Втулка заднего колеса Torpedo и её отечественные копии (ХВЗ, ПВЗ и другие). Часть 2.

Классическая велосипедная втулка заднего колеса с ножным тормозом Torpedo и её отечественные копии ХВЗ, ПВЗ, ММВЗ и другие.
Список встречающихся проблем и варианты модернизации. Часть 2.
Для всех велосипедистов и крокодиловодов.

Первая часть обзора: Втулка заднего колеса Torpedo и её копии.

Во второй части будет ещё больше терминов, сокращений и конечно же моего ворчания технического занудства.

1. Терминология по названию частей торпеды заимствована вот из этого источника.



Типовой список проблем, свойственных всем торпедам, рассмотрен в п. 6 1-й части обзора.

2. Дополнительно проблемы, свойственные отечественным торпедам.
2.1 Разброс качества в зависимости от года\даты выпуска, завода и других факторов.
2.2 Непараллельность дорожек шариков больших подшипников или отклонение от нормали дорожки шариков к оси втулки.
2.3 Прокруты при рабочем ходе.
2.4 Продавливание тормозного рычага.
2.5 Поворот пятерика от рабочего хода до начала торможения менее нормы 60-90 градусов.
2.6 Поворот пятерика от рабочего хода до начала торможения больше нормы 60-90 градусов (вплоть до прощёлкивания тормозного механизма).
2.7 Перекос пятерика при свободном ходе (езда накатом) под нагрузкой.
2.8 Модуляция тормозного усилия от «нормально» до «очень мягко» или «стоп-кран».

3. Решение проблем.
Запасаемся терпением, закатываем рукава и «поехали».

Пункты 2.1 и 2.2
По сути — это всё технологический брак.
Исправлению не подлежит (даже при наличии своего токарного станка в гараже).
Как с этим бороться? Ответ: никак.
Бракованные детали можно лишь заменить качественными (новыми или исправными бу).

Этим процессом занимаются увлечённые велоэнтузиасты и реставраторы на форуме к2.

Отдельно следует упомянуть про шлифовку-полировку.
Это очень увлекательный и времязатратный процесс.
Но если сделано с душой, на свет появляются вот такие жемчужины:




Пункт 2.3 Прокруты.


Оказалось всё просто: бракоделы сделали пазы (на короне) под ролики ОМ на несколько десятых долей миллиметра меньше!
И эта корона банально не давала выйти роликами, т.е. ролики «не дотягивались» до втулки.

Норма для ширины паза — 6,05..6,10 мм.

Позже в доме обнаружились ещё две короны с подобной проблемой: одна, которая была в эксплуатации, и одна новая;
отправлять их в ведро было бы неразумно.

Для исправления проблемы был использован инструмент:

Абразивный диск — для заточки ножей мясорубок (толщиной 5,4 мм).
Они бывают разной толщины. Нужен тот, который входит в недоработанный паз короны (т.е. 5,4мм-вый)

Диск на фото слева толщиной 6,1 мм, его клинило в пазу, и корону вырывало из рук!
Пожалуйста, берегите зрение и руки, если возьмётесь за повторение этих доработок.

Пара доработанных деталей:

Сверло ф6,0 мм — это «измеритель» ширины паза:
сверло должно своим хвостовиком проходить через паз с минимальным зазором.


Внимательный читатель теперь легко догадается, к чему приведёт покупка и установка т.н. «ремонтных роликов» ф6.8мм.

Пункт 2.4 Продавливание тормозного рычага.
Типичная проблема — прогнутый тормозной рычаг.
Возникает из-за конструктивной особенности: «яма» на левом конусе со стороны рычага.
Контрагайка, естественно, не выдерживает усилия левой гайки колеса.
И оба (рычаг+контрагайка) тупо продавливаются.

Проблема решается подкладыванием шайб под тормозной рычаг.
Толщина и размеры шайб подбираются т.о., чтобы шайба(ы) была вровень с упорными поверхностями (под рычаг) на конусе.

Впервые решение было использовано в 1990г.
Теперь оно используется как «проверенное временем» ))).

