Кіріспе

Велосипедтік жүйедегі беріліс велосипедтің қозғалтқыш жүйесінің аспектісі, ол педаль айналу жылдамдығы мен доңгелек айналу жылдамдығы арасындағы қатынасты анықтайды. Кейбір велосипедтерде тек бір беріліс болады, сондықтан беріліс қатынасы тұрақты, бірақ көптеген заманауи велосипедтерде бірнеше беріліс және, демек, бірнеше беріліс қатынасы бар. Ауыстыру механизмі тиімділік немесе жайлылық үшін жағдайға сәйкес беріліс қатынасын таңдауға мүмкіндік береді: мысалы, төбеден төмен қарай жүргенде жоғары беріліс, жазық жолда орташа беріліс және төбеге көтерілгенде төмен беріліс қолдану ыңғайлы болуы мүмкін. Әртүрлі адамдар мен велосипед жүргізу стиліне сәйкес әртүрлі беріліс қатынастары мен беріліс диапазондары болады. Велосипедшінің аяқтары педаль айналу жылдамдығының тар диапазонында ең тиімді күш шығарады. Бұл тар диапазонды барынша тиімді пайдалану үшін берілісті оңтайландыруға болады. Басқа беріліс түрлеріндегідей, беріліс қатынасы велосипедтің қозғалтқышының механикалық артықшылығымен тығыз байланысты. Бір жылдамдықты велосипедтерде және дерайлерлі берілісі бар көп жылдамдықты велосипедтерде беріліс қатынасы алдыңғы тісті доңғалақтағы тістер санының артқы тісті доңғалақтағы тістер санына қатынасына байланысты. Кескіндемелі берілісі бар велосипедтерде беріліс қатынасы сонымен қатар кескіндемедегі ішкі планетарлық берілістерге де байланысты. Шафтпен қозғалатын велосипедтерде беріліс қатынасы шафттың әр шетіндегі бұрыштық берілістерге байланысты. Велосипедтің бірдей жылдамдықпен қозғалуы үшін төменгі беріліс (үлкен механикалық артықшылық) қолданғанда, велосипедші педальды жылдамрақ айналдыруы керек, бірақ аз күш жұмсауы керек. Керісінше, жоғары беріліс (кішкентай механикалық артықшылық) берілген педаль айналу жылдамдығы үшін жоғары жылдамдық береді, бірақ велосипедшіге көбірек күш жұмсауды немесе педальдеу кезінде тұруды талап етеді. Әртүрлі велосипедшілер педаль айналу жылдамдығы, отыру позыциясы және педальдеу күші жағынан әртүрлі қалауларға ие болуы мүмкін. Тым жоғары берілісте тым төмен педаль айналу жылдамдығымен ұзақ уақыт бойы күш жұмсау тізеге зиян келтіру қаупін арттырады; 100 айналымнан жоғары педаль айналу жылдамдығы, мысалы, спринт кезіндегідей, қысқа шабуылдардан кейін тиімділігі төмендейді. Беріліс қатынастарын өлшеу үшін: дюймдік беріліс, даму метрі (көтерілу), пайдалы қатынас және алдыңғы және артқы тісті доңғалақтардың тістер санын көрсету әдістері қолданылады. Бірінші үш әдіс әрбір мүмкін беріліс қатынасын бір санмен көрсетеді, бұл қозғалтқыш доңғалағының диаметіне қарамастан кез келген велосипедтің берілісін салыстыруға мүмкіндік береді; әртүрлі әдістермен алынған сандар салыстырылмайды, бірақ әр әдіс үшін санның үлкен болуы жоғары беріліс білдіреді. Үшінші әдіс, пайдалы қатынас, велосипедтен велосипедке өзгеретін педальдің ұзындығын да ескереді. Төртінші әдіс екі сан қолданады және тек бірдей қозғалтқыш доңғалағының диаметрі бар велосипедтерді салыстыру үшін пайдалы. Жол велосипедтері үшін бұл әдетте 670 мм шамасында болады. 700c "стандартты" доңғалақтың диаметрі 622 мм. Доңғалақтың соңғы диаметрі нақты дөңгелекке байланысты, бірақ шамамен 622 мм плюс дөңгелектің енінің екі еселенгеніне тең болады. Алдыңғы/артқы өлшем тек тізбекті доңғалақ пен артқы тісті доңғалақтың өлшемдерін қарастырады. Дюймдік беріліс және даму метрі сонымен қатар артқы доңғалақтың өлшемін ескереді. Пайдалы қатынас одан әрі педальдің ұзындығын ескереді. Дюймдік беріліс және даму метрі тығыз байланысты: дюймдік берілістен даму метріне ауысу үшін 0,08-ге көбейтіңіз (дәлірек айтқанда: 0,0798, немесе нақты: 0,0254 · π). Төменде келтірілген есептеу әдістері кез келген кескіндемелі берілістің тікелей берілісте екенін болжайды. Басқа таңдалған кескіндемелі беріліс қатынасын ескеру үшін қосымша көбейткіш қажет (көптеген онлайн беріліс калькуляторларында әртүрлі танымал кескіндемелі берілістер үшін осы көбейткіштер кірістірілген). Дюймдік беріліс = Доңғалақтың диаметрі дюйммен × (алдыңғы тісті доңғалақтағы тістер саны / артқы тісті доңғалақтағы тістер саны). Әдетте, ең жақын бүтін санға дейін дөңгелектенеді. Даму метрі = Доңғалақтың айналымы метремен × (алдыңғы тісті доңғалақтағы тістер саны / артқы тісті доңғалақтағы тістер саны). Пайдалы қатынас = (Доңғалақтың радиусы / педальдің ұзындығы) × (алдыңғы тісті доңғалақтағы тістер саны / артқы тісті доңғалақтағы тістер саны). Радиус пен ұзындықты бірдей бірліктерде өлшеңіз. Даму метрі мен пайдалы қатынас әдетте бір ондық таңбаға дейін дөңгелектенеді. Дюймдік беріліс эквивалентті берілісі бар ескі велосипедтің бас доңғалағының диаметріне (дюйммен) сәйкес келеді. Даму метрі педальдің бір айналымы үшін велосипедтің қозғалған қашықтығына (метрмен) сәйкес келеді. Пайдалы қатынас велосипедтің қозғалған қашықтығы мен педальдің қозғалған қашықтығы арасындағы қатынас болып табылады және өлшем бірліктеріне тәуелсіз таза сан болып табылады. Алдыңғы/артқы беріліс өлшемі екі сан қолданады (мысалы, 53/19), мұнда біріншісі алдыңғы тісті доңғалақтағы тістер саны, ал екіншісі артқы тісті доңғалақтағы тістер саны. Есептеулер жасамайынша, 53/19 және 39/14 шамамен бірдей беріліс қатынасын білдіретіні бірден көзге көрінбейді.

