بلبرینگ ها در قلب هر قسمت چرخشی دوچرخه شما قرار دارند، اما آیا تعویض فولاد با سرامیک تفاوتی در سواری شما ایجاد می کند؟
از زمانی که مصریان باستان از سکوی تنه درختان برای جابجایی بلوک های سنگی غول پیکر در محل ساخت اهرام استفاده می کردند، بلبرینگ ها به نژاد بشر کمک کرده اند تا به حرکت خود ادامه دهند.
جالب اینجاست که اولین ثبت اختراع رسمی بلبرینگ مربوط به دوچرخه بود. ژول سوریای مکانیک فرانسوی آنها را به دوچرخه سوار کرد که در نوامبر 1869 در اولین مسابقه دوچرخه سواری شهر به شهر جهان، پاریس-روئن، پیروز شد. در حین جداسازی قطعات و نیاز به ساعت ها جستجوی دست و زانو در زیر میز کار یا یخچال برای بازیابی.
درس تاریخ به کنار، بلبرینگ‌ها نقش مهمی در نحوه حرکت دوچرخه‌ها آزادانه دارند. پدال‌ها، میل لنگ‌ها، چرخ‌ها، هدست‌ها، چرخ‌های جوکی… اگر بچرخد، یاتاقان‌ها در مرکز آن قرار دارند، و بدون آنها ما برای سوار شدن سریع به هر جایی دچار مشکل می‌شویم. انواع مختلفی از بلبرینگ وجود دارد، بنابراین برای رفع سردرگمی، ارزش آن را دارد که چند تعریف را در این مرحله روشن کنید.
وقتی به یک "بیرینگ" اشاره می کنیم، منظور ما جزء است که از پنج بخش اصلی تشکیل شده است: توپ، مهر و موم، قفس توپ، مسابقه و گریس. مفهوم ساده است - چندین توپ بین دو سطح مقعر (مسابقه) قرار می گیرند و به آنها اجازه می دهد با کمترین اصطکاک در برابر یکدیگر بچرخند (یکی معمولاً ثابت است). قفس‌ها و مهر و موم‌ها همه چیز را در جای خود نگه می‌دارند و کثیفی را دور نگه می‌دارند، در حالی که گریس سیستم متحرک را روان و محافظت می‌کند.
اکثر کاربردهای مدرن دوچرخه اکنون از "بلبرینگ کارتریج" استفاده می کنند. این واحدهای مهر و موم شده دارای مزایای متعددی نسبت به سیستم‌های "لواز یاتاقان" قدیمی هستند، که عمدتاً به قطعات ارزان‌تر و ارزان‌تر محدود می‌شوند (اگرچه تعدادی از قطعات سطح بالا هنوز هم به دلیل سیستم توپ، فنجان و مخروط شل وصل می‌شوند. به قابلیت تنظیم دقیق تر آن).یاتاقان‌های کارتریج معمولاً به تعمیر و نگهداری بسیار کمتری نیاز دارند و هنگامی که در نهایت فرسوده شوند، معمولاً به قطعات اطراف آن آسیب نمی‌رسانند. به علاوه آنها را می توان به راحتی تعویض کرد.
"بلبرینگ" به خود توپ ها اشاره دارد. بلبرینگ‌ها می‌توانند از مواد مختلفی ساخته شوند، از جمله فولاد کروم، فولاد ضد زنگ و - که اخیراً وارد دنیای دوچرخه شده‌اند (که بعداً بیشتر شده است) - سرامیک، معمولاً نیترید سیلیکون (Si3N4). یاتاقان «هیبرید» یکی از بلبرینگ‌های سرامیکی است.
همه بلبرینگ ها بدون توجه به اینکه از چه ساخته شده اند یکسان ایجاد نمی شوند. یک بار دیدم که یک مکانیک دوچرخه سوار ذره بین جواهرسازی را بیرون آورد، یاتاقان توپ ظاهرا تمیز و براق را زیر و رو کرد و گفت: «من آن ها را در هاب خود قرار نمی دهم. آنها مانند تزئین کیک هستند. مانند بسیاری از چیزها، یک سلسله مراتب در بلبرینگ ها وجود دارد و شما آنچه را که برای آن هزینه می کنید، دریافت می کنید.