Пункт 2.5 Поворот пятерика от рабочего хода до начала торможения менее нормы 60-90 градусов.
Ещё одна встречающаяся проблема. В проблемной торпеде угол составил около 30 градусов всего.
Поигрался с другими тормозными втулками: шимано3, velosteel и червячкой.
У исправных втулок с ножным тормозом этот угол около 60 градусов.
По своему опыту: оптимально 60-90 градусов.

За угол поворота, в частности, отвечают ролики обгонной муфты.
А именно, их длина.
По моим расчётам, укорочение роликов на 1 мм должно было дать прибавку примерно 25 градусов.
Типичная длина роликов — около 11 мм

После доработки (10 мм)

Короче говоря, теория совпала с практикой: угол поворота увеличился до 60 градусов.

ВАЖНО: для нормальной работы разброс роликов по длине должен быть не более 0,02 мм!

Дополнение 1: для чешкой торпеды нет смысла укорачивать ролики обгонной муфты, т.к. усилие на «корону» передаётся непосредственно торцом пятерика (ролики при этом находятся в свободном состоянии).

Дополнение 2: в торпедах ХВЗ встречается ситуация, когда усилие на «корону» передаётся как в чешской торпеде.

Прежде чем укорачивать ролики, внимательно изучите особенности своей втулки!

Пункт 2.6 Поворот пятерика от рабочего хода до начала торможения больше нормы 60-90 градусов (вплоть до прощёлкивания тормозного механизма).
У проблемной торпеды угол был более 120 градусов.
Причина — дорожки шариков во втулке выточены с отклонением от нормы:
расстояние между ними больше на 1-2 мм.
Исправить ситуацию было бы легко, установив более длинный тормозной барабан.
Но вот незадача: таких не делают.

Поэтому была придумана спецшайба:

С виду самая обычная шайба, но только со специфичными размерами.
Вот она вживую:

Ставится она под «корону»:

Узел в сборе, шайбу почти не видно:

Даже стопорное колечко нормально встало:

Результат: угол поворота уменьшился до 80 градусов и нет прощёлкивания. Супер!

Пункт 2.7 Перекос пятерика при свободном ходе (езда накатом) под нагрузкой.
Или почему не катит торпеда?
Подопытный образец — торпеда ХВЗ, люфтов нет, но есть вот такое:

Пятерик, естественно, в положении между рабочим ходом (ролики не в зацеплении) и торможением.

Обе дорожки шариков в идеале. И дорожка на пятерике тоже норм.
Но когда всё вместе (пятерик-подшипник-втулка), бутерброд «играет», нет устойчивого положения.

Если разобрать втулку, то пощупать перекос ещё легче:

Простая проверка: пятерик ставится на подшипник, далее лёгким движением руки он покачивается.
Перекос может быть заметным, как на видео, так и незаметным визуально, но легко ощущаемым рукой.

Данную проблему все торпеды унаследовали от оригинальной немецкой втулки:

Участок на оси, помеченный красным «маркером» — результат перекоса пятерика под нагрузкой.

А вот ось от торпеды ХВЗ:

Всё 1в1, та же проблема.
Поэтому можно бесконечно кидать булыжники в адрес всех инженеров-копировщиков за то, что они не устранили проблему.
(злобный смайлик)

А теперь некоторые ВЫВОДЫ:
— торпеда будет нормально ехать, только если постоянно вкручивать (тогда пятерик центруется роликами обгонной муфты)
— торпеда будет плохо («вязко») ехать накатом, потому что пятерик будет перекошен (проверено лично)
— всякая шлифовка-полировка дорожек пятерика ухудшает ситуацию, т.к. точный контроль профиля дорожки возможен только на токарном станке (проверено лично)
— подбор шариков правого сепараторного подшипника теряет смысл; подшипник работает не в режиме

Радикальное решение проблемы — доработка пятерика под два прома:

Тогда:
— пятерик жёстко фиксируется не имеет возможности перекоса
— правый сепараторный подшипник начинает работать должным образом (естественно, люфт втулки должен быть настроен самым тщательным образом, что возможно только при отсутствии контрагайки около спецвтулки промов)

БОНУС данного решения:
радиальный подшипник 6001 имеет значительно меньшие потери, чем правый малый подшипник торпеды.
Поэтому при рабочем ходе разгон велосипеда улучшается. И это не эффект плацебо.