Мысалдар

Төмендегі кестеде әртүрлі механизмдерді өлшеу әдістерінің салыстырмалы көрсеткіштері келтірілген (нақты сандар 170 мм-лік жетектері, 700C дөңгелектері және 25 мм-лік шиналары бар велосипедтерге арналған). Әр түрлі айналу жиілігіндегі жылдамдықтар да көрсетілген. Әрбір қатарда тістің дюйммен өлшенгені, даму метрі, қатынас және жылдамдық шамамен дұрыс, ал алдыңғы/артқы көрсеткіштер әдеттегі тізбекті дөңгелектер мен кассета өлшемдерін пайдалану арқылы ең жақын шамамен анықталады. Жарыс велосипедтерінде ең төменгі беріліс шамамен 45 дюйм (3,6 метр) немесе, егер компакт жетек орнатылған болса, 35 дюйм (2,8 метр) болуы мүмкін. Беріліс Тістің дюйммен өлшенгені Даму метрі Қатынас Алдыңғы/артқы 60 айн/мин 80 айн/мин 100 айн/мин 120 айн/мин миль/сағ км/сағ миль/сағ км/сағ миль/сағ км/сағ миль/сағ км/сағ Өте жоғары 125 10.0 9.4 53/11 22.3 36 29.7 47.8 37.1 59.7 44.5 72 Жоғары 100 8.0 7.5 53/14 18 29 24 38.6 30 48.3 36 57.9 Орташа 70 5.6 5.2 53/19 немесе 39/14 12.5 20 16.6 26.7 21 33.6 25 40 Төмен 40 3.2 3.0 34/23 7.2 11.6 9.6 15.4 11.9 19.2 14.3 23 Өте төмен 20 1.6 1.5 32/42 3.5 5.6 4.7 7.6 5.9 9.5 7.1 11.4

