Меню

Для чего хромируют подшипники

Для чего хромируют подшипники

Как и в любой индустрии связанной с производством техники и армией внушаемых потребителей, в велоспорте существует множество мифических технологий и материалов, которые на пике своей популярности нещадно эксплуатируются всеми производителями с целью получения дополнительной прибыли.

В свое время в этой роли побывали карбон, титан, магний, алюминий с присадками скандия и прочие бесчисленные материалы с магическими свойствами. Производители как ненормальные делают из популярного материала буквально все существующие компоненты для велосипеда, стремясь выжать из популярности максимум прибыли даже в ущерб производительности. Достаточно вспомнить титановые спицы от DT Swiss или болты из карбона.

Все эти технологии и конструкции по прошествии нескольких лет либо отметаются рынком, либо, наконец, падают в цене и занимают свою нормальную нишу. Керамические подшипники сегодня на пике hi-end популярности. Их вставляют в каретки, рулевые колонки, втулки колес, шарниры тормозов, ролики переключателей: в общем, везде, где раньше были радиальные подшипники (т.н. «промышленные подшипники») или даже скольжения. За товар премиум-класса приходится платить соответствующе. Средняя цена одного подшипника на розничном рынке в апгрейд-китах производителя составляет от 50 до 350 долларов, хотя вездесущие китайские производители уже подключились к всемирной дойке велосипедистов и предлагают «больным» керамикой продукты по весьма привлекательной цене. Уже существуют даже специальные интернет-магазины для велосипедистов, где владелец может указать перечень всех своих компонентов и продавец за кругленькую сумму подберет полный комплект для апгрейда.

На самом деле картина сумасшествия куда более глобальная, аналогичное поветрие уже довольно давно распространилось среди владельцев роликовых коньков, спиннингов, скейтбордистов и прочей братии, у которой есть чему крутится, но мы говорим о велосипедистах.

Итак. Это клиническая картина. Теперь непосредственно о возбудителе. Действительно массовое распространение керамических подшипников началось примерно 10 лет назад. Технически, в промышленных подшипниках из керамики нет ничего нового и все их модификации как две капли воды похожи на стальных предков. Нестандартным является лишь материал: как правило нитрид кремния (Si3N4). Благодаря тому, что этот вид керамики обладает выдающейся ударной прочностью и высокой жесткостью, этот черный, блестящий после полировки материал стали активно использовать в машиностроении. Условно, эти подшипники можно разделить на три группы:

  • смешанные или гибридные, в которых из керамики выполнены только шары (или другое тело вращения), а оба кольца качения из стали. Это самый распространенный вариант в велоиндустрии. Если производитель не указывает какой тип подшипника установлен внутри железки, 99% вероятность, что речь идет о гибридной разновидности. Важный момент. Сепаратор в гибридных керамических подшипниках сделан из синтетики с низким коэффициентом трения. Китайцы лепят и металлический.
  • полностью керамические, где и кольца качения и шары сделаны из керамики. На велосипедах встречаются пока крайне редко, но доступны в ассортименте от сторонних производителей.
  • насыпные, которые устанавливаются как обычные шары во втулки Shimano или рулевые.

Теперь о характеристиках и особенностях. Они, положа руку на сердце, впечатляют даже далекого от машиностроения человека. Керамические шары продукт действительно революционный.