Пункт 2.8 Модуляция тормозного усилия от «нормально» до «очень мягко» или «стоп-кран».
По сути, это врождённое свойство торпеды, которое особо негативно проявилось в отечественных копиях.
Нет 100%-го рецепта, как это исправить. Но я попытался…

Первоначально проблема была описана в апреле 2017 года.

Чтобы понять происхождение проблемы, всего-то надо разобрать ТБ (т.е. разобрать его на две половинки и пружину), взять в руки одну половинку ТБ и спарить её с левым конусом (ЛК).

В левом конусе нас будет интересовать поверхность, соприкасающаяся с ТБ.
В тормозном конусе нас также будет интересовать поверхность, соприкасающаяся с ТБ.
Все эти соприкасающиеся поверхности являются конусными. Соприкосновение конусных поверхностей (КП) возможно, если их геометрия совпадает полностью. Если поверхности имеют сдвиг относительно друг друга, начинается дурдом.

На рисунке слева — исходное положение ТБ и ЛК. Тут всё норм.

По мере увеличения сдвига ЛК вглубь ТБ происходит то, что показана на рисунке справа:
ТБ начинает касаться КП в двух точках (кляксы красного цвета) с каждой стороны.
При этом происходит частичное подклинивание ТБ, и бОльшая часть осевого усилия пропадает впустую.
Вот эти точки на разрезе торпеды:


При препарировании очередной торпеды ХВЗ из-за плохо работающего тормоза у меня в руках оказался любопытный тормозной барабан (ТБ):

Конусная поверхность слева НЕ имеет характерных потёртостей, т.е. ТБ разжимался только с правой стороны.
Внутренний голос тут же выдал мысль: что за ?!

Я взял в руки оригинальный левый конус ХВЗ и попробовал спарить этот ТБ и конус:

ТБ упёрся просто ни в какую. Поэтому конус его и не разжимал!

Это особо клинический случай проявления проблемы, описанной несколько лет назад.
Тогда то и появилось решение доработать ТБ:


Испытать решение толком не получилось, это надобно делать на нескольких торпедах.
А я тогда активно пересаживался на червячки.
Поэтому испытание данного решения так и осталось незаконченным.
Бумеранг прилетел в 2021-м году.

Если задвинуть половинку ТБ, чтобы отгиб полностью зашёл в паз конуса:

то ТБ лежит на конусной поверхности острыми углами

Проблема во всей красе.
Обычно это заканчивается «ямами» на конусе и\или раскалыванием ТБ.

Это замер, значение которого пригодится чуть ниже:


В загашниках был найден изношенный левый конус, которым можно было пожертвовать.
В данном эксперименте доработке подвергался не ТБ, а именно левый конус.
Почему так? А потому что мне так захотелось. ))


Чертежей или эскизов не будет, т.к. даже не представляю, как это нарисовать.
Но на словах всё просто: конусная поверхность дорабатывается болгаркой или абразивным диском так,
чтобы получился конусный овал.
Меньший размер овала д.б. около 25 мм, а больший — исходные ф28 мм.

Если рука не дрогнет, то дорожка шариков не пострадает.
Так что выполнять эту операцию надо очень аккуратно.
После этого ТБ даже с сильной пружиной легко разжимается небольшим усилием:

Видео (тормозной барабан и доработанный левый конус):

Теперь легко сжимается рукой. Недоработанный конус этого не позволял.

5.05.2021 доработанный левый конус прошёл испытания на складнике ЖВЗ:
модуляция торможения — твёрдая пятёрка!

Заспицованная втулка (заднее колесо складника) используется для испытаний.

После удачного эксперимента с допиливанием левого конуса доработке подверглись ещё два экземпляра:

Испытание на «стенде» подтвердили работоспособность решения.

На этом всё. Бочка с проблемами вычерпана до дна. ))

4. Вместо заключения или выводов.

Все современные торпеды требуют некоторого вмешательства: Velosteel поменьше, отечественные торпеды — побольше.
Естественно, каждый владелец сам решает, ездить как есть, или приложить руки.

Обзор ориентирован на увлечённых велолюбителей, самодельщиков и конечно же форумчан с ХТ, ВМ и к2.
В тексте много цифр, поэтому возможны опечатки или неточности. Если заметите, дайте знать в ЛС, пожалуйста.

Всем приятных велопрогулок в этом сезоне!