Перья вилки изготовляют из конических труб с уширением к месту соединения с коронкой. Это делает вилку равнопрочной по всей ее длине, сохраняя в то же время, при соответствующем изгибе, необходимую упругость (пружинящее свойство). Наиболее важной частью вилки является стальная коронка, изготовляемая способом точного (прецизионного) литья или штамповкой из листовой стали толщиной 2 мм.
Соединение стержня и перьев (с усилителями) с коронкой производят на большинстве заводов пайкой латунным припоем и в редких случаях способом сварки.
Собранную и запаянную вилку выправляют так, чтобы поставленная в прорези концов перьев ось переднего колеса располагалась параллельно коронке и была перпендикулярна основной плоскости, проходящей через осевую линию стержня вилки и раму; при этом перья должны иметь одинаковый изгиб одного радиуса. Передняя вилка монтируется своим стержнем в головную (переднюю) трубу рамы, опираясь на расположенные внизу и вверху трубы шарикоподшипники (рис. 7).
Рис. 7. Рулевая колонка:
1 — контргайка; 2 — шайба; 3 — верхний конус; 4 — чашки; 5 — нижний конус.
Конус нижнего шарикоподшипника 5 напрессовывается на проточенную шейку коронки. Верхний конус 3 навинчивается на конец стержня, имеющего резьбу, и закрепляется контргайкой 1 с шайбой 2. Чашки 4 подшипников запрессовываются с обоих концов в головную трубу рамы. Таким образом передняя вилка с закрепленным в ней рулем свободно вращается на двух шарикоподшипниках в головной трубе рамы, образуя вместе с ней так называемую рулевую колонку (рис. 7).
Верхний и нижний подшипники имеют по 15 шариков диаметром 4 мм, уложенных в сепараторы (шарикодержатели).
Основные размеры передней вилки (см. рис. 6): Н[1] — длина стержня; d — внутренний диаметр стержня; d1 — размер резьбы стержня; d2 — посадочный диаметр под конус нижнего подшипника; С — изгиб перьев; А — посадочный размер под втулку переднего колеса. Величины этих размеров по ГОСТ 6931 — 75 даны в табл. 1.
Детали передней вилки изображены на рис. 8.
Рис. 8. Детали передней вилки:
1 — контргайка; 2 — шайба; 3 — верхний конус; 4 — чашка; 5 — нижний конус; 6 — шарикоподшипник.
Данные о шариковых подшипниках (шариках в сепараторе) приведены в табл. 2.
Руль
Руль прочно соединяется со стержнем передней вилки и служит как для управления велосипедом и соблюдения равновесия, так и для придания определенного положения туловищу велосипедиста во время езды. Вместе с тем руль служит опорой при педалировании на подъеме и создает выигрыш в силе при нажиме на педаль.
Два основных вида руля: дорожный и спортивный.
Типы дорожных рулей:
I — с вверх загнутыми концами рулевой трубы (рис. 9);
II — с рулевой трубой, изогнутой в одной плоскости;
III — с вниз загнутыми концами рулевой трубы.
Рис. 9. Типы рулей:
I — с вверх загнутыми концами; II — с рулевой трубой, изогнутой в одной плоскости; III — с вниз загнутыми концами рулевой трубы.
Основные размеры руля:
а — вынос руля; б — глубина изгиба; в — ширина руля; L — длина стержня; d — диаметр стержня.
По конструкции различают жесткофиксированные (неподвижные) и поворотные. У жесткофиксированного (неподвижного) руля рулевая труба и стержень соединены между собой промежуточным узлом (выносом) и пропаяны латунным припоем. Жесткофиксированный вверх загнутый руль применяют главным образом на велосипедах, имеющих ручные тормоза с жесткими тягами, у которых на рулевой трубе расположены тормозные рукоятки. В поворотном руле рулевую трубу можно, поворачивая, установить и закрепить в разных положениях. Вместо паяных иногда применяют рули сварные, у которых соединение рулевой трубы со стержнем осуществляется газовой сваркой.
Широкое применение в отечественном велостроении получили поворотные рули, конструкция которых совершенно исключает пайку их латунным припоем. Это делает руль более прочным и, главное, дает возможность регулировкой придать корпусу и рукам велосипедиста наиболее удобное положение.
Поворотный руль дорожного велосипеда (рис. 10) состоит из стержня 2, выноса 3, рулевой трубы 6, затяжного болта 1, распорного конуса 4, шайбы 8, болта специального 7, гайки М8 9, шайбы 10, ручек руля 5.