Рулевой стакан рамы велосипеда

Основа рулевого механизма велосипеда начинается конечно же с рамы, а точнее со специальной её фронтальной части под устоявшимся названием "рулевой стакан" или же "рулевой колодец". Обычно эта часть рамы представляет собой короткую трубу определённого диаметра фронтальной части рамы, куда впоследствии помещается шток вилки. Разновидностей рулевых стаканов (как и самих велосипедных рам) существует немало и важно заметить, что все используемые стандарты НЕ взаимозаменяемы, поэтому обязательно нужно узнать тип и диаметр отверстий рулевого стакана конкретной рамы, чтобы правильно подобрать под него совместимую рулевую колонку.

По форме можно выделить следующие два типа рулевых стаканов рамы:

Полая внутри труба стандартной прямоугольной формы следующих распространённых размеров по диаметру верхнего и нижнего отверстия соответственно (диаметр трубы сверху и снизу одинаков): 1 дюйм; 1.1/8 дюйма; 1.1/2 дюйма; 1.5 дюйма (one point five)

Подобные стаканы наиболее распространены для широкого круга рам, охватывая почти все возможные дисциплины и стили катания на велосипеде - от спокойных прогулочных, до экстремального кросс-кантри и фрирайда. По степени увеличения нагрузки на стакан можно условно отсортировать их таким образом: самые узкие рулевые стаканы (1 дюйм) чаще применяются для прогулочных и дорожных велосипедов; среднего размера рулевые стаканы (1.1/8 дюйма) хорошо подходят для байков с умеренными нагрузками в кросс-кантри или лёгком фрирайде; наконец увеличенные стаканы (1.5 дюйма) актуально применять в рамах для экстремального даунхила или дёрта, где часто требуется внушительный запас выносливости.

Труба конической формы, узкая сверху и расширяющаяся в нижней части. На конусовидные рулевые стаканы также существует стандарт, обычно это 1.1/8 дюйма в верхней части и 1.5 дюйма в нижней. Такие рулевые стаканы ещё называются "tapered", что по-английски и означает "конический". Трубы такой формы обеспечивают дополнительную выносливость и способны выдерживать повышенные экстремальные нагрузки, что нередко требуется для определённых дисциплин горного велосипеда, где не может быть компромиссов и "железо" призвано держать сумасшедшие нагрузки.

 

Выбор конической формы для стакана объясняется традиционной физикой и предполагает грамотное распределение нагрузки на стакан сверху вниз, расширяясь пропорционально её увеличению. Таким образом нагрузка хорошо распределяется по стенкам стакана (к тому же толщина стенок конических стаканов больше), тем самым разгружая опасные сечения именно в нижней части, куда приходится основное приложение сил. Также подобное решение помогает избежать значительного увеличения веса всей конструкции без ущерба прочности.

Эти две разновидности форм рулевых стаканов в свою очередь подразделяются ещё на три типа в зависимости от специфики изготовления формы внешних граней верхнего и нижнего отверстий трубы:

Грани стакана однородной толщины и формы по всей длине трубы, без каких-либо выступающих частей или углублений. Достаточно частый случай и весьма распространённая практика, используемая многими производителями велосипедных рам. Такие стаканы просты в изготовлении, они универсальны и неприхотливы, под них легко подобрать рулевую колонку.

 

В такой стакан можно установить стандартную или же полуинтегрированную рулевую колонку, подходящую под диаметр его отверстий. Стаканы без скошенных граней - это двоякое решение. С одной стороны, бОльшая плотность металла по краям обеспечивает повышенную надёжность и выносливость, с другой стороны возникает вероятность люфта, поскольку чашка не имеет внутреннего упора. Также можно отметить теоретический лишний вес целиковой конструкции рамы, правда очень и очень незначительный. Для обычного вело-байкера такие изменения обычно ничтожны и незаметны.

