Види велосипедних касет. Конструкції та матеріали.

У трансмісії багатошвидкісного велосипеда при перемиканні передач на задньому колесі використовуються два стандартних механізму: касета або тріскачка.

Чим відрізняються один від іншого описано в статті: «у чому різниця між тріскачками і касетами».

У цій статті ми поговоримо про те, які бувають касети по конструкції, видам і з яких металів їх виготовляють.

У сучасних касетах кількість зірочок варіюється від 5 до 12, але найбільш поширені моделі використовують 9, 10 або 11 швидкостей.

Касети для гірських велосипедів мають більший розкид за кількістю зубів – від 10-12 на найменшій і до 36 - 40, і навіть 50 – на найбільшій. На шосейних велосипедах зазвичай від 11 до 24-26 зубів.

По конструкції касети діляться на:

• розбірні;
• спейсерні;
• на одному павуку;
• на декількох павуках;
• OpenGlide (блокові або цільнофрезірованние);
• Х-Dome.

Розглянемо будову та особливості кожного типу.

Розбірні касети.

У них всі зірки виконані окремо і з'єднані між собою заклепками або гвинтами.

Це найдешевша, але більш важка, в порівнянні з іншими, конструкція. Її плюс в тому, що при зносі будь-якої однієї зірочки – її можна замінити.

Так як всі зірочки з'єднані між собою, то крутильне навантаження з кожної зірки, на якій знаходиться ланцюг, розподіляється по всім зірочкам і, відповідно, виходить рівномірний тиск по всій довжині шліців на барабані.

Спейсерні касети.

Являють собою набір різних по діаметру зірок, скріплених окремими шліцами зі сталевим або алюмінієвим барабаном.

Для поділу зірочок один від одного використовують спеціальні пластикові або металеві роздільники однієї товщини – спейсери. Звідси і назва:«Спейсерні».

Зазвичай спейсери круглі, але в деяких моделях касет між великими зірками ставлять і зіркоподібні, з витягнутими променями.

Плюсом цієї конструкції, так само як і попередньої, є відносно низька ціна та можливість повного її розбирання для заміни, в разі зносу, окремих зірок. Однак їх вага так само виходить більше, ніж у аналогічних касет інших типів.

Мінусом, при використанні в касеті алюмінієвого барабана, є можливість його поломки сталевою зіркою. Так як з кожної зірочки, товщиною близько 2 мм, зусилля передається прямо на алюмінієвий барабан, то шліцьове з'єднання може не витримати сильного навантаження від сталевої зірки і просто зрізатися. При використанні більш міцного сталевого барабана цей недолік зникає.

Такі конструкції використовують для шосейних моделей з невеликою різницею в кількості зубів.

Касети на одному павуку

У цій конструкції кожна зірка кріпиться до єдиного шліцу, у вигляді павука, лапки якого зроблені у формі драбинки зі сходинками для кожної швидкості.

У них крутильне зусилля з однієї зірочки передається на весь барабан цілком, зменшуючи навантаження на його шліци. Для зменшення ваги павук виготовляється з алюмінієвих сплавів.

Касети на декількох павуках

На відміну від попередньої конструкції, в цій використовується кілька павуків для різних груп швидкостей. При цьому деякі зірки, особливо з малою кількістю зубів, взагалі йдуть окремо.

У деяких таких конструкціях від 2 до 4 великих зірочок виготовляються цельнофрезірованнимі – як один виріб, виточене з цільного шматка сталі або титанового сплаву.

Ця конструкція забезпечує зменшення ваги в порівнянні з попередньою. Міняти зношені зірочки в ній легше, особливо маленькі. Так як вони взагалі окремі. Цілісно фрезовані і блоки на 2-4 швидкості змінюються цілком.

Касети OpenGlide (цельнофрезированные)

Вперше цю конструкцію запропонувала компанія SRAM. Суть її в тому, що касета виготовлена з цільного шматка сталі і являє собою порожнистий усічений конус із заданою кількістю зубів на кожному рівні (зірочці). Конус закривається алюмінієвою кришкою. Касета пов'язана з барабаном вільного ходу на втулці в двох місцях: на вершині конуса і на алюмінієвій кришці.

Виготовляються моделі OpenGlide методом фрезерування. Процес цей довгий і дорогий, тому ціна таких виробів висока, що є їх головним мінусом.

