Kako se montira pogon na četvrtku

U ovom članku objasniću ukratko proceduru za pravilno montiranje pogona na četvrtku. Nakon toga, objasniću na koji način taj sistem radi i zbog čega je opisana procedura dobra, uprkos uvreženom mišljenju da treba raditi drugačije (i time ću se pozabaviti).

Teorija je kada se sve zna, ali ništa ne radi.
Praksa je kada sve radi, ali niko ne zna zašto.
U Bike Gremlin servisu spajamo teoriju i praksu: ništa ne radi i niko ne zna zašto!   🙂

Sadržaj:

1. Kako se instalira pogon na četvrtku
2. Dizajn sistema četvrtku
3. Princip rada sistema na četvrtku
4. Zašto treba podmazati osovinu i šraf pri montiranju kurbli na četvrtku
5. Sekcija za pobijanje “ali… ali…” i mitova
   5.1. “To je možda tako u teoriji, ali…”
   5.2. “Ako podmažem osovinu, hoće li kurble otići previsoko i pući kad zatežem šraf za montiranje?”
   5.3. “Ako podmažem osovinu i šraf, hoće li kurble lakše spasti?”
   5.4. “Mast je OK, ali montažna pasta ne valja”
   5.5. “Montiram uvek na suvo i nemam problema”
   5.6. “Uradio sam sve kako si rek’o i kurbla mi je spala!”
6. Nemojte mi verovati na reč – probajte
7. Šta kažu autoriteti i eksperti?

1. Kako se instalira pogon na četvrtku

Napomena:
Generalan konsenzus je da se ništa ne podmazuje. U ovom članku sam, nakon prikaza procedure koju koristim i preporučujem, objasnio zbog čega, na osnovu svog znanja i iskustva, mislim da ipak treba podmazivati, i kako možete proveriti tu teoriju.

Slike sa opisom govore više od reči:

Procedura je u suštini ista i za levu, i za desnu kurblu. Sila od 40 Nm je po pravilu optimalna za Shimano pogone i lokalno-dostupne “kopije” drugih proizvođača. Ako radite sa nekim baš egzotičnim pogonom, proverite preporuku proizvođača (članak o momentima sila zatezanja delova bicikla).

U posebnom videu sam objasnio i pokazao kako se skida pogon na četvrtku:

– Sadržaj –

2. Dizajn sistema četvrtku

Osovina (odnosno, tehnički ispravniji izraz je vratilo) pogona na četvrtku je četvrtastog preseka, sa ravnomernim proširenjem od krajeva, ka sredini (ugao je nekih 2 stepena).

Da, crtam kao trogodišnjak. 🙂

Kurble imaju isti takav profil, dovoljno širok na početku da se mogu namaknuti, ali dovoljno uzak na drugom kraju da se ne mogu nabiti do kraja (da osovina štrči).

Kako bismo kurble nabili da stoje čvrsto, sa dovoljno predopterećenja, koristimo šraf za montiranje, koji se šrafi u osovinu, i svojim “čelom” potiskuje kurblu da se “penje” duž osovine (tj. nabija na nju).

– Sadržaj –

3. Princip rada sistema na četvrtku

Kada se kurble montiraju, stvara se veliko predopterećenje na spoju kurble i osovine (odnosno vratila). Ovim se osigurava da kurble čvrsto prijanjaju na osovinu čak i kada ih snažno opteretimo, bez klimanja i uvijanja usled elastične deformacije kada kurble i osovina prenose obrtni momenat.

Desna kurbla je direktno spojena sa prednjim lančanicima, tako da najčešće ne koristi vratilo (osovinu) pogona za prenos obrtnog momenta (osim kada stojimo na pedalama tako da kurble budu na 3 i na 9 sati, tj. horizontalno). Za razliku od toga, leva kurbla prenosi svu silu pedalanja preko osovine (tj. vratila).

