แบริ่งคือหัวใจของทุกส่วนที่หมุนได้บนจักรยานของคุณ แต่การเปลี่ยนเหล็กเป็นเซรามิกจะสร้างความแตกต่างให้กับการขี่ของคุณไหม
ตั้งแต่ที่ชาวอียิปต์โบราณใช้แท่นลำต้นของต้นไม้เพื่อย้ายก้อนหินยักษ์เข้าที่ในขณะที่สร้างปิรามิด ตลับลูกปืนได้ช่วยให้เผ่าพันธุ์มนุษย์ดำเนินต่อไป
น่าสนใจ สิทธิบัตรอย่างเป็นทางการฉบับแรกสำหรับตลับลูกปืนคือจักรยาน ช่างซ่อมชาวฝรั่งเศส Jules Suriray ติดตั้งพวกเขาให้เข้ากับจักรยานยนต์ที่ชนะการแข่งขันจักรยานถนนจากเมืองหนึ่งไปยังอีกเมืองหนึ่งของโลกที่ Paris-Rouen ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2412 ทุกวันนี้ ตลับลูกปืนเป็นที่รู้จักกันดีในหมู่นักปั่นจักรยานว่าเป็นของที่กระจัดกระจาย ในระหว่างการถอดประกอบและต้องใช้เวลาหลายชั่วโมงในการค้นหาใต้โต๊ะทำงานหรือตู้เย็นเพื่อดึงกลับ
บทเรียนประวัติศาสตร์ ตลับลูกปืนมีส่วนสำคัญที่ทำให้จักรยานสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ คันเหยียบ, ข้อเหวี่ยง, ล้อ, หูฟัง, ล้อจ๊อกกี้… ถ้ามันหมุน แบริ่งจะอยู่ตรงกลางของมัน และถ้าไม่มีพวกมัน เราจะลำบากในการขี่ทุกที่อย่างรวดเร็ว ตลับลูกปืนมีหลายประเภท ดังนั้นจึงควรกำหนดคำจำกัดความให้ชัดเจนในขั้นตอนนี้เพื่อขจัดความสับสน
เมื่อเราพูดถึง 'แบริ่ง' เราหมายถึงส่วนประกอบที่ประกอบด้วยห้าส่วนพื้นฐาน: ลูกบอล ซีล กรงบอล การแข่งขัน และจาระบี แนวคิดนี้เรียบง่าย – ลูกบอลหลายลูกถูกประกบไว้ระหว่างพื้นผิวเว้าสองส่วน (การแข่งขัน) ทำให้สามารถหมุนเข้าหากันได้ (โดยปกติลูกหนึ่งคงที่) โดยมีการเสียดสีน้อยที่สุด กรงและซีลยึดทุกอย่างเข้าที่และป้องกันสิ่งสกปรก ในขณะที่จาระบีหล่อลื่นและปกป้องระบบการเคลื่อนไหว
แอพพลิเคชั่นจักรยานสมัยใหม่ส่วนใหญ่นิยมใช้ "ตลับลูกปืนตลับ" หน่วยที่ปิดสนิทเหล่านี้มีประโยชน์หลายประการเหนือระบบ 'ลูกปืนหลวม' แบบเก่า ซึ่งส่วนใหญ่จำกัดอยู่ที่ส่วนประกอบระดับล่างและราคาถูกกว่า (แม้ว่าชิ้นส่วนระดับบนสุดเพียงไม่กี่ชิ้นยังคงเลือกที่จะยึดติดกับระบบลูกปืนหลวม ถ้วย และกรวยเนื่องจาก เพื่อความสามารถในการปรับแต่งที่ละเอียดยิ่งขึ้น)ตลับลูกปืนแบบคาร์ทริดจ์มักต้องการการบำรุงรักษาน้อยกว่ามาก และเมื่อหมดอายุการใช้งาน มักจะไม่ทำให้ขั้วปลายเสียหายกับชิ้นส่วนรอบๆ แถมยังเปลี่ยนได้ง่ายอีกด้วย
‘ตลับลูกปืน’ หมายถึงลูกบอลเอง ตลับลูกปืนสามารถทำจากวัสดุต่างๆ ได้ รวมทั้งเหล็กโครเมี่ยม สแตนเลส และ – เข้ามาในโลกจักรยานล่าสุด (ซึ่งจะมีในภายหลัง) – เซรามิก ซึ่งมักจะเป็นซิลิกอนไนไตรด์ (Si3N4) ตลับลูกปืน 'ไฮบริด' คือลูกปืนเซรามิกและการแข่งขันโลหะ
ตลับลูกปืนทั้งหมดไม่ได้ถูกสร้างขึ้นมาเท่ากัน ไม่ว่าจะทำมาจากอะไร ครั้งหนึ่งฉันเคยเห็นช่างซ่อมจักรยานชั้นยอดหยิบแว่นขยายของนักอัญมณีออกมา ขัดเกลาลูกปืนที่ดูสะอาดสะอ้านและวาววับแล้วพูดว่า 'ฉันไม่ได้ใส่มันไว้ในฮับของฉัน พวกเขาเป็นเหมือนการตกแต่งเค้ก' เช่นเดียวกับสิ่งต่างๆ ส่วนใหญ่ ลำดับชั้นมีอยู่ในแบริ่งและคุณจะได้สิ่งที่คุณจ่ายไป