  • Рабочая температура шаров может достигать 800 градусов.
  • Способность работать в агрессивных кислотах и щелочах без коррозии. Вообще. С ограниченным набором агрессивных сред вроде кислорода, начинает реагировать при какой-то 1000 градусов.
  • Низкий тепловой коэф. расширения (в 3-5 раз меньше стали) и керамические подшипники прочно заняли свое место в насосах по перекачке горячих жидкостей.
  • Высокая рабочая температура позволяет им работать на скоростях до 12000 оборотов в минуту.
  • Керамика, это превосходный диэлектрик, полностью керамические подшипники не пропускают электричество.
  • Керамика легче стали на 40% и значительно лучше рассеивает тепло.
  • твёрдость по Роквеллу стальных шаров редко превышает 60 единиц по шкале C, твердость керамики может достигать 75 единиц.
  • Модуль упругости керамики в 1.5 раза выше, чем у типичной стали применяемой для керамических подшипников. (вот типичный буклет с рекламными сравнительными характеристиками). Сталь взята, правда, не лучших характеристик.
  • Керамика не магнитится.
  • Кстати, из нитрида кремния делают сверхдорогие ножи и режущую кромку станков для сталелитейных производств (но это лирика).
Читайте также:  Как проверить ступичный подшипник газель некст передний

Круто, правда? Неудивительно, что керамические подшипники ставят в марсоходы, турбины авиалайнеров и насосы на химических производствах. По характеристикам они также идеально подходят для создания велосипеда для колонизаторов планет с низкой гравитацией, агрессивной атмосферой и высокой температурой, как Венера или Меркурий. Если вы по несчастью свалитесь в чан с серной кислотой, через неделю, следователи 100% найдут на дне набор целехоньких шаров от роликов SRAM XX. Мелочь, а приятно.

А теперь серьезно. Попробуем выделить те особенности гибридной керамики, которые хоть как-то могут быть полезны на велосипеде, и оценим их с точки зрения стоимости.

  • Низкий вес: керамика на 40% легче. Сомнительное преимущество, когда со всего велосипеда удастся скинуть 10-20 грамм потратив 500-1000 долларов.
  • Высокая коррозионная стойкость. Это факт. Однако, поскольку основными подшипниками применяемыми на велосипедах являются гибридные разновидности, дорожки качения будут по-прежнему ржаветь. Они и ржавеют. Во вторых, хороший стальной промышленный подшипник имеет пару пыльников и заполнен средневязкой смазкой. При постоянной езде в грязь, регулярная смазка и проверка позволит избежать ржавчины и продлить срок службы обычных подшипников. Промывать керамический подшипник от песка и грязи нужно так же, как и стальной.
  • Керамика тверже стали и имеет более высокий модуль упругости. А вот это наиболее важное преимущество. Это означает, что при нагрузке и вращении шары деформируются меньше, следовательно, снижается тепловыделение и потеря энергии. Тепловыделение здесь не самое главное, поскольку колесо совершает всего 360 оборотов в минуту на скорости 40 км/ч и нагрев минимален. Снижение сопротивления качению, может быть более интересным.

Сколько конкретно? Вынужден огорчить. На таких скоростях хорошие стальные подшипники неплохо справляются со своей ролью и выигрыш против действительно высококачественного керамического подшипника незначителен (слово качественный здесь ключевое, поскольку сейчас их делают десятки китайских заводов по совсем смешным ценам и со смешным азиатским качеством). По данным независимой лаборатории Bike Testing, Inc. (условия тестирования неизвестны), типичные потери энергии в стальной интегрированной каретке среднего уровня (самый большой диаметр подшипника в велосипеде с максимальным сопротивлением) составляют до 4 ватт, в керамической версии около 0.5 ватт. Е сли речь идет о топовом гонщике на Tour de France, 4 ватта, это гибридный китаец подозрительного качества

Подведем очевидные итоги. Гибридные керамические подшипники в шарнирах тормозов или в рулевой, вейтвинерская и маркетинговая блажь. Если вам выпало счастье и вы получили комплект качественных керамических подшипников для колес или каретки, хуже не будет. Тратить сумасшедшие деньги на керамику сегодня не стоит. Это замечательная технология и через несколько лет есть все основания ожидать как снижения цены, так и появления этих подшипников на компонентах среднего уровня X.9-7, XT-LX и пр. 1-2 ватта экономии для рядового велосипедиста ничто — на порядок больше сжирает растрепанная копна волос, две фары, багажник и бачок с водой. Естественный износ с лихвой перекрывается ценой: за 700 долларов, например, а именно столько стоит апгрейд керамики на колесах ZIPP, можно купить десяток сверхкачественных классических подшипников или килограмм-другой насыпных. Аналогичная ситуация и с повышенной износостойкостью керамики: цена настолько как правило высока, что не перекрывает стоимости даже нескольких замен классических подшипников.