Бір жылдамдықты велосипедтер

Бір жылдамдықты велосипед – бір ғана беріліс қатынасы бар велосипед түрі. Бұл велосипедтерде ауыстырғыш берілістер, кірпішті берілістер немесе велосипедтің беріліс қатынасын өзгертуге арналған басқа да тәсілдер болмайды. Ересектерге арналған бір жылдамдықты велосипедтердің беріліс арақатынасы көбінесе 55-тен 75 дюймға дейін, жүргізушіге және күтілетін қолданылуына байланысты болады. Қазіргі заманғы бір жылдамдықты велосипедтердің көптеген түрлері бар: BMX велосипедтері, (кішкентай) балаларға арналған кейбір велосипедтер, крейсерлік велосипедтер, классикалық қалалық велосипедтер, моноциклдер, трек жарыстарына арналған велосипедтер, бекітілген дөңгелекті жол велосипедтері және бекітілген дөңгелекті тау велосипедтері. Бекітілген дөңгелекті бір жылдамдықты велосипед – велосипедтің ең қарапайым түрі. Бекітілген дөңгелекті велосипедте айналуды тоқтатуға мүмкіндік беретін бос жүру механизмі болмайды.

Жалпы ескертулер

Жаңа велосипедтерде өндіруші ұсынған берілістер көптеген адамдарға пайдалы болуы үшін таңдалады. Кейбір велосипедшілер өздерінің күшіне, жаттығу деңгейіне және велосипедті қалай қолдануға жоспарлап отырғанына қарай берілістерді реттеуі мүмкін. Велосипедтерді мамандандырылған дүкендерден сатып алғанда, жеткізілім алдында берілістерді өзгерту кейінірек қарағанда арзанға түсуі мүмкін. Қазіргі заманғы шайбалы тізбектің тіс шеңберлері мен кассеталар ауыстырылуы мүмкін. Ұзын, тік көтерілімдер және/немесе ауыр жүктер төмен беріліс қажеттігін көрсетеді, бірақ бұл өте төмен жылдамдыққа алып келуі мүмкін. Төмен жылдамдықпен велосипедті теңдестіру қиындап кетеді. Мысалы, 16 дюймдік ең төменгі беріліс шамамен сағатына 3 миль (5 км/сағ) немесе одан да азырақ жылдамдық береді, онда велосипедтен түсіп, жүріп бару жылдам болуы мүмкін (велосипед аяқ киімдеріне рұқсат болса).

