Влияют ли алюминиевые звезды/кассеты на износ цепи?

Пытаясь добиться долговечной трансмиссии с низкими эксплуатационными расходами, я читал утверждения о том, что оксид алюминия является источником черного цвета грязи цепи, а также обладает высокой абразивностью:

Оксид алюминия из звездочек делает цепную грязь черной, а также очень твердой и абразивной. Шлифовальные круги изготовлены из оксида алюминия!

Джон Аллен на sheldonbrown.com

Другие утверждают, что почти все абразивы (включая оксид алюминия) поступают с дороги:

Я считаю, что почти весь песок приходит с дороги. Алюминий очень распространен в большинстве почв в виде оксида алюминия, который является довольно эффективным абразивом.

Фрэнк Крыговски в rec.bicycles.tech

Мой вопрос таков:

Какая часть грязи/абразива на цепи исходит от передних звезд и насколько это действительно влияет на износ цепи?

Мне кажется, что частицы оксида алюминия, счищенные с передних звезд, будут иметь очень малый диаметр и, таким образом, не будут иметь значительного абразивного эффекта по сравнению с более крупными частицами песка и грязи, выбрасываемыми с самой дороги/дорожки. Очевидно, это вызывает вопросы относительно используемой смазки (поскольку липкая смазка притягивает грязь) и условий езды, но ради этого обсуждения я хотел бы рассмотреть велосипед, который регулярно обслуживается и ездит в любую погоду, в первую очередь на сделанных дорогах.

Чтобы перевести это в сферу практического применения, я спрашиваю, почему, если материал зубчатого колеса действительно влияет на долговечность цепи, я бы подумал о переходе на стальные зубчатые колеса (в настоящее время не рассматривая другие преимущества/недостатки стали, которые были рассмотрены в другом месте). ).

Если оксид алюминия поступает из звездочек, это означает, что звездочки изнашиваются. Но мы не видим, чтобы на практике звезды служили долго, намного дольше, чем цепь или кассета. Уже одно это говорит о том, что ответ на ваш вопрос — «нет».
Насколько распространены алюминиевые цепные кольца и кассеты? Грязь на каждой велосипедной цепи, которая у меня когда-либо была, была черной, включая велосипед, на котором я ездил в пятилетнем возрасте, и дешевые горные велосипеды, на которых я катался, будучи студентом 20 лет назад. Были бы у этих велосипедов алюминиевые передние звезды или кассеты? Если нет, то это еще один удар по теории.
@David, мне тоже это было интересно - у винтажных велосипедов наверняка есть стальные шестерни, и у них определенно есть черные цепи.
Для любого, кто имеет опыт езды на велосипеде в помещении, цепи на велосипедах в тренажерах (или даже на трековых велосипедах на закрытых велодромах) заканчиваются черными?
«Долговечность» и «низкие эксплуатационные расходы» несовместимы. Если вы сократите техническое обслуживание цепи до минимума, вы можете быть уверены, что вскоре замените цепь, кассету и звезды.
Спасибо за комментарий @Carel - в рамках этого вопроса, учитывая «велосипед, который регулярно обслуживается и на котором ездят в любую погоду» , «низкие эксплуатационные расходы» следует понимать как означающие «минимальные эксплуатационные расходы, необходимые для поддержания чистоты, хорошего состояния». работающая трансмиссия». Задавая этот вопрос, я ищу способы по возможности свести к минимуму факторы износа.

Ответы (4)

Я подозреваю, что истирание от дороги/звездочек/звездочек незначительно, особенно по сравнению с другими причинами.

Зерна кремнезема (SiO2, присутствующие почти везде) могут вызывать больше беспокойства, чем оксид алюминия, с точки зрения износа цепи. Зерна часто видны (размером менее миллиметра) и легко прилипают к цепи после езды по любому дорожному покрытию. Эти зерна создают шлифование (между цепью и звездочками/передними звездами) и ускоряют износ цепи.

Приложенная сила также играет важную роль в износе цепи. Неправильная передача может создать большое усилие между штифтами цепи и звездочкой/звездой. Изношенная цепь будет создавать большое (локальное) усилие между (определенными) штифтами цепи и звездочкой/звездой. Цепь будет изнашиваться намного быстрее, если усилие, приложенное к ее штифтам, увеличится.