Kada se kurble pravilno montiraju, šraf za montiranje se zateže snažno (sa oko 40 Nm obrtnog momenta) i on snažno pritiska kurblu koja se popela dokle je mogla pod tom silom (ali i dalje biva pritisnuta). Šraf sve vreme vrši pritisak na kurblu, ali taj pritisak je izjednačen sa otporom koji osovina pruža daljem penjanju kurble ka sredini bicikla.

Ako ste kurble montirali zatezanjem šrafa na 40 Nm, i bicikl ne vozite (ostavite ga da stoji), možete doći za nedelju dana, ili za godinu dana, i ako podesite moment ključ na 40 Nm, šraf se neće okrenuti, neće se pomeriti.

Kako se koristi moment ključ i da li mi je neophodan? – video
Ažuriranje 2024:
Članak: šta je to obrtni moment, šta su moment ključevi i kako se pravilno koriste?

Međutim, šta se dešava kada počnemo pedalati? Osovina i kurbla, kao i njihov spoj, se počinju uvijati (elastična deformacija). Za sve to vreme, šraf za montiranje kurble snažno potiskuje kurblu ka sredini bicikla. Uz dovoljno snažnog uvijanja, kurbla će se pomeriti za delić milimetra ka sredini bicikla, dalje od šrafa!

Ovime će se efektivno smanjiti predopterećenje šrafa za montiranje. Ako je kurbla bila pravilno montirana, smanjenje predopterećenja šrafa neće biti dovoljno da on postane labav i odvrne se sam od sebe. Ali šraf će biti manje zategnut nego pre vožnje. Mogli biste uzeti moment ključ od 40 Nm i dotegnuti šraf (ali nemojte to nipošto raditi!). Ako to uradite, pa nastavite vožnju, pa onda ponovo dotegnete šraf na 40 Nm, uspešno ćete rascepiti kurblu.

Šraf za montiranje kurbli, M8x1 mm navoja, nije dovoljno jak da rascepi kurblu sam od sebe. Ako ga zatežete koliko god može, navoj će se iskidati pre nego kurbla. Ali, ako koristite svoju težinu i snagu da uvijate kurble i osovinu, dok šraf potiskuje kurblu ka sredini bicikla, i onda dotežete šraf s vremena na vreme čim se to predopterećenje smanji, onda ćete posle par takvih pokušaja uspeti pokidati kurble na spoju sa osovinom. Zato je važno da se šraf za montiranje NE doteže nakon što su kurble pravilno montirane.

– Sadržaj –

4. Zašto treba podmazati osovinu i šraf pri montiranju kurbli na četvrtku

Osovina, kurble, lice i navoji šrafa nisu savršeno glatki. Imaju mikro zareza, neravnina, nesavršenosti.

Kada zatežete na suvo, može se desiti da kurbla ili šraf zapnu i da obrtni momenat koji primenjujete na šraf ne dovede do dovoljnog “penjanja” kurbli duž kosih zidove osovine.

Kasnije, kada opteretite kurble, one će se puno lakše i više penjati duž osovine, i rasteretiti šraf dovoljno da se on krene odvrtati. Šraf se onda može odvrnuti sam od sebe, a kurble spasti.
Sa druge strane, kada ima dovoljno predopterećenja, kurbla se neće moći popeti dovoljno pod vašom silom da bi se šraf rasteretio toliko da dođe do njegovog odvrtanja.

Čak i pre nego što se to desi, postoji još jedan problem. Bez dovoljno predopterećenja, kada primenite silu, spoj se praktično ponaša kao da ima lufta! Ovo možete lakše razumeti ako zamislite da je sve to od gume; veoma fleksibilno. Naime, čelik jeste tvrd, ali i relativno elastičan, a delić milimetra rasterećenja i zazora pravi drastičnu razliku u količini sile i prijanjanju.