Салыстырмалы берілісі

Велосипедшінің аяқтарына қатысты, жылдамдықтарды ауыстырғанда екі жылдамдық арасындағы салыстырмалы айырмашылық, жылдамдықтар арасындағы абсолютті айырмашылықтан маңыздырақ. Бұл салыстырмалы өзгеріс, төменгі жылдамдықтан жоғары жылдамдыққа дейін, әдетте проценттік түрде көрсетіледі және жылдамдықтарды өлшеу үшін қолданылатын жүйеге тәуелсіз. Велосипедпен жүру көбінесе ыңғайлырақ болады, егер барлық жылдамдықтардың ауысуы шамамен бірдей проценттік айырмашылыққа ие болса. Мұндай тұрақты салыстырмалы айырмашылықтарға қол жеткізу үшін абсолютті жылдамдық қатынастары логарифмдік прогрессияда болуы керек; көптеген дүкендегі кассеталар осыны кіші тісті дөңгелектер арасындағы кіші абсолютті айырмашылықтармен және тісті дөңгелектердің көлденеңіне сай үлкейе келе абсолютті айырмашылықтардың артуымен іске асырады. Тісті дөңгелектерде (салыстырмалы түрде аз) толық тіс саны болуы керек болғандықтан, идеалды прогрессияға қол жеткізу мүмкін емес; мысалы, жеті дерэйлер тісті дөңгелектері 14 16 18 21 24 28 32 орташа қадамның мөлшері шамамен 15%-қа тең, бірақ нақты қадамдар 12,5%-дан 16,7%-ға дейін өзгереді. Кіріктірілген берілістерде қолданылатын планетарлық берілістер тіс санының өзгеруіне дерэйлер тісті дөңгелектеріне қарағанда көбірек мүмкіндік береді, сондықтан тұрақты салыстырмалы айырмашылықтардың идеалды жағдайына жақындауға болады, мысалы, Rohloff Speedhub орташа салыстырмалы айырмашылығы 13,6% және жеке айырмашылықтары шамамен 0,1% болатын 14 жылдамдық ұсынады. Жарыс велосипедшілері көбінесе шамамен 7%-тан 10%-ға дейінгі салыстырмалы айырмашылықпен жылдамдықтарды пайдаланады; бұл жағдайларға сәйкес жылдамдық қатынастарын дәл реттеуге және тұрақты педальдеу жылдамдығын сақтауға мүмкіндік береді. Тау велосипедтері мен гибридтік велосипедтерде көбінесе шамамен 15% шамасындағы орташа салыстырмалы айырмашылық болады; бұл жылдамдықтар арасындағы қалыпты қадамды сақтай отырып, әлдеқайда кең жылдамдық диапазонына мүмкіндік береді. 3 жылдамдықты кіріктірілген берілістердің салыстырмалы айырмашылығы шамамен 33%-тан 37%-ға дейін болуы мүмкін; 7%-дық қадам 14 тісті дөңгелектен 15 тісті дөңгелекке 1 тіс өзгертуге сәйкес келеді, ал 15%-дық қадам 13 тісті дөңгелектен 15 тісті дөңгелекке 2 тіс өзгертуге сәйкес келеді. Керісінше, автомобильдердің қозғалтқыштары велосипедшінің аяқтарына қарағанда әлдеқайда кең жылдамдық диапазонында қуатты жеткізеді, сондықтан автомобильдердің беріліс қораптарында 30% немесе одан да көп салыстырмалы айырмашылықтар жиі кездеседі.

Жылжымалы механизмдердің түрлері

Ылдамдықтарды ауыстыру механизмдерінің екі негізгі түрі бар, олар дерайлерлер және кірістірмелі берілістер деп аталады. Екі жүйенің де артықшылықтары мен кемшіліктері бар, ал қайсысы қолайлырақ екені нақты жағдайға байланысты. Осы бөлімнің соңында сирек кездесетін басқа да ылдамдықтарды ауыстыру механизмдері туралы қысқаша айтылады. Дерайлер механизмдерін тізбектік жетегімен ғана қолдануға болады, сондықтан белдік жетегі немесе вал жетегі бар велосипедтер бір жылдамдықты болуы керек немесе кірістірмелі берілістерді пайдалануы керек.

Сыртқы (дерельдеуші)