Плюс-дуже мала вага.

В процесі виготовлення між зірками і зубами на них, фрезеруються додаткові отвори і пази для відводу бруду і зменшення ваги. Бруду на ній просто нема за що чіплятися.

При установці касети на велосипед, на втулку надівається легка алюмінієва захисна трубка, яка кріпиться до найменшої зірки і алюмінієвої кришки. Вона захищає механізм вільного ходу втулки, його ще називають «горіх», від води і бруду при поїздці.

Касети OpenGlide використовуються тільки на шосейних велосипедах.

Касети X-Dome

Цей тип – ще один продукт від фірми SRAM.

На відміну від попередньої, в цій конструкції дві самі крайні зірки виготовляються окремо, а середні – єдиним блоком. Причому найперша зірка (найбільша), зазвичай виточується з алюмінієвого або титанового сплаву для полегшення ваги всієї конструкції. Найбільша та найменша зірочки мають шліци для кріплення на барабані вільного ходу на втулці. Середні зірки, за аналогією з OpenGlide, виточуються з цільної сталевої заготовки і жорстко скріплюються з великою та малою зірками, утворюючи готову касету. Між самими крайніми зірками так само кріпиться легка алюмінієва захисна трубка, яка надівається на втулку і захищає її від бруду.

Таким чином вся конструкція складається всього з 5 компонентів:

• найбільша та найменша зірки;
• єдиний блок середніх зірок;
• легка алюмінієва трубка для захисту механізму вільного ходу втулки від бруду;
• гайка для кріплення касети на втулці.

В процесі виготовлення середнього блоку методом фрезерування, в ньому свердлитться та фрезеруються додаткові отвори для відведення бруду і зменшення ваги.

За аналогією з попереднім варіантом – це дуже дорогі вироби. Застосовують їх на будь-яких типах велосипедах: гірських, шосейних, MTB і т. д.

Одним з виявлених недоліків такої архітектури є те, що центр касети порожний, що підсилює будь-який шум ланцюга під час їзди. Не можна сказати, що це дуже серйозний недолік, але компанія SRAM при випуску своєї серії RED постаралася зробити її найтихішою трансмісійної групою на ринку.

Касети цієї серії мають еластомери між зубцями, звані StealthRings (Стелс-кільце, тихе кільце), для усунення вібрації і шуму ланцюга без збільшення ваги, що робить їх не тільки одними з найлегших на ринку, але і самими тихими.

З яких матеріалів виготовляють велосипедні касети

Зірки касет роблять з:

• сталі,
• алюмінію,
• титанових сплавів

Найпоширеніший матеріал – різні марки сталей.

Дешеві сталеві касети виготовляють зі сталей з низькою зносостійкістю, але таких на ринку не дуже багато. Найчастіше це безіменні китайські виробники.

Моделі середньої та високої цінової категорії роблять з високоміцних хромомолібденових і інструментальних марок сталей.

Серйозні виробники завжди оцинковують, хромують або нікелюють свої вироби для захисту від корозії.

Алюмінієві зірки найлегші, але і самі швидко зношуються. Їх ціна вище виготовлених зі сталі.

Суперлегкі алюмінієві моделі застосовують спортсмени на важливих змаганнях. Вони занадто швидко зношуються і тому для звичайних велосипедистів не підходять.

Найчастіше алюмінієві сплави використовують для виготовлення павуків, окремих великих зірок і гайок для кріплення касети на втулці.

Касети з титанових сплавів найдорожчі, але і самі зносостійкі. Вони легше, ніж сталеві, але важче алюмінієвих.

Велике значення в загальній вазі має не тільки матеріал, але і форма зірок.

Інженери, при розробці кожної нової моделі, постійно шукають компроміс між жорсткістю конструкції, її формою та вагою.

Додатково можна почитати

1. У чому різниця між тріскачками та касетами.
2. Що таке передачі (швидкості) у велосипеда і як їх перемикати.
3. Чому не можна перемикати передачі на велосипеді стоячи на місці.
4. Велосипедний ланцюг. Пристрій, маркування, ширина і правила підбору велоцепи.
5. Знос велосипедного ланцюга. Що це таке і як виміряти знос велоцепи.
6. Як зменшити знос велосипедного ланцюга.
7. Типи та особливості велосипедних втулок. На що звернути увагу під час заміни.