Konstrukcja roweru

Rower jest urządzeniem mechanicznym, skonstruowanym przez człowieka, zatem mówienie o konstrukcji tego pojazdu nie powinno wydawać Ci się niczym dziwnym i niezwykłym. Ten prosty z pozoru pojazd kryje w sobie wiele ciekawych rozwiązań konstrukcyjnych, które z pewnością warte są Twojego zainteresowania.

Rower pozwala wykorzystać siłę mięśni człowieka do szybkiego poruszania się - jest to podstawowa funkcja roweru.

Dodatkowo ruch ten może być regulowany np. za pomocą hamulców i przerzutki. W zależności od przeznaczenia może to być rower: turystyczny, sportowy, składany.

Jak działa rower?

Opis działania roweru można przedstawić na schemacie funkcjonalnym (blokowym):

siła mięśni przekazywana jest poprzez przekładnię na koło tylne, powodując jego obrót i ruch roweru: zmiana kierunku jazdy roweru odbywa się za pomocą kierownicy połączonej z kołem przednim:

do regulacji prędkości jazdy służą hamulce - ręczne lub nożne:

4. oświetlenie drogi odbywa się poprzez układ złożony z lampy przedniej i tylnej zasilanych (najczęściej) z prądnicy połączonej z kołem przednim (lub tylnym):

Powyższy rysunek przedstawia kompletny schemat funkcjonalny roweru.

Schemat funkcjonalny nieźle wyjaśnia działanie urządzenia, jakim jest rower, ale nie wyjaśnia jego konstrukcji.

Jak wiesz, rower składa się z ponad 500 części, które wchodzą w skład tzw. zespołów, które z kolei tworzą układy konstrukcyjno-funkcjonalne.

Układy konstrukcyjne roweru:

układ jezdny

układ napędowy
układ hamulcowy

układ oświetleniowy

Układ jezdny

[Rama] [Układ kierowniczy] [Koła jezdne] [Siodełko]

Rama - kręgosłup roweru

Rama umożliwia zmontowanie wszystkich zespołów w całość. Przednia część ramy składa się z prostych odcinków rur cienkościennych, natomiast podwójny widelec tylny wykonany jest z rury spłaszczonej

Dużym problemem jest łączenie rur w całość.

Powszechnie stosowane jest łączenie bezpośrednie.

W celu poprawy wytrzymałości złącz stosuje się odpowiednie łączniki.

W zależności od przeznaczenia rowery mają ramy o różnym kształcie i budowie.

Układ kierowniczy
Umożliwia on kierowanie rowerem - a więc utrzymanie stałego kierunku jazdy lub jego zmianę zgodnie z zamiarem kierującego.
	Układ kierowniczy składa się z widelca przedniego osadzonego w rurze sterowej ramy za pośrednictwem dwóch łożysk kulkowych, drążka kierowniczego i kierownicy Kierownica jest także miejscem mocowania wszystkich elementów służących do bezpiecznej jazdy rowerem (dźwignie hamulców, manetki przerzutek, dzwonek).

Koła jezdne Koło roweru składa się z obręczy i piasty, połączonych silnie napiętymi szprychami.
Rysunek przedstawia piastę koła przedniego. Piasta koła tylnego zbudowana jest mocniej, gdyż podlega większym obciążeniom. Ponadto zaopatrzona jest w napędzane koło przekładni łańcuchowej, a czasami także w hamulec.

Koła roweru wyposażone są również w ogumienie pneumatyczne, zapewniające dobrą przyczepność kół do nawierzchni jezdni. Napełnianie powietrzem dętki odbywa się przez zawór zwrotny.

Siodełko

Przesuwanie siodełka w kierunku pionowym (podnoszenie - opuszczanie) może być przeprowadzone po zwolnieniu zacisku znajdującego się pod nim.

Wysokość siodełka jest prawidłowa wówczas, gdy noga oparta na pedale w najniższym jego położeniu jest lekko ugięta w kolanie.

Ruch posuwisto-zwrotny nogi człowieka poprzez mechanizm korbowy zostaje zamieniony na ruch obrotowy.

Układ napędowy tworzą:
mechanizm korbowy - przekładnia łańcuchowa

Przekładnię łańcuchową można przedstawić
w sposób uproszczony - schematyczny:

Układ napędowy
	Rower jest to pojazd napędzany energią ludzkich mięśni.
		Większość współczesnych rowerów - zarówno sportowych, jak i turystycznych - wyposażona jest w napęd wielobiegowy z wielotrybem (przerzutkami).