Рулевой стакан может содержать пазы/фаски со внутренней стороны (торцевые скосы внешней кромки метала трубы) в виде углублений с более тонкими внешними краями, предназначенные для более точной подгонки внешних чашек рулевых колонок, таким образом обеспечивается лучшая посадка на своё законное место.

В такой стакан также можно установить стандартную или же полуинтегрированную рулевую колонку, подходящую под диаметр его отверстий. Данный подход со стороны производителей более правильный и ответственный, а также продуманный. За счёт этого удаётся снизить вес рулевого стакана и практически исключить вероятность возникновения люфта с течением времени. Однако скошенные грани обычно тоньше остальной части рулевого стакана, тем самым они становятся более уязвимыми к неравномерным боковым нагрузкам или ударам, если вероятность таковых присутствует.

Рулевой стакан может быть оснащён несъёмными впрессованными в саму трубу чашками, содержащими промышленные (пром) подшипники или же специальной проточкой для установки подшипников.

Обычно встречаются в дорогостоящих рамах профессионального назначения, отличаясь высоким качеством и сложностью в обслуживании и ремонте, вместе с тем и очевидным достоинством в виде полностью спрятанной внутрь трубы конструкции с подшипниками.

 

Перечисленные различия рулевых стаканов, кажущиеся на первый взгляд несущественными, всё же могут оказать влияние на этапе выбора рамы под определённые требования велосипедиста. Так, например, рядовому пользователю обычно нет необходимости связываться с интегрированными системами из-за сложности в обслуживании и прочих нюансов; а также имеет смысл обратить внимание на конические стаканы, если планируется собрать велосипед для суперэкстремального катания.

Рулевая колонка велосипеда

Рулевой колонкой обычно называется совокупность элементов (в частности чашек, колец, пыльников, якоря и т.п.) содержащих в себе подшипники открытого или промышленного (закрытого) типа. Именно рулевая колонка в конечном итоге обеспечивает вращение руля и вилки, отвечает за плавность этого процесса и долговечность эксплуатации без обслуживания. Выбор подходящей и главное совместимой рулевой колонки под имеющийся стакан рамы крайне важен для успешной её установки и хороших эксплуатационных характеристик рулевого управления в целом, в частности: отзывчивости руля; плавности и мягкости вращения; выносливости всего узла к тем или иным нагрузкам; отсутствия зазоров и люфтов; повышенной долговечности.

Среди всех существующих рулевых колонок выделяются два основных различающихся типа:

1. Резьбовая рулевая колонка (threaded). Неизбежный пережиток прошлого и в некотором смысле "классика", хорошо знакомая многим как практически единственный вариант, использовавшийся у велосипедов родом из СССР. Простая и понятная в установке и снятии, неприхотливая и дешёвая, но вместе с тем далеко не самая надёжная и не предназначенная для повышенных нагрузок.

 

В наше время хоть и очевидно устарела наряду с прочими вариантами, но продолжает упорно использоваться производителями на велосипедах прогулочного и дорожного назначения, а также на крузерах. В целом такой выбор оправдан, поскольку для перечисленных дисциплин практически отсутствуют серьёзные нагрузки на данный узел и требования к нему минимальны.

Резьбовая рулевая колонка включает в себя верхнюю и нижнюю чашки, которые устанавливаются в стакан рамы методом запрессовки. Резьба, как и следует из названия, присутствует на штоке вилки (поэтому под такую рулевую колонку требуется специальная вилка с нанесённой резьбой и определённой длиной штока), предназначена она для закручивания верхней чашки, на которую с внутренней стороны так же нанесена резьба. Сверху конструкция дополнительно фиксируется и окончательно стягивается контргайкой, впоследствии крепко удерживая в рулевой трубе шток вилки. Подшипники (независимо от типа) помещаются традиционно внутрь верхней и нижней чашек.

