Піна.
6. Відрахувати від обраного Піна 25 ланка і подивитися на лінійку.

На яку ризику лінійки вказує уявний центр Піна 25 ланки?

Якщо ризику вказує до (1/16 ") 306,4 мм - видихаємо і катаємося далі.

Якщо ризику наближається до (1/8 ") 307,9 мм - хмуримося, запам'ятовуємо, що пора купувати нову ланцюг і йдемо кататися далі.

Якщо ризику перетнула кордон в (1/8 ") 307,9 мм - потрібно прийняти рішення: будемо укочувати ланцюг і всю трансмісію в мотлох або поставимо нову ланцюг?

Якщо вирішили укочувати в мотлох - запам'ятовуємо, що незабаром доведеться купити новий ланцюг, касету, систему, зірочки для перемикача і катаємося далі. Якщо вирішили ставити нову ланцюг - то саме час вибрати і купити її.

А можна дочитати до кінця статтю і дізнатися, що є ще й третій варіант

6. Інші методи вимірювання розтягування ланцюга.

Існує ще мінімум три способи вимірювання зносу ланцюга. це:

• вимірювання за допомогою калібру;
• вимірювання за допомогою штангенциркуля;
• вимір "дідівським" способом.

У природі є так звані "калібри" вони ж "індикатори зносу ланцюга", інструменти спеціально призначені для вимірювання ступеня зносу ланцюга зі стандартним кроком 12,7 мм.

Але в зв'язку з тим, що виробники користуються різними стандартами, може трапитися таке, що використовуваний Вами калібр показує невірні дані.

Калібр вимірюється не відстань між центрами пинов, а відстань між роликами між певною кількістю ланок. І на яку впливає діаметр ролика.

Не дивлячись на те, що Campagnolo дотримується стандарт по відстані між центрами пинов (12,7 мм), це не заважає проводити ланцюга з більшим діаметром ролика. Наприклад, на ланцюгах Camagnolo максимально допустимий розтягнення між 12-ю роликами має бути 132,6 мм. Якщо довжина ланцюга досягла цього показника її слід замінити на нову.

Калібр Shimano "налаштований" на інші показники - між 9-ю роликами 120,7 мм. Бувають калібри "налаштовані" на 11 роликів.

У цього способу вимірювання є і ще один нюанс, відображений на схемі:

тобто похибка у вимірі.

Знос ланцюга можна виміряти за допомогою штангенциркуля (ГОСТ 166-89). З його допомогою можна вимірювати різні по довжині ділянки. Для прикладу розглянемо один з варіантів.

Для вимірювання ступеня розтягування ланцюга за допомогою штангенциркуля необхідно:

• розвести губки для внутрішніх вимірювань на 119 мм;
• вставити губки для вимірювання внутрішнього розміру між ланками;
• розтягнути губки до упору штангенциркуля;
• зафіксувати результат (відстань між 9 роликами).

Якщо відстань від 119,7 до 120,6 мм, то все в порядку, можна спокійно кататися. Значення від 120,6 до 120,9 мм говорить про те, що процес розтягування пішов, ланцюг початку під'їдати зірки касети, і її потрібно міняти. Якщо ж відстань більше 120,9 мм то ланцюг розтягнулася більше критичного рівня і тепер її вже міняти доведеться разом з касетою.

"Дідівським" способом вимірювання ступеня зносу ланцюга користувалися вело-спортсмени часів СРСР. Його суть полягає в наступному.

Знос ланцюга перевіряють на велосипеді по мірі її розтягування, як показано на малюнку. Якщо при зволіканні ланцюга від провідної зірочки в місці відтягнення зуб зірочки оголюється більше ніж на половину своєї висоти, ланцюг потрібно міняти.

Ремонтувати зношену ланцюг не має сенсу.

Видалення ланки для укорочення розтягнутої ланцюга не має сенсу.

Єдине, що має сенс - це заміна ланцюга на нову (справну).

7. Як натягнути ланцюг.

Не виходить натягнути ланцюг, щоб нормально виміряти?

Можна зняти ланцюг з велосипеда і повісити її вертикально на гвоздик.

Або один кінець ланцюга закріпити на плоскому столі, на інший кінець повісити вантаж і звісити його зі столу.

Можна не знімаючи з велосипеда натягнути ланцюг, натискаючи на педаль по ходу обертання при цьому не давати прокручуватися заднього колеса.

В цьому випадку вимірювати ланцюг потрібно зверху, тобто між зубами передньої і задньої зірок.

Існують і інші способи вимірювання подовження ланцюга. Це вимірювання за допомогою штангенциркуля і окрема тема - вимірювання за допомогою так званого калібру. Розглянемо їх трохи пізніше.

8. Візуальний огляд ланцюга.

Не варто забувати і про візуальний огляд ланцюга.

Якщо в ході візуального огляду виявляються косяки - це привід для заміни окремих частин або всього ланцюга повністю.

Основні поломки через які ланцюг виходить з ладу передчасно:

"залипання" ланки
трапляється через масляного голодування і як наслідок критичний знос Піна

руйнування Піна призводить до розриву ланцюга

стирання отвори пластинки (можна виявити на НЕ натягнутою ланцюга за великим зазору)

призводить до руйнування пластинки

9. "Симптоми" зносу ланцюга.

1. При сильному натисканні на педаль ланцюг починає проскакувати, зриваючись з зубів зірок касети. Це відбувається через неправильний розподіл зусиль через збільшення кроку між ланками.
2. При крученні педалей ланки ланцюга заклинивают.
3. Неможливо нормально налаштувати перемикання передач.
4. Трансмісія живе своїм життям: ланцюг мимовільно перескакує за зірками касети.

Автори намагалися зібрати вичерпну інформацію по велосипедним ланцюгах, яка може бути цікавою або знайти їй практичне застосування.

Якщо Ви виявили неточності або знаєте корисну інформацію, якою можна доповнити статтю про велосипедні ланцюга, не соромтеся - пишіть це в коментарях.