Shadow Plus

(25.06.2011)

Jeżeli kiedykolwiek jeździłeś/aś/oś na rowerze przez cokolwiek więcej niż gładki asfalt, to dość szybko zauważyłeś, że łańcuch ma tendencję do obijania się o dolną rurę tylnego trójkąta.

Poza oczywiście hałasem, dość szybko jest widoczne, że takie obijanie masakruje lakier na ramie. Oba problemy są rozwiązywane głównie za pomocą jakiegoś patentu który owija rurę w jakiś materiał ochronny. Neopren, kawał dętki, opony, gruba warstwa taśmy izolacyjnej – różne widziałem patenty :).

Ba, sprawa jest tak zadomowiona, że nawet widziałem swego czasu biały neopren ochronny...

W każdym razie, do tego raczej zdołaliśmy się przyzwyczaić, więc problemu wydawałoby się nie ma.

Jednak sprawa ma nieco głębszy wymiar, mający swoje źródło w roli jaką pełni tylna przerzutka, poza, oczywiście, przerzucaniem. Otóż, przerzutka ma za zadanie utrzymywać naprężenie łańcucha. Niskie naprężenie łańcucha powoduje powstanie zjawisk takich jak losowe zmiany biegów, spadanie łańcucha z korby czy też zbieranie łańcuchem różnego badziewia ze szlaku.

Wiem, truizm.

Naprężenie jest realizowane za pomocą sprężyny w zawiasie A przerzutki. Mniej więcej tak:

Na żółto zaznaczyłem łańcuch.

Zębatki i rolki przerzutki na ciemno-niebiesko.

Zawias A na zielono.

Sprężyna z zawiasu A działa pewnym momentem M wózek przerzutki. Poprzez ramię siły Fs ( zaznaczone czerwonymi kropkami ) moment M zmienia się w siłę Fs w punkcie gdzie łańcuch najeżdża na rolkę przerzutki. Siła Fs to rozkłada się na składowe Fn i Fg, z których Fn, to składowa naprężająca łańcuch.

Już z tego rysunku widać, że im dłuższe ramię siły Fs, a więc im dłuższy wózek przerzutki, tym mniejsza będzie siła Fs przy zachowaniu tej samej sprężyny w zawiasie A.

Konkretnie – skrócenie ramienia siły Fs o połowę zwiększy tę siłę dwukrotnie.

W rzeczywistym przypadku, dla przerzutki z długim wózkiem ramię siły Fs wyniesie ok 110mm, w krótkim wózku ramię siły Fs wyniesie ok 75mm. Więc przerzutka z długim wózkiem napina łańcuch z siłą ok 2/3 tej z którą robi to przerzutka z wózkiem krótkim.

Amplituda drań łańcucha – czyli kolokwialnie ujmując, jak bardzo drga i obija ramę – zależy od:

masy łańcucha

naprężenia łańcucha

długości łańcucha pomiędzy zębatkami

siły impulsu który powoduje drgania

Można tutaj zaobserwować pewne paralele do drgań struny. Przy czym masa łańcucha rowerowego jest na tyle duża, że nie jest to idealny model.

W każdym bądź razie, na czynniki te mamy raczej niewielki wpływ. Możemy użyć cięższego łańcucha, czy krótszego wózka, ale w ostateczności nie możemy w dużej mierze zlikwidować drgań łańcucha.

Ale czy na pewno?

Problem z łańcuchem biczującym ramę nie wynika z małego naprężenia, ale z faktu, iż drgania łańcucha nie są w żaden sposób tłumione.

O co chodzi.

Otóż, kiedy najazd na przeszkodę powoduje gwałtowne odgięcie wózka przerzutki, to sprężyna w zawiasie A magazynuje energię, po czym w drodze powrotnej oddaje ją do łańcucha, tworząc oscylator. Znowuż, analogia do struny.

Jako, że tłumieniem tych drgań jest tylko tarcie w łańcuchu i zawiasie przerzutki, toteż zanim całkowicie takowy impuls wygaśnie, to minie trochę czasu. W międzyczasie zaś przychodzi następny impuls, gdyż właśnie jedziemy przez rock-garden. W efekcie łańcuch lata na lewo i prawo.

Problem można zminimalizować za pomocą wprowadzenia tłumika skręcenia sprężyny zawiasu A. Tzn – kręcenie wózkiem w stronę przeciwną do wskazówek zegara powinno być mocno tłumione, zaś ruch przeciwny nie. W efekcie wszelakie pochodzące z łańcucha impulsy powodujące jego drgania zostaną wytłumione a sam łańcuch będzie dużo mniej drgać.

Ten przydługi wstęp ma na celu przedstawienie 'wynalazku' firmy Shimano który jakoś przeszedł bez echa, a jest genialnym usprawnieniem działania tylnej przerzutki. Chodzi tutaj o przerzutkę XTR z mechanizmem który marketoidy producenta domyślnego ochrzciły Shadow Plus.

Przerzutka ta posiada jednokierunkowe sprzęgło cierne załączane pomarańczową dźwigienką. Po załączeniu 'kompresja', czyli ruch przeciwny do wskazówek zegara jest tłumiony. Akcja odwrotna zaś już nie jest.

Rozmyślałem jakiś czas temu nad właśnie takim mechanizmem tylnej przerzutki ( tzn, podobnym. U mnie był tłumik olejowy ;) ) a tu szast-prast. Shimano samo rzuciło takie coś na rynek.

Jak na razie jest toto tylko w XTRrze, ale na rok 2013 będzie pewno odświeżenie Sainta. Wieszczę, że ten mechanizm zostanie w nim zastosowany :) Przy dobrym wietrze zaś mechanizm ten zejdzie z czasem co najmniej do SLX, czy nawet Deore, więc i do sprzętu który ujeżdża większa ilość ludu. Niestety, na razie cena tego urządzenia jest mocno nie konkurencyjna...