Tako da, kada opteretite kurblu koja nema dovoljno predopterećenja na osovini na četvrtku, to je kao da odvrćete šraf ključem koji je za broj-dva veći nego što treba:

Još kad se uzme u obzir da su kurble obično od aluminijuma, koji je puno mekši od čelične osovine, jasno je da ovo dovodi do oštećenja kurbli, pa one više neće nalegati i raditi kako treba ni ako se instaliraju sa dovoljno predopterećenja (jer to predopterećenje nije dovoljno da poravna oštećenu neravnu površinu materijala koji više ne naleže lepo).

Još jednom: predopterećenje, a ne frikcija na osovini, drži kurble na mestu. Šraf za montiranje samo sprečava da kurble postepeno vremenom skliznu i smanje predopterećenje pod silom pedalanja kada se kurble elastično deformišu.

Dodao bih još i da se aluminijumske kurble mogu grebati i vremenom im se proširiti otvor za montiranje ako se više puta montiraju na suvo. Barem u teoriji. Nisam još napravio eksperiment koji bi ovo potvrdio u praksi (možda preko zime žrtvujem jedan stari pogon u naučne svrhe 🙂 ). Mada, sa savremenim patronama pogona (za razliku od starog sistema sa šoljama i konusima), više nema redovnih godišnjih servisa i skidanja kurbli.

– Sadržaj –

5. Sekcija za pobijanje “ali… ali…” i mitova

U prethodnim poglavljima objasnio sam pravilnu proceduru za instalaciju, dizajn spoja, princip rada, kao i razlog zašto ne valja raditi drugačije. U ovom poglavlju baviću se najčešćim brigama i “prigovorima” na proceduru koju koristim i preporučujem.

5.1. “To je možda tako u teoriji, ali…”

Pogoni na četvrtku su ubedljivo najpopularniji u Novom Sadu i montirao sam, demontirao i re-montirao preko hiljadu. Čak i za teške i snažne bicikliste koji dosta voze po Fruškoj Gori.

To radi. U praksi. Inače bi mojim biciklima (i motociklima što se toga tiče) delovi otpadali na sve strane.

– Sadržaj –

5.2. “Ako podmažem osovinu, hoće li kurble otići previsoko i pući kad zatežem šraf za montiranje?”

Montažne paste (i masti) smanjuju frikciju, ali je ne dovode na nulu. Ako proizvođač preporučuje 50 Nm za suv spoj, sa montažnom pastom smanjite tu silu za 20% (dakle za 10 Nm) i sve je OK.

Uz to, šraf navoja M8x1 mm za montiranje kurbli nema dovoljno snage da pokida kurble – navoji će mu se iskidati puno ranije nego što uspete napraviti dovoljno sile za lomljenje kurbli. Pogledajte poglavlja 3. i 4 za više detalja o tome i objašnjenje kako možete pokidati kurble ako baš to želite postići.

– Sadržaj –

5.3. “Ako podmažem osovinu i šraf, hoće li kurble lakše spasti?”

Ne, neće spasti. Podmazivanjem osiguravate da kurbla dovoljno visoko nasedne i napravi dovoljno predopterećenja, kako bi se izbeli problemi opisani u 4. poglavlju. Montažne paste i masti smanjuju frikciju, ali ne dovoljno da bi se šraf za montiranje sam od sebe odvrnuo i olabavio.

Ako ne podmazujete, može se desiti da ne napravite dovoljno predopterećenja pri montiranju, što kasnije može praviti probleme kako sam objasnio u 4. poglavlju.

– Sadržaj –

5.4. “Mast je OK, ali montažna pasta ne valja”

Ovo je relativno svež “biser” koji sam pročitao na bikeforums.net forumu, od strane iskusnih mehaničara sa puno znanja i iskustva, čiji saveti su inače uglavnom ispravni. Osnovna ideja je da će montažna pasta sprečiti da delovi zapeknu ili da će stvoriti neki čaroban mekani sloj koji će omogućiti klimanje.

Elem, kako sam pokušao objasniti u trećem i četvrtom poglavlju, kurble se drže zahvaljujući predopterećenju, a ne frikcijom ili rđom. Da je bitno da zapeknu, onda bi spadale u prvoj nedelji vožnje, jer nisu imale vremena da zapeknu.