آنچه در اطراف اتفاق می افتد… لزوماً گرد نیست
ارزان ترین بلبرینگ ها حتی ممکن است کاملا گرد نباشند. یاتاقان ها معمولاً بر اساس مقیاس گردی درجه بندی می شوند که تا میلیونیم اینچ اندازه گیری می شود. یک توپ فولادی درجه 200 به معنای گرد بودن آن تا 200 میلیونم اینچ است. از این رو عدد پایین‌تر - برای مثال درجه 25 - توپی است که بسیار دقیق‌تر ساخته شده است. برای اندازه‌های مورد استفاده در دوچرخه‌ها، نمرات از 2000 تا 3 متفاوت است و هر چیزی کمتر از 100 معمولاً یک "توپ دقیق" در نظر گرفته می‌شود. این سیستم درجه‌بندی هم برای توپ‌های فولادی و هم برای توپ‌های سرامیکی و همچنین درجه‌بندی بیشتر برای زبری سطح استفاده می‌شود، جایی که سرامیک معمولاً به نتیجه‌ای بسیار نرم‌تر می‌رسد - تنها یکی از مزایای ذاتی آن است.
آیا این تفاوت های کوچک در گردی و سطح تفاوت واقعی برای دوچرخه سواران عادی ایجاد می کند؟ آلن ودریل از شرکت Hope Technology در بریتانیا می‌گوید: «در نهایت، اگر گوی‌ها بی‌کیفیت باشند و کاملاً گرد یا صاف نباشند، باعث افزایش اصطکاک و سایش و پارگی زودرس تمام اجزای بلبرینگ می‌شوند.به ناچار شکست خواهد خورد. کیفیت توپ، صرف نظر از مواد، مهمترین عامل است.'
اهمیت بلبرینگ‌ها بسیار بیشتر از اندازه آنها است که نشان می‌دهد، به همین دلیل است که صنعت دوچرخه‌سواری چنین سر و صدایی بر سر توپ‌های سرامیکی ایجاد می‌کند. موضوع این است: توپ‌های سرامیکی معمولاً گردتر، صاف‌تر، سخت‌تر و سبک‌تر از توپ‌های فولادی هستند، بنابراین از نظر تئوری باید اصطکاک کمتر و طول عمر بیشتری داشته باشند. آنها همچنین به طور قابل توجهی گران تر هستند، بنابراین ارزش دارد که قبل از جدا شدن از پول نقد خود، به مزایای بالقوه توپ های سرامیکی نگاهی بیندازید…
Jacob Csizmadia، بنیانگذار CeramicSpeed، اولین کسی بود که در سال 2000 بلبرینگ های هیبریدی سرامیکی را به دوچرخه سواری حرفه ای معرفی کرد. داده های آزمایش CeramicSpeed، تا حدودی جسورانه ادعا می کند که انرژی 6 تا 9 وات را نسبت به یاتاقان های فولادی کاهش می دهد. اگر درست باشد، این مقدار انرژی و زمان بالقوه ای است که صرفاً با تعویض بلبرینگ شما صرفه جویی می شود، اما همه فکر نمی کنند که بلبرینگ سرامیکی کاملاً معجزه ای است که برخی از ما می خواهند باور کنیم.
Weatherill توضیح می دهد که چرا هوپ نیاز به ارائه یک یاتاقان سرامیکی برای توپی ها و براکت های پایینی خود احساس کرد: «ما این کار را انجام دادیم زیرا [بازار] از ما خواسته بود. ما این کار را از نظر مهندسی انجام ندادیم. بسیاری از آن تبلیغات است. بلبرینگ‌های سرامیکی در ماشین‌های صنعتی استفاده می‌شوند زیرا با سرعت 25000 دور در دقیقه می‌چرخند و مزایای قابل‌توجهی دارند، اما چرخ دوچرخه فقط با سرعت 300 دور در دقیقه می‌چرخد، بنابراین تفاوت در مقایسه با توپ‌های فولادی بسیار باکیفیت که قبلاً استفاده می‌کردیم بسیار است. خفیف.'
Martin Banke، مدیر CeramicSpeed، مشتاق به مخالفت با دیدگاه ودریل است و از داده‌های آزمایشی خود با گفتن این جمله دفاع می‌کند: «بلبرینگ‌های سرامیکی یک تبلیغات تبلیغاتی برای بازاریابی نیستند. توپ‌های سرامیکی با هر باری که روی دوچرخه تجربه می‌شود، برتر از توپ‌های فولادی هستند - با فرض کیفیت سرامیکی مناسب.»