Układ hamulcowy
Pozwala on zmniejszyć prędkość jazdy oraz zatrzymać rower.
W prostych rowerach turystycznych i "składakach" można jeszcze spotkać hamulec nożny typu "Torpedo".
Hamowanie odbywa się poprzez przekładnię łańcuchową i wolnobieżną piastę tylną. Spełnia ona podwójne zadanie: przenosi ruch układu napędowego na koło tylne i jednocześnie jest hamulcem.
		Elementem hamującym jest w niej dzielona tuleja umieszczona wewnątrz piasty, która w trakcie wstecznego ruchu łańcucha jest rozpierana na zewnątrz, powodując powstanie tarcia pomiędzy nią i wewnętrzną powierzchnią piasty.
Hamulce szczękowe i dźwigniowe dociskane są ręcznie, dźwignią umieszczoną na kierownicy. Jeżeli rower jest wyposażony w jeden taki hamulec, to musi on działać na tylne koło, a dźwignia umieszczona jest po prawej stronie kierownicy.Drugi hamulec pracuje na przednie koło, a dźwignia dociskowa jest umieszczona po lewej stronie kierownicy.

Kilka słów o hamowaniu
Niemożliwe jest w czasie jazdy natychmiastowe zatrzymanie pojazdu (roweru). Droga hamowania liczona od momentu zauważenia przeszkody do zatrzymania roweru (pojazdu) składa się z kilku odcinków:
Droga całkowitego zatrzymania pojazdu składa się z: drogi przebytej w czasie reakcji kierującego pojazdem, od momentu zauważenia przez niego przeszkody, do chwili podjęcia decyzji o hamowaniu i do chwili uruchomienia hamulców, drogi przebytej w czasie uruchomienia i zadziałania hamulców, to jest od momentu uruchomienia hamulców do chwili rozpoczęcia hamowania za pomocą tego układu, drogi przebytej przez pojazd w czasie działania hamulców do momentu zatrzymania pojazdu. Całkowita droga hamowania pojazdu zależy: od rodzaju nawierzchni (asfalt, kostka kamienna itp.), od stanu nawierzchni (sucha, mokra, ośnieżona, gołoledź, posypana piaskiem, grysem), od prędkości, od stanu technicznego pojazdu (stan ogumienia, sprawności układu hamulcowego), od stanu psychofizycznego kierującego pojazdem (zmęczenie, zażycie leków osłabiających zdolności psychomotoryczne), m.in. także od doświadczenia kierującego.

Większość współczesnych rowerów wyposażona jest w przerzutki, w których obracanie dźwigni ("manetki") powoduje przenoszenie łańcucha z jednego koła zębatego na inne. Taka zmiana umożliwia wybór szybkości pedałowania i siły oporu stawianej przez rower. Jadąc pod górę łatwiej jest pedałować szybciej używając mniejszej siły na pokonanie oporu. Pozwala na to niski bieg. W tym przypadku łańcuch jest tak ustawiony, że łączy małe koło zębate z przodu z dużym kołem zębatym tylnym.

Jadąc z góry wygodniej jest pedałować niezbyt szybko. Nadaje się do tego wysoki bieg. Wtedy łańcuch rowerowy łączy duże koło zębate przednie z małym kołem zębatym tylnym.

Do sterowania przerzutek stosuje się wiele typów "manetek sterowniczych", które różnią się sposobem i miejscem mocowania na rowerze (np. dźwigniowe lub obrotowe, mocowane na kierownicy lub na ramie).

Orientacyjna droga hamowania pojazdu
Prędkość w km/h			Droga w m/s	Droga hamowania w metrach
								Suchy asfalt	Mokry asfalt		Droga ośnieżona	Gołoledź
5			1,36	0,16	0,48		0,48	0,64
10			2,77	0,64	0,98		1,92	2,57
15			4,17	1,45	2,17		4,33	5,88
20			5,56	2,56	3,85		7,70	10,30
30			8,33	5,80	8,66		17,30	23,40
40			11,11	10,30	15,40		30,80	41,60
50			13,89	16,40	24,00		48,20	64,20
70			19,44	31,50	42,70		94,30	126,00
100			27,84	64,00	96,30		192,70	257,00
Przerzutki
						Pokazana na rysunku przerzutka roweru górskiego daje w sumie 18 przełożeń, dzięki którym łatwiej jest sobie radzić z pokonywaniem wzniesień. Każda z trzech tarcz przednich może być użyta z każdą z sześciu tylnych zębatek, co w sumie daje 18 kombinacji. Zmiana biegów musi następować płynnie. Dlatego ogniwa łańcucha i zęby kół są tak wyprofilowane, by najlepiej do siebie pasowały. Niektóre rowery mają mechanizm zmiany biegów wbudowany w piastę tylnego koła.
Układ oświetleniowy Zgodnie z Kodeksem drogowym rower musi być wyposażony z przodu w jedno światło samodzielnie świecące barwy białej (lub żółtej selektywnej) oraz z tyłu w jedno światło czerwone samodzielnie świecące i jedno światło czerwone odblaskowe o kształcie innym niż trójkąt. Najczęściej stosowanym rozwiązaniem jest zastosowanie prądnicy rowerowej zasilającej lampę przednią i tylną za pośrednictwem przewodów. Światło odblaskowe nie wymaga stosowania żadnej instalacji elektrycznej.
Schemat elektryczny opisywanego układu oświetleniowego przedstawia się następująco: Zastanów się, dlaczego obwód elektryczny pokazany na tym schemacie nie jest zamknięty? Co w rzeczywistości zamyka ten obwód?

---