สิ่งที่หมุนไป…ไม่จำเป็นต้องกลมเสมอไป
ลูกปืนที่ถูกที่สุดอาจไม่กลมอย่างสมบูรณ์ โดยทั่วไปแล้ว ตลับลูกปืนจะถูกจัดลำดับตามมาตราส่วนของความกลม โดยวัดเป็นหนึ่งในล้านของนิ้ว ลูกเหล็กเกรด 200 หมายความว่าเป็นทรงกลมที่มีความคลาดเคลื่อน 200 ในล้านของนิ้ว ดังนั้นตัวเลขที่ต่ำกว่า เช่น เกรด 25 จึงเป็นลูกบอลที่ผลิตขึ้นอย่างแม่นยำมากขึ้น สำหรับขนาดที่ใช้ในรถจักรยาน เกรดจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 2,000 ถึง 3 โดยที่อะไรก็ตามที่มีอายุต่ำกว่า 100 โดยทั่วไปจะถือเป็น "ลูกบอลที่แม่นยำ" ระบบการให้เกรดนี้ใช้สำหรับทั้งลูกเหล็กและเซรามิก รวมถึงการไล่ระดับความหยาบของพื้นผิวเพิ่มเติม ซึ่งโดยทั่วไปแล้วเซรามิกจะให้ผลลัพธ์ที่นุ่มนวลกว่ามาก – เพียงหนึ่งในคุณประโยชน์โดยธรรมชาติ
ความแตกต่างเล็กๆ น้อยๆ ในด้านความกลมและพื้นผิวทำให้เกิดความแตกต่างอย่างแท้จริงกับนักปั่นจักรยานทั่วไปหรือไม่? Alan Weatherill จาก Hope Technology ผู้ผลิตส่วนประกอบในสหราชอาณาจักรกล่าวว่า 'สุดท้ายแล้ว หากลูกบอลมีคุณภาพต่ำและไม่กลมหรือเรียบอย่างสมบูรณ์ จะทำให้เกิดการเสียดสีเพิ่มขึ้นและการสึกหรอของส่วนประกอบทั้งหมดของตลับลูกปืนก่อนเวลาอันควรมันจะล้มเหลวอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ คุณภาพของลูกบอลโดยไม่คำนึงถึงวัสดุเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุด’
ความสำคัญของตลับลูกปืนนั้นมากกว่าขนาดที่ควรจะเป็น นั่นคือเหตุผลที่อุตสาหกรรมการปั่นจักรยานกำลังสร้างความวุ่นวายให้กับลูกเซรามิก ข้อตกลงมีดังต่อไปนี้: โดยทั่วไปแล้ว ลูกบอลเซรามิกจะกลมกว่า เรียบกว่า แข็งกว่า และเบากว่าลูกเหล็ก ดังนั้นในทางทฤษฎีแล้วควรให้แรงเสียดทานน้อยลงและมีอายุยืนยาวมากขึ้น พวกเขายังมีราคาแพงกว่ามาก ดังนั้นจึงควรค่าแก่การพิจารณาผลประโยชน์ที่เป็นไปได้ของลูกเซรามิกก่อนที่จะแยกทางกับเงินสดของคุณ…
Jacob Csizmadia ผู้ก่อตั้ง CeramicSpeed เป็นคนแรกที่แนะนำแบริ่งไฮบริดเซรามิกเพื่อการปั่นจักรยานแบบมืออาชีพในปี 2000 ข้อมูลการทดสอบของ CeramicSpeed อ้างว่าค่อนข้างกล้าหาญประหยัดพลังงานได้หกถึงเก้าวัตต์เมื่อเทียบกับตลับลูกปืนเหล็ก หากเป็นจริง นั่นถือเป็นพลังงานที่ดีและอาจช่วยประหยัดเวลาได้ด้วยการเปลี่ยนตลับลูกปืนของคุณ แต่ไม่ใช่ทุกคนที่คิดว่าตลับลูกปืนเซรามิกเป็นปาฏิหาริย์ที่บางคนอาจทำให้เราเชื่อ
Weatherill อธิบายว่าทำไม Hope รู้สึกว่าจำเป็นต้องเสนอตัวเลือกแบริ่งเซรามิกสำหรับฮับและวงเล็บด้านล่าง: "เราทำเพราะถูกถามจากเรา [โดยตลาด] เราไม่ได้ทำมันจากมุมมองทางวิศวกรรม ส่วนมากเป็นโฆษณา แบริ่งเซรามิกใช้ในเครื่องจักรอุตสาหกรรมเพราะหมุนที่ 25,000 รอบต่อนาทีและมีข้อดีที่สำคัญ แต่ล้อจักรยานหมุนที่ 300 รอบต่อนาทีเท่านั้น ดังนั้นความแตกต่างเมื่อเทียบกับลูกเหล็กคุณภาพสูงที่เราใช้อยู่นั้นมาก เล็กน้อย.'