، بانک پیشنهاد می کند که این مسئله کیفیت است، شاید به همین دلیل است که برخی از مردم هنوز در مورد یاتاقان های سرامیکی متقاعد نشده اند: "کیفیت یاتاقان های سرامیکی [سازندگان دیگر"] متفاوت است.این به این معنی است که برخی از یاتاقان‌های بسیار ضعیف و معمولاً ارزان با اصطکاک بیشتر، شکنندگی بالاتر و طول عمر کوتاه در بازار هستند و به همین دلیل است که برخی، به دلایل خوب، هنوز بلبرینگ‌های سرامیکی را زیر سوال می‌برند.»
هنگامی که از بانکی خواسته شد درباره اظهارات ودریل در مورد لزوم استفاده از گوی های سرامیکی در سرعت های پایین تر چرخش دوچرخه نظر دهد، می گوید: "اگر به صفحه اول کتاب بزرگ در مورد بلبرینگ های هیبریدی نگاه کنید، می گویید. پاسخ منفی است [نیاز به آنها با دوچرخه]. در واقع این دور از واقعیت است. درست است که بلبرینگ‌های سرامیکی در ابتدا برای کاربردهای با سرعت بالا اختراع شدند که وزن کمتر و سفتی زیاد توپ‌ها و اصطکاک کم بلبرینگ‌ها باعث می‌شد ماشین‌ها سریع‌تر بچرخند بدون اینکه یاتاقان را از بین ببرند. اما، مانند بسیاری از فناوری‌های دیگر، بلبرینگ‌های سرامیکی خواص بسیار خوبی برای دوچرخه‌ها نیز دارند. ماده ای مانند فیبر کربن در ابتدا برای دوچرخه نیز اختراع نشده بود، اما اکنون توسط همه استفاده می شود.'
انگار برای حمایت از دیدگاه بانک، یکی از ورودهای اخیر به بازار سرامیک پس از یک دوره اولیه عدم اطمینان، کریس کینگ است، نام تجاری ایالات متحده که شاید معتبرترین نام در بلبرینگ دوچرخه است. در روزهای اولیه «رونق» سرامیکی، کریس کینگ تمایلی به جهش نداشت و برای مدتی به مبارزه با فولاد ادامه داد. با این حال، اکنون نیز به‌جز هدست‌ها، به‌روزرسانی‌های سرامیکی را برای تمام اجزای خود ارائه می‌کند.
' از زمان معرفی سرامیک‌ها، تبلیغات زیادی در اطراف سرامیک‌ها به وجود آمده است، و تعدادی از محصولات معرفی‌شده به بازار، طراحی کلی برای رساندن این ماده به بهترین عملکرد خود نداشته‌اند، بنابراین در برخی موارد کینگ، مالک شرکتی که به همین نام نامگذاری شده است، می گوید: نام بدی است. او تاکید می‌کند: «تصمیم برای ارائه یک گزینه سرامیکی یک انتخاب آگاهانه بود، نه یک انتخاب مبتنی بر بازاریابی،» و ورود دیرهنگام شرکت به عرصه سرامیک را با گفتن این جمله توجیه می‌کند: «توپ‌ها و روان‌کننده‌های فولادی با کیفیت بسیار خوب عمل می‌کنند و ما داریم. سالها تجربه که این را ثابت می کند.برای آشنایی با ویژگی‌های توپ‌های سرامیکی، آنها را از طریق آزمایش‌های گسترده قرار دادیم. تصمیم برای ارائه یک گزینه سرامیکی تنها پس از آن اتخاذ شد که به خودمان ثابت کنیم که مزایای واقعی وجود دارد.»
یکی از این مزایا، کینگ ادعا می کند، این است که "توپ های سرامیکی توانایی استثنایی برای حفظ شکل کروی "واقعی" خود تحت بار دارند. این شرایط را برای قطعات مجهز به سرامیک ما ایجاد می‌کند تا عمری فوق‌العاده طولانی و روان داشته باشند.'
اما کینگ اعتراف می کند که مزایای عملکرد آن زیاد نیست: «تحقیق ما نشان داده است که بلبرینگ های سرامیکی هیبریدی ما مزایای ظریفی را برای مصرف کننده فهیم ارائه می دهد.» این مزایا عمدتاً در توانایی استفاده از روان کننده های سبک تر نهفته است. کینگ می‌گوید: «در یاتاقان‌های سرامیکی هیبریدی کینگ، استفاده از یک توپ سرامیکی نیاز روانکاری را کاهش می‌دهد، بنابراین ممکن است گریس سبک‌تر و کمتر از آن نسبت به یاتاقان‌های فولادی مشابه استفاده شود. روان کننده کمتر به معنای کشش کمتر یاتاقان ها است.'