Короче говоря, комбинация алюминий+нержавеющая сталь почти идентична комбинации нержавеющая сталь+нержавеющая сталь в зацеплении (т.е. создает такое же количество мусора). Раньше я делал электродвигатель с высокими оборотами, и лучшая комбинация — нейлон+металл. Зазор/приложенная сила имеет большое значение по сравнению со многими другими причинами износа.

В качестве второстепенного вопроса: считаете ли вы утверждение о том, что «оксид алюминия из звездочек делает грязь на цепях черной» точным? Я не подумал проверить это, прежде чем спрашивать, но я вижу, что и SiO₂, и Al₂O₃ оба белые — это сразу опровергает это утверждение?
Короче говоря, нет. Я думаю, что претензия не является энергичным. Оксид Al и оксид Si имеют белый цвет в виде порошка. Когда добавляется смазка, они все еще остаются относительно белыми/серыми/темно-серыми, в зависимости от смазки. Тем не менее, это идеальная лабораторная установка. Если вы предупредили, во время поездки в дождливый день ваш обод покроется черной (тонкой) пленкой грязи. Грязь содержит органические вещества, из-за чего она имеет черный цвет. Ваша цепь со временем наберет достаточно грязи.
Чтобы сделать это более сложным, я вижу на инженерном форуме, что алюминий может подвергаться коррозии до черного цвета при определенных условиях , так что, возможно, черный цвет исходит от другого соединения алюминия...
алюминий имеет серебристый цвет и может быть черным в виде порошка. Однако оксид алюминия имеет белый цвет и относительно белый в виде порошка.
Так возможно ли, что черный цвет — это порошкообразный алюминий, который не может окислиться до оксида алюминия, потому что он взвешен в смазке?
Да, я думаю, это отличная теория. Однако я не могу проверить это утверждение. Это может быть сложнее, чем просто алюминиевый порошок, покрытый маслом. Например, масло может разлагаться на различные соединения и давать черный цвет.
@SimonMᶜKenzie Я настроен скептически. Я чувствую, что вам понадобится очень много порошка, чтобы покрасить серебряную цепочку в однородный черный цвет: я бы, вероятно, начал со смеси масла и порошка 50/50, если бы хотел «подделать» это на чистой цепочке. Кажется, что компоненты должны изнашиваться очень быстро, чтобы произвести такой эффект. Кроме того, если это алюминиевый порошок, алюминий намного ниже по шкале Мооса, чем сталь (2,5 против примерно 5), поэтому он не должен вызывать сильного истирания.

Интересный вопрос. Условия реального мира запутаны множеством факторов, влияющих на любой анализ, поэтому мой ответ будет спекулятивным, но основанным на ряде разумных рабочих предположений.

Деградация звездочки как источник

Сначала давайте рассмотрим, сколько материала отрывается от звездочки. Вообще говоря, если вы регулярно заменяете свою цепь до того, как она растянется, будет довольно легко проехать 10 000 км + из комплекта цепных колец, прежде чем потребуется их замена. Это указывает на медленную скорость износа и, следовательно, на небольшое количество загрязняющего/абразивного материала. Кроме того, кольцо цепи касается роликов цепи, а не всей ширины цепи. Таким образом, небольшое количество материала, которое действительно оседает, откладывается наролик. Ему все еще нужно добраться до края ролика, а затем вниз по боковой части ролика и в зону контакта между роликом и «внутренней пластиной втулки», прежде чем он начнет способствовать износу цепи. Учитывая расположение абразивного материала и ограниченное и медленное движение роликов (это, конечно, зависит от вашей передачи - например, большой-большой будет иметь более медленное движение ролика, чем большой-маленький), я подозреваю, что это очень медленное и низкое движение. объемный процесс.

Дорожный мусор как источник

Теперь сравните это с дорожным мусором. Даже при езде по нетронутым дорогам ваша рама часто покрывается тонким слоем пыли. Эта пыль поднимается в основном от переднего колеса. Затем обратите внимание на близость передней звезды к переднему колесу. К сожалению, он расположен в непосредственной близости от столба пыли, поднимаемого передним колесом. Это покроет цепь гораздо большим количеством мусора. Это также заставит мусор попасть в зазор между роликом и внутренней пластиной, что облегчит попадание мусора в глубокие выемки узла цепной ролик/втулка-внутренняя пластина. Учитывая объем мусора, это, вероятно, будет преобладающим источником абразивного материала и, следовательно, износа.