Сыртқы берілістер деп аталады, себебі барлық тіс дөңгелектері жақсы көрінеді. Краншетке және педальдерге 4-ке дейін тізбекті дөңгелек орнатылуы мүмкін, ал артқы дөңгелекке бекітілген тіс дөңгелектерінен құралған жиынтықта әдетте 5-12 тіс дөңгелек болады. Қазіргі заманғы алдыңғы және артқы ауыстырғыштар әдетте жылдам қозғалатын тізбек бағыттағышынан тұрады, ол төменгі құбырға, рульдің мойнына немесе рульге орнатылған ауыстырғышқа қосылған Боуден тросы арқылы қашықтан басқарылады. Ауыстырғыш бір немесе екі тұтқа немесе бұрылмалы тұтқа болуы мүмкін; кейбір ауыстырғыштар тежегіш тұтқаларымен біріктіріліп, бір құрылғыны құрайды. Мінгер педальдетіп, ауыстырғышты басқанда, тростағы кернеудің өзгеруі тізбек бағыттағышын оңға-соқпа жылжытады, тізбекті әртүрлі тіс дөңгелектеріне "ауыстырады". Артқы ауыстырғышта серіппелі дөңгелектер де бар, олар тізбектегі бос орынды алып жабады. Көптеген гибридтік, туристік, тау және жарыс велосипедтері алдыңғы және артқы ауыстырғыштармен жабдықталған. Тізбек тікелей жүретін бірнеше беріліс қатынастары бар, бірақ көптеген беріліс қатынастары тізбек бұрыштап жүреді. Екі ауыстырғышты пайдалану көбінесе қайталанатын немесе ұқсас беріліс қатынастарын тудырады, сондықтан нақты беріліс қатынастарының саны әдетте жарияланған беріліс қатынастарының екі жарым бөлігін құрайды. Көбірек таралған конфигурациялардың нақты аттары бар, олар әдетте алдыңғы тізбекті дөңгелектер мен артқы тіс дөңгелектері арасындағы қадамдық өлшемдерге байланысты.

Көп аралықты берілістер

Бұл стиль көбінесе екі тізбекшелі жарыс велосипедтерінде кездеседі. Тізбекшелердің салыстырмалы қадамы (мысалы, 35%) әдетте, кассетаның (тісті дөңгелектер жинағының) салыстырмалы қадамынан үш немесе төрт есе жоғары болады (мысалы, 8% немесе 10%). Мысалы, 39-53 тізбекшелер және жақын қадамды кассеталар: 12-13-14-15-16-17-19-21 немесе 12-13-15-17-19-21-23-25. Бұл конфигурация педаль айналу жылдамдығын тұрақты ұстау үшін беріліс қатынасын реттеуге көбірек мүмкіндік береді, бірақ тізбекшені ауыстырғанда, мақсат келесі жоғары немесе төменгі беріліске өту болса, кассетадағы 3 немесе 4 тісті дөңгелекті бірдей уақытта ауыстыру қажет.

Альпілік құралдар

Бұл терминнің жалпыға қабылданған мағынасы жоқ. Алғашқыда ол, әсіресе төменгі берілісі бар (Альпі тауларының өткелдеріне көтерілу үшін) беріліс механизміне қатысты; мұндай төменгі берілістен келесі төменгі беріліске секіру көбінесе орташадан үлкен болды. 1960 жылдары сатушылар бұл терминді қазіргі 10 жылдамдықты велосипедтерді (2 тізбек доңғалағы, 5 тісті доңғалақ жиынтығы) сипаттау үшін қолданды, оның бастапқы мағынасына ешқандай назар бермеді. Алғашқы мағынаға ең жақын қазіргі эквивалентін Shimano Megarange тісті доңғалақтарында табуға болады, онда тісті доңғалақтардың көпшілігі шамамен 15% салыстырмалы айырмашылыққа ие, ал ең үлкен тісті доңғалақтың айырмашылығы шамамен 30% құрайды; бұл үлкен беріліс секіруінің құнымен қалыптыдан әлдеқайда төмен беріліс береді.

Жартылай ауыстырмалы берілісі

Екі тісті дөңгелек бар, олардың салыстырмалы айырмашылығы (мысалы, 10%) артқы тісті дөңгелектердегі салыстырмалы қадамның жартысына тең (мысалы, 20%). Бұл 20-шы ғасырдың ортасында қолданылған, алдыңғы дерайлерлер тісті дөңгелектер арасындағы шағын қадамды ғана қабылдайтын және артқы тісті дөңгелектерде аздаған тісті дөңгелектер болған кезде, мысалы, 44 және 48 тісті дөңгелектер, ал артқы тісті дөңгелектер 14, 17, 20, 24, 28. Бұл екі араласып орналасқан беріліс диапазонын қайталанбастан қамтамасыз етеді. Дегенмен, беріліс қатынастарын тізбектей өту үшін, әрбір екінші беріліс ауысқанда бір уақытта алдыңғы және артқы дерайлерді ауыстыру қажет.