این مانند قلمرو "دستاوردهای حاشیه ای" به نظر می رسد.شاید بتوان عملکرد بیشتری را از یاتاقان ها فشرده کرد اگر همه قطعات به جای گلوله ها سرامیکی بودند؟ کریس کینگ، هوپ و سرامیک اسپید همگی بلبرینگ‌های سرامیکی هیبریدی (توپ‌های سرامیکی در مسابقات فولادی) ارائه می‌کنند، پس آیا سرامیک روی سرامیک بهتر است؟
King می گوید که "هنوز نتوانسته ثابت کند که نیاز به یاتاقان های کاملاً سرامیکی وجود دارد" و همچنین هزینه را به عنوان بزرگترین دلیل برای عدم استفاده کامل از سرامیک ذکر می کند. بنک پیشنهاد می‌کند که مسابقات سرامیکی می‌توانند شکننده‌تر باشند و پتانسیل بیشتری برای شکست داشته باشند، بنابراین او نیز به هیبریدی پایبند است.
وقتی از آنها پرسیده شد که فکر می کنند آینده چه خواهد بود، هم بانک و هم کینگ موافق هستند که یاتاقان های سرامیکی اینجا هستند. Banke حتی پیش‌بینی می‌کند که «افزایش عظیمی در تعداد به‌روزرسانی‌های پس از فروش افزایش می‌یابد – بسیاری از افرادی که یک سال یک چرخ گران قیمت می‌خرند، احتمالاً کیت ارتقاء یاتاقان‌ها را در سال آینده می‌خرند».
چگونه یک یاتاقان خوب را نبینیم
اگر این کار را انجام داده‌اید، دست‌ها را بالا ببرید… دوچرخه‌ای را در میز کار قرار دهید یا آن را وارونه کنید، چرخ‌ها یا براکت پایین را سریع بچرخانید و سپس ببینید چقدر می‌چرخند. هرچه بیشتر بچرخند، بلبرینگ بهتری دارند، درست است؟
این ترفندی است که توسط تولیدکنندگان در مغازه‌های دوچرخه‌فروشی و نمایشگاه‌های تجاری استفاده می‌شود، جایی که از بازیکنان دعوت می‌شود تا یک چرخ یا BB را بچرخانند و از چرخش آن برای یک سن شگفت‌زده شوند. یک راه آسان برای رسیدن به این هدف، برداشتن گریس از یاتاقان ها و استفاده از روغن سبک برای کاهش اصطکاک و سهولت چرخش آن است. این چیزی است که اتومبیل‌رانان جاده، به‌ویژه زمان‌تریال‌ها، سعی می‌کردند از آن مزیتی کسب کنند.
البته، چیزی که این مورد در نظر گرفته نمی شود، نیروهای قابل توجهی بر یاتاقان است که حرکت پدال زدن و وزن سوارکار ایجاد می کند. به محض اینکه روی دوچرخه می نشینید، چه رسد به سرعت آن در جاده، توپ ها به سختی وارد مسابقات می شوند، و مگر اینکه روان کننده بتواند با این نیرو کنار بیاید، به سادگی از قسمت تماس خارج می شود، و در نتیجه توپ در حال اجرا مستقیم روی سطح مسابقه بدون روغن کاری.
Banke توضیح می دهد، یک بلبرینگ فولادی بدون مهر و موم، کاملاً تمیز و خشک، می تواند به خوبی در پایه بچرخد. اما به محض اینکه وزن را اضافه می کنید، توپ های فولادی مسابقه فولاد را لمس می کنند و اصطکاک به طور چشمگیری افزایش می یابد.» همین اثر را می توان با افزودن فاصله بیش از حد در یاتاقان نیز به دست آورد. در خارج از جاده، بازی و افزایش نرخ سایش را تجربه خواهید کرد و احتمالاً بلبرینگ به سرعت از کار می‌افتد.»
اخلاق این است: چرخش را باور نکنید - به معنای واقعی کلمه. تنها راه برای اطمینان از طول عمر و دستاوردهای واقعی، اگر حاشیه ای، عملکرد، اطمینان از کیفیت توپ های خود است.
اهمیت کابل ها و نحوه نصب آنها