 

Резьбовая рулевая колонка хорошо узнаётся внешне во время визуального осмотра по характерной контргайке в верхней части рулевого стакана, также подобная конструкция отличается самым внушительным размером выступающих частей (по высоте относительно кромки трубы стакана) за пределы рамы. Резьбовая рулевая колонка также бывает и полуинтегрированной, когда чашки подшипников утоплены внутрь рулевого стакана рамы, а на поверхности остаются видимыми лишь внешняя грань верхней чашки и контргайка. Как таковых преимуществ такая конструкция не имеет именно в исполнении столь устаревшего решения и наличие внешних выступающих резьбовых элементов сводит все преимущества на нет.

Значимое отличие резьбовой рулевой колонки от прочих типов заключается в том, что шток вилки не должен быть значительно длиннее высоты рулевого стакана (выступающая часть фиксированная по размеру), и после фиксации вилки с помощью чашек рулевой колонки отсутствуют выступающие части. При этом вилка надёжно зажимается внутри стакана без установки выноса руля, который уже не оказывает никакого влияние на удержание всей конструкции вместе. Несмотря на простоту механической части резьбовой рулевой колонки, у неё имеется ряд существенных недостатков. Такой тип рулевой достаточно сложен в точной регулировке и подгонке всех деталей без люфтов и зазоров, а также требует определённой сноровки во время сборки и набора специфичных инструментов для обслуживания.

 

Резьбовые рулевые также часто отличаются бОльшим весом всей конструкции по сравнению с доступными аналогами. Но главный недостаток кроется в общей конструктивной ненадёжности, поскольку рулевые такого типа не только не предназначены для повышенных нагрузок, но даже со временем раскручиваются и разбалтываются и в режиме спокойного прогулочного катания. Есть у резьбовой колонки и преимущества, например, внешний вынос руля произвольной длины и формы, позволяющий регулировать высоту руля в бОльшем диапазоне, а также использовать конструкции сложных изощрённых изогнутых форм, обеспечивающих дополнительный комфорт и удобство, что больше актуально как раз для прогулочных и велосипедов комфортного типа.

1. Безрезьбовая рулевая колонка (threadless). Самый распространённый и наиболее удачный стандарт, применяющийся для большинства современных велосипедов, в том числе используемых в экстремальных и наиболее нагруженных дисциплинах катания.

 

Отличается удобством установки, часто высоким качеством своих компонентов и неприхотливостью в процессе эксплуатации. Так же не требует специальной регулировки и подгонки, поскольку конструкция чётко встаёт в пазы и равномерно стягивается якорем внутри трубы.

Безрезьбовая рулевая колонка так же включает в себя две чашки, верхнюю и нижнюю, в которые размещаются подшипники независимо от типа. У чашек отсутствует резьба и устанавливаются они в стакан рамы методом запрессовки. Чтобы стянуть конструкцию вместе и удержать шток вилки в раме используется комбинация из: специального якоря, который помещается в шток вилки и раскрывается там, центрируя и выравнивая положение чашек и колец относительно друг друга;

и выноса руля, обеспечивая финальную и надёжную затяжку (именно на крепление и фиксацию выноса отводится определяющая роль надёжного удержания вилки в раме. Безрезьбовая рулевая колонка хороша тем, что в некоторых вариациях исполнения у неё практически отсутствуют выступающие за пределы рулевого стакана элементы, что позволяет максимально опустить руль к раме при необходимости.

Такая конструкция считается наиболее надёжной и вместе с тем позволяет добиться максимально мягкого и плавного руления, не жертвуя при этом повышенной безопасности. Безрезьбовые рулевые колонки наиболее часто используются в современных горных велосипедах самого разнообразного назначения - от лёгкого кросс-кантри до серьёзного даунхила или дёрт-джампинга, позволяя полностью раскрыть потенциал двухколёсного аппарата.

У колонок подобного типа почти нет недостатков, кроме некоторого ограничения на высоту руля, востребованную в ряде случаев, потому такие рулевые реже используются для традиционных дорожных и прогулочных велобайков. В остальном это безальтернативное и во многом бескомпромиссное технологическое решение отличается исключительным удобством, неприхотливостью, высоким качеством и повышенной продуманностью.