Лубес

Я заметил, что вы упомянули выбор смазки

Очевидно, это вызывает вопросы относительно используемой смазки (поскольку липкая смазка притягивает грязь) и условий езды.

Это общепринятая мудрость, но я лично сомневаюсь в ней. За последние 3 года я тщательно зафиксировал долговечность цепи при различных смазках и условиях. При тех же условиях (марка/модель цепи и сезон) более густая влажная смазка приводила к увеличению срока службы цепи. Иногда разница по сравнению с легкой или сухой смазкой была поразительной (например, срок службы цепи Ultegra на 1000 км больше). Я подозреваю, что более густая/липкая смазка остается на месте лучше (какое-то гидродинамическое свойство, не могу вспомнить технический термин). Что касается мусора, то он имеет влияние, но я подозреваю, что он несколько переоценен, так как я вижу только небольшое падение (например, ~ 300-500 км) зимой при той же комбинации смазки цепи и в некоторых довольно неприятных грязных условиях. условиях, так как я держусь подальше от основных дорог и зимой езжу по гравию.

В конце концов, я подозреваю, что выбор, частота и качество смазки могут играть наибольшую роль!

Проблема не столько в «густой» смазке, сколько в «мокрой» смазке. Более «влажная» смазка более липкая. Воск, например, довольно густой, но не очень липкий, и известно, что он продлевает срок службы цепи.
@DanielRHicks - лучший срок службы цепи, которого я добился, - это с «густой» и «мокрой» смазкой, поэтому лично у меня есть некоторые сомнения по поводу общепринятого мнения о «мокрой» == плохой. У вас был источник для вашего утверждения о густом воске? Если да, то я попробую это в следующий раз. Я обнаружил, что все восковые смазки, которые я пробовал в прошлом, не работали так хорошо, как заявлено.
Единственная приличная (настоящая) восковая смазка — это наносимая на заводе. В противном случае это слишком сложно применить правильно. И конечно многое зависит от того, как часто вы убираете, плюс погодные условия. Вам нужна сухая смазка в сухих пыльных условиях или если вы не очень хорошо чистите цепь по расписанию. Влажная смазка лучше во влажных условиях или если вы немного одержимы очисткой цепи.
Спасибо за подробный ответ - что касается смазок, вы обнаружили положительную корреляцию между липкостью и долговечностью - т.е. самая липкая смазка обеспечивает наибольшую долговечность, а самая сухая наименьшую, или это скорее общая тенденция? Как и многие (большинство?) велосипедистов, я тоже использовал множество различных смазок, но я не очень научно подходил к измерению производительности. Какие смазки вы предпочитаете и каковы ваши основные критерии выбора?
@SimonMᶜKenzie - Сейчас меня интересует долговечность цепи при среднем обслуживании. Я нашел лучшие результаты с более густыми смазками и худшие с более жидкими смазками. В идеале смазка должна оставаться на месте между роликом и внутренней пластиной втулки под давлением. У меня не было достаточно времени, чтобы попробовать все типы, но пока мне больше всего везло с финишной смазкой для кросс-кантри - круглый год, сухой или мокрой.

Оксид алюминия из звездочек делает грязь на цепях черной

Это конкретное утверждение является ерундой, поскольку оксид алюминия имеет белый цвет.

введите описание изображения здесь
"Oxid hlinitý" Ондржея Мангла - Собственная работа. Под лицензией Public Domain через Commons — Викимедиа

Я абсолютно согласен - как вы думаете, сможете ли вы что-нибудь добавить к обсуждению ниже ответа Нхан Ле?

Наждачная бумага с оксидом алюминия, кажется, соответствует цвету, наблюдаемому на цепи с алюминиевыми передними звездами. В противном случае, возможно, это сам металл или смесь. Использование стальных колец, кажется, сокращает это нарастание (на предыдущих велосипедах я заменил их на стальные). Я использую воск уже несколько лет, но добавляю в воск дисульфид вольфрама, так что теперь он чернее черного :-), но работает хорошо. Возможно, его хватает не так долго или его не так легко пополнять, как влажную смазку, но он имеет бонус сухой чистки цепи - т.е. не оставляет следов на одежде/ногах, по крайней мере, после того, как излишки воска будут удалены с внешних поверхностей цепи. Только что получил одно переднее кольцо из нержавеющей стали, новая цепь sram там, просто ждет моей широкодиапазонной кассеты Sun Race 10sp, а затем полностью изменится на настройку 10x1.