И еще раз: керамические подшипники для велосипедиста не чудо и велосипед сам не поедет. Это просто материал, который долговечней и жестче привычной стали и в настоящий момент, применяется в основном в высокоточном оборудовании и в ответственных узлах под нагрузкой. Простая эволюция привычных вещей.

Итак, кто остается? Только упертые в граммы и доли ватта триатлеты, профессиональные раздельщики, трековики на часовых гонках и совсем безумные техновелофрики, которых от дорогостоящего апгрейда не останавливает даже угроза развода или личного банкротства.

Источник

Всё о велосипедных подшипниках

Для читателей нашего блога действует скидка 10%
по промокоду blog-BB30 на все товары , представленные в нашем магазине

Важнейшие элементы велосипеда – подшипники – вдыхают жизнь в велосипед. Вы не сможете крутить педали, катиться, поворачивать без подшипников. В этой статье мы подробно остановимся на разных типах подшипниках, применяемых в конструкции велосипеда, и рассмотрим способы ухода за ними, чтобы продлить срок их службы.

  1. Насыпные подшипники
  2. Сепараторные подшипники
  3. Игольчатые подшипники
  4. Промышленные подшипники
  5. Втулки скольжения
  6. Керамические подшипники
  7. Из чего сделаны?
  8. Уход за подшипниками

Насыпные подшипники

Данный вид подшипников считается традиционным и наиболее распространенным в конструкции велосипеда. Он состоит из трёх частей: специальной чашки, шариков и конуса. Такие подшипники можно и по сей день встретить во втулках колес – чашки находятся на втулке, а конусы накручиваются с двух концов оси, образуя тем самым единую систему, в которой шарики свободно вращаются.

Такие подшипники ценятся в первую очередь за простоту конструкции и лёгкостью ухода. При обслуживании такого подшипника следует уделять внимание аккуратности сборки и затяжки конусов, чтобы с одной стороны не ослабить слишком сильно и не получить люфт, а с другой стороны – не пережать и не увеличить износ конусов с чашками в разы. При правильном уходе и своевременной смазке с заменой шариков такие подшипники могут «проходить» довольно долго.

Сепараторные подшипники

Схожие по функционалу, но отличающиеся по конструкции от насыпных – сепараторные подшипники. Их особенность – шарики в таком подшипнике установлены в специальном сепараторе, который устанавливается в необходимый узел велосипеда.

Большие требования предъявляются к уходу за такими подшипниками. В первую очередь при недостаточной чистке и смазке страдают шарики, которые можно легко и быстро заменить. Если этого не было сделано, начинается износ конусов. Замена конусов стоит дороже, к тому же иногда сложно найти подходящий конус на определенный тип подшипника. Следующий этап, требующий замены подшипника и чаще конструкции целиком – это износ чашки. В таком случае меняется втулка целиком, рулевая или педали.

Игольчатые подшипники

Такие подшипники, к сожалению, не так широко распространены на рынке. В их конструкции применяется не традиционный металлический шарик, а металлический цилиндр. Игольчатые подшипники высокого качества могут показывать очень высокое качество работы и выдерживать большую нагрузку за счет большего распределения веса на внутренние части.

При производстве таких подшипников требуется уделять внимание качеству производства деталей и их обработке, при некачественной сборке такой подшипник выйдет из строя быстрее обычного шарикового подшипника. Одна из главных причин, по которой такие подшипники перестали использовать в рулевой (вращательные нагрузки), это их плохая способность выдерживать прямолинейные нагрузки (вперед и назад).