Жартылай қадам + әжелік берілістер

Үш тізбекті сақина бар, үлкен екеуінің арасында жартылай қадамдық айырмашылықтар, ал кіші екеуінің арасында кең ауқымды айырмашылықтар бар, мысалы, 24 42 46 тізбекті сақиналар және 12 14 16 18 21 24 28 32 36 тісті дөңгелектер. Бұл жалпы құрылым, көбінесе артқы дерайлерді пайдаланып, ал кейде екі үлкен тізбекті сақинаны қолдана отырып, жылдамдықтарды ауыстыруға қолайлы. Schlumpf Mountain Drive және Speed Drive 2001 жылдан бері қолжетімді. Кейбір жүйелер тікелей жетектің қатарға үш нұсқасын ұсынады (1:2.5 азайту, 1.65:1 және 2.5:1 арттыру). Жылдамдықтарды ауыстыру үшін аяқпен төменгі қауектің екі жағындағы түймелерді басу арқылы жүзеге асырылады. Бұл екі әртүрлі тізбекті сақинасы бар велосипедтің әсерін тудырады, олардың мөлшері айтарлықтай ерекшеленеді. Pinion GmbH 2010 жылы 18 жылдамдықты беріліс қорабының моделін ұсынды, ол тең араласқан 636% ауқымды қамтамасыз етеді. Бұл беріліс қорабы дәстүрлі бұрылмалы ауыстырғышпен басқарылады және жылдамдықтарды ауыстыру үшін екі кабельді пайдаланады. Pinion жүйесі кең ауқымы мен төмен салмақ орталығының арқасында толық аспалы велосипедтерге жарамды болғандықтан тау велосипедтері үшін өте ыңғайлы, бірақ ол дерайлерлік жетектің қарағанда салмағы ауыр.

Ішкі және сыртқы біріктірілген

Кейде шүмектік дөңгелектерді дерайлерлік дөңгелектермен біріктіруге болады. Саудада бірнеше мүмкіндік бар: Бромптон бүгілетін велосипедінің стандартты нұсқасының бірі – 3 жылдамдықты хабтық берілісті (беріліс қатынастары арасындағы шамамен 30% айырмашылық) 2 жылдамдықты дерайлерлік берілісімен (беріліс қатынастары арасындағы шамамен 15% айырмашылық) үйлестіру арқылы 6 түрлі беріліс алу; бұл жарты қадамдық берілістің мысалы. Кейбір Brompton жеткізушілері 2 жылдамдықты тізбекті дөңгелекті "Mountain Drive" ретінде де ұсынады, нәтижесінде 5:1-ден асатын ауқыммен 12 түрлі беріліс шығады; мұндай жағдайда 6-шы берілістен 7-ші беріліске ауысу үшін үш беріліс жиынтығын бір мезгілде өзгерту қажет. SRAM DualDrive жүйесі үш жылдамдықты ішкі берілісті хабқа орнатылған стандартты 8 немесе 9 жылдамдықты тізбекті дөңгелектерді пайдаланады, бұл тізбекті дөңгелектері мен үш тізбекті дөңгелегі бар велосипедке ұқсас беріліс диапазонын ұсынады. Хабқа бірнеше тізбекті дөңгелектерді орнатудың қажеті болмай, беріліс ауқымын кеңейту үшін ішкі берілісті хабпен бірге екі немесе үш тізбекті дөңгелектерді қолдану да мүмкін. Дегенмен, бұл үшін тізбекті кергіш құрылғы қажет, ол хабтық дөңгелектердің кейбір артықшылықтарын жоққа шығарады. Бір жылдамдықты велосипедке керісінше, хабтық берілістерді алдыңғы және артқы дерайлерлермен біріктіруге болады, бұл салмақ пен пайдаланудың күрделілігі есебінен өте кең ауқымды жетекті жүйені қамтамасыз етеді – барлығы үш беріліс жиынтығы бар. Бұл тәсіл жатулы трициклдер үшін қолайлы болуы мүмкін, онда тепе-теңдік мәселелерінсіз өте төмен берілістерді пайдалануға болады, ал аэродинамикалық жағдай әдеттегіден жоғары берілістерге мүмкіндік береді.