มาร์ติน แบงค์ ผู้อำนวยการด้านความเร็วของเซรามิคมีความกระตือรือร้นที่จะโต้แย้งมุมมองของ Weatherill และปกป้องข้อมูลการทดสอบของเขาโดยกล่าวว่า 'ตลับลูกปืนเซรามิกไม่ใช่โฆษณาทางการตลาด ลูกบอลเซรามิกนั้นเหนือชั้นกว่าลูกเหล็กภายใต้ภาระใดๆ ก็ตามบนจักรยาน โดยถือว่ามีคุณภาพเซรามิกระดับไฮเอนด์อย่างเหมาะสม’
นี่คือปัญหาด้านคุณภาพ Banke แนะนำว่า นั่นอาจเป็นสาเหตุที่ทำให้บางคนยังไม่มั่นใจในตลับลูกปืนเซรามิก: ‘คุณภาพของตลับลูกปืนเซรามิก [ผู้ผลิตรายอื่น’] แตกต่างกันไปซึ่งหมายความว่าตลับลูกปืนราคาถูกและด้อยมากบางตัวซึ่งมีแรงเสียดทานสูงกว่า มีความเปราะบางและอายุสั้นกว่าอยู่ในตลาด และนั่นเป็นเหตุผลที่ว่าทำไมตลับลูกปืนเซรามิกบางตัวจึงยังคงตั้งคำถามกับตลับลูกปืนเซรามิก’
เมื่อถูกขอให้แสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับคำแถลงของ Weatherill เกี่ยวกับความจำเป็นของลูกบอลเซรามิกที่ความเร็วรอบต่ำของจักรยาน Banke กล่าวว่า 'ถ้าคุณดูหน้าแรกในหนังสือเล่มใหญ่เกี่ยวกับตลับลูกปืนไฮบริด คุณจะพูดว่า คำตอบคือไม่ [ต้องการใช้จักรยาน] อันที่จริงนี้อยู่ไกลจากความจริง ถูกต้องแล้วที่เดิมตลับลูกปืนเซรามิกถูกประดิษฐ์ขึ้นสำหรับการใช้งานความเร็วสูง โดยน้ำหนักที่ต่ำกว่าและความแข็งสูงของลูกปืนและการเสียดสีต่ำของตลับลูกปืนทำให้เครื่องจักรหมุนเร็วขึ้นโดยไม่ทำลายตลับลูกปืน แต่เช่นเดียวกับเทคโนโลยีอื่นๆ มากมาย ตลับลูกปืนเซรามิกได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีคุณสมบัติที่ดีมากสำหรับจักรยานยนต์เช่นกัน เดิมทีวัสดุอย่างคาร์บอนไฟเบอร์ไม่ได้ถูกประดิษฐ์ขึ้นสำหรับรถจักรยานเช่นกัน แต่ตอนนี้ทุกคนใช้แล้ว’
เพื่อเป็นการตอกย้ำประเด็นของ Banke หนึ่งรายการล่าสุดที่เข้าสู่ตลาดเซรามิกหลังจากช่วงเริ่มต้นของความไม่แน่นอนคือ Chris King แบรนด์ในสหรัฐฯ ที่มีชื่ออันทรงเกียรติที่สุดในตลับลูกปืนสำหรับจักรยาน ในช่วงเริ่มต้นของ 'บูม' เซรามิก คริส คิงไม่กระตือรือร้นที่จะกระโดดเข้าไป และยังคงต่อสู้กับมุมของเหล็กอยู่พักหนึ่ง ตอนนี้ก็มีการอัพเกรดเซรามิกสำหรับส่วนประกอบทั้งหมดด้วย โดยไม่รวมชุดหูฟัง
'นับตั้งแต่เปิดตัวเซรามิกส์มีโฆษณามากมาย และผลิตภัณฑ์จำนวนมากที่เปิดตัวในตลาดยังไม่มีการออกแบบโดยรวมเพื่อให้วัสดุนี้มีประสิทธิภาพสูงสุด ดังนั้นในบางกรณี มันเป็นชื่