Što se sloja tiče, prilikom montiranja kurbli i zatezanja šrafa, sav višak biva istisnut.

U tom smislu, kod pogona na četvrtku, glavna razlika između masti i montažne paste, u praksi, je u tome što montažna pasta pruža dugoročnu zaštitu od korozije i sprečava da šraf i kurble zapeknu. Ništa više, ništa manje.

Da, i mast i montažna pasta smanjuju frikciju, ali ni blizu dovoljno da dovedu do odvrtanja šrafa za montiranje (ako ste pravilno montirali kurble i zategli propisno šraf na nekih 40 Nm).

– Sadržaj –

5.5. “Montiram uvek na suvo i nemam problema”

Osovina po pravilu ima zaštitni tanak sloj masti kada se kupi. Ako ne koristite odmašćivač da temeljno očistite kurblu, osovinu i šraf, onda niste montirali na suvo. Ali ste imali sreće. Ja više volim da se ne oslanjam na sreću i da budem siguran da je sve dobro podmazano.

Pošto se kurble obično skidaju kad treba zameniti patronu pogona, nova patrona pogona je opet malo podmazana – što često, ali ne uvek, bude dovoljno.

Takođe, lagani i manje snažni vozači mogu da ne opterete kurble da se dovoljno popnu duž osovine, čak i ako su kurble montirane bez dovoljno predopterećenja.

– Sadržaj –

5.6. “Uradio sam sve kako si rek’o i kurbla mi je spala!”

• Da li je osovina bila dovoljno dugačka za kurble koje se montiraju?
• Da li su podmazani bili i osovina, i navoji i “lice” šrafa za montiranje?
• Da li je korišten precizan moment ključ, je li korišten pravilno, i je li bio podešen na 40 Nm?
  (kako se pravilno koristi moment ključ – video, i članak o moment ključevima)
• Da li su kurble ili osovina ranije bili korišteni bez pravilnog montiranja (pa su već bili oštećeni)?
• Da li su montirane nove JIS (Shimano i sl.) kurble na (staru?) ISO osovinu?
  (Razlika između JIS i ISO interfejsa kurbli na četvrtku)

Ljudi su skloni greškama. To je normalno. Radim sa ljudima već decenijama (i vezano za mehaniku, i vezano za računare, između ostalog). Bezbroj puta mi se desilo da ljudi iskreno veruju i tvrde da su uradili sve kako treba, a da se kasnije utvrdi suprotno. Dešava se.

Takođe, ne treba isključiti ni mogućnost faličnih delova. Ako se desi jednom – može biti do toga. Ako se dešava redovno, onda je problem u rukovanju tj. montiranju.

– Sadržaj –

6. Nemojte mi verovati na reč – probajte

Proceduru sam objasnio dovoljno detaljno tako da se može probati u praksi – bez začkoljica i nedorečenosti (ili dvosmislenih detalja). Tako da možete proveriti. Par eksperimenata:

Eksperiment 1

• Odmastite detaljno osovinu, kurble i šrafove. Uljanim razređivačem ili dizelom, pa onda alkoholom od preko 90% čistoće (ili medicinskim benzinom).
• Montirajte kurble i zategnite šraf na tačno 40 Nm (pravilno koristeći precizan moment ključ).
• Odšrafite šrafove za montiranje i izmerite koliko je rastojanje od čela kurbli (deo koji šraf pritiska) do kraja osovine.

Imajte na umu da kurble neće spasti kad odvrnete šrafove (osim ako krenete voziti bicikl i primenjivati silu na kurble). Moraćete koristiti radapciger da ih skinete.

Sada ponovite celu proceduru ali nakon što ste sve pomazali (osovinu, kurble, čelo i navoje šrafa). I izmerite da li su se kurble popele više na osovinu kada ste ih instalirali podmazane.