Промышленные подшипники

Прогресс не стоит на месте и на данный момент самым оптимальным вариантом подшипника считается промышленный подшипник. Он состоит из специального картриджа с шариками, который монтируется в определенное посадочное место велосипеда (втулка, рулевая, каретка и т.д.). Шарики спрятаны в специальную дорожку между внутренним и внешним кольцами, заправлены смазкой и закрыты пыльниками. Это не даёт им 100% защиту от грязи и воды, так что такие подшипники тоже приходится обслуживать.

Главными достоинствами таких подшипников можно назвать относительную дешевизну при производстве, а также простоту замены. Даже если картридж с шариками полностью изношен, он не разобьет посадочное место и узел, где он установлен, но это не значит, что такие подшипники не надо обслуживать. К недостаткам можно отнести сложность обслуживания таких подшипников, так как их нельзя полностью разобрать и промыть.

Втулки скольжения

Еще один тип подшипника, используемый в роликах переключателей и в конструкции подвесок велосипедов, также именуется бушингом. Конструкция такого подшипника представляет собой металлический цилиндр и специальная металлическая втулка, которая в него вставляется. Для уменьшения трения и плавности работы трущиеся части смазываются.

Керамические подшипники

Специальная линейка, созданная для максимальной «скорости» подшипника, имеет в своей конструкции изделия из керамики. Керамические подшипники – по-настоящему прорывное решение, однако у него есть свои недостатки. Так, например, в подшипниках используется смазка более жидкой консистенции в меньшем количестве, что увеличивает скорость вращения, но делает доступ грязи и воды к шарикам более лёгким.

Керамические шарики твёрже и более износоустойчивые, так что стальные дорожки колец изнашиваются быстрее и подшипник требует замены. Полностью керамические подшипники (шарики и дорожки) дороги в производстве и требуют высокой точности обработки, но служат дольше любых других подшипников.

Из чего сделаны?

Современные подшипники производятся из разных материалов, таких как хромированная сталь, нержавеющая сталь, азотистая сталь и нитрид кремния. В зависимости от места применения подшипники изготавливаются из комбинаций разных материалов таким образом, чтобы у покупателя был выбор подшипника под свои нужды (долговечность и надежность или лёгкость и плавность работы).

Уход за подшипниками

Велосипед устроен так, что все вращающиеся части должны работать плавно и без излишнего трения, залог этому – своевременное обслуживание. Если речь заходит об обслуживании подшипников, то следует разделять уход за насыпными подшипниками и промышленными подшипниками.

Насыпные подшипники при обслуживании следует достать из чашки и тщательно промыть. От грязи и остатков смазки вычищается также сама чашка и конус. Перед установкой шариков их следует проверить на предмет выработки и при необходимости заменить. Также следует проверить конус и чашку на предмет наличия образования дорожек – в таком случае они также подлежат замене. После промывки подшипника, шарики или сепаратор смазываются, посадочное место также смазывается и подшипник собирается.

Отличие и удобство промышленного подшипника состоит в том, что при его выходе из строя он попросту меняется и не требует замены других частей механизма. Полностью разобрать промподшипник не получится, как максимум – снять пыльник. После этого сепаратор тщательно промывается от грязи и оставшейся смазки, а затем в него закладывается новая смазка и закрывается пыльником.

Современный велосипед по праву считается произведением искусства, сочетающем в себе красивый внешний вид и отличную производительность. Но без должного ухода за подшипниками и крутящимися деталями он далеко не уедет. Так уделите же больше внимания уходу за велосипедом — если вы чувствуете подозрительное сопротивление при вращении, нет плавности или появились посторонние звуки — обратите внимание на механизм и при необходимости обслужите его или выполните ремонт.

Для читателей нашего блога действует скидка 10% по промокоду blog-BB30 на все товары , представленные в нашем магазине

Источник

Adblock
detector