Eksperiment 2

Za ovo će vam trebati dve leve kurble i dve patrone pogona (identične, nove). Jedna će najverovatnije biti uništena.

• Instalirajte sve na suvo (odmađćivanje kako sam objasnio u prvom eksperimentu).
• Dajte jakom, teškom vozaču da se popne biciklom uz neko brdo – neka napravi stotinak kilometara (ako kurbla ne spadne pre toga). Vodite računa da li je kurbla labava i da li se šraf odvrće, kako biste izbegli povrede.

Ponovite eksperiment koristeći proceduru sa podmazivanjem svega, uz nove kurble i novu patronu pogona.

– Sadržaj –

7. Šta kažu autoriteti i eksperti?

Pa, mišljenja su podeljena: svi misle da treba na suvo, a ja mislim da ipak treba podmazivati. 🙂

Dobro, sad šalu na stranu, da vidimo:

Shimano
Shimanovo uputstvo za instalaciju pogona na četvrtku (link ka Shimanovom sajtu, pdf fajl, strana 17) ne spominje da treba podmazivati (iako njihove patrone pogona budu masne kad se kupe, nove).

Campagnolo
Ako me sećanje ne vara, servisno uputstvo za Campagnolo insistira na suvom montiranju. Videću da nađem tu knjugu i ufotkam relevantnu stranicu. Iz razloga objašnjenim u poglavlju 5.6, uzmite ovo sa rezervom, dok ne iskopam izvor i ne potvrdim.
Ažuriranje – našao sam uputstvo i tako je, preporučuju odmašćivanje:

Park Tool
U svom uputstvu (link ka Park Tool sajtu) kažu eksplicitno da treba podmazati šraf, ali da “osovinu ostavite bez masti.” Ali onda na istoj strani kažu da treba podmazati ako škripi:
“Square tapered spindles are made with a slight slope or taper. This shape creates a wedge as it is driven into the square hole of the crank. Adequate torque from the crank bolt is typically enough to keep arms from creaking. If a crank creaks even at full torque, remove and grease the pressed surfaces.”

Pa ti vidi…

BikeForums.net stručnjaci
Cenjeni stručnjaci sa bikeforums.net foruma (link ka diskusiji – i nisam sarkastičan, stvarno tu uglavnom ima odličnih saveta i inofrmacija) kažu da nipošto ne treba podmazivati, ili da barem nipošto ne treba koristiti montažnu pastu (u zavisnosti od toga koga pitate).

Jobst Brandt na sajtu Šeldona Brauna
U članku “Instalacija kurbli” (link ka sajtu Šeldona Brauna), pokojni Jobst Brandt objašnjava zašto je dobro sve podmazati (ali ne spominje montažnu pastu).

Na osnovu svega toga, rekao bih da je konsenzus da se ne podmazuje, svakako ne montažnom pastom. U ovom članku objasnio sam argumentovano zbog čega ja podmazujem montažnom pastom i zbog čega mislim da je tako najbolje. Dao sam i uputstvo kako možete lako proveriti tu teoriju.

Zbog čega se pogrešne i besmislene stvari tako lako primaju i dugo zadržavaju u biciklističkoj industriji? To je tema za poseban članak, kad stignem.
Ažuriranje, decembar 2023:
Pisao sam na ovu temu u članku: “Besmislice u biciklističkoj industriji.”

Koga zanima, u članku “Sloboda govora i nauka” objasnio sam zašto je dobro imati različita mišljenja i kako konsenzus može biti pogrešan.

Napravio sam i video na temu šrafovskih spojeva i sila zatezanja, koji se naslanja na ovu temu (predopterećenje i sile zatezanja).

– Sadržaj –

Autor

Relja Novović

Relja je strastveni biciklista, dobar mehaničar bicikala, i profesionalni administrator računarskih sistema – sa decenijama iskustva u obe oblasti (i računari, i bicikli 🙂 ). Relja Novović – iskustvo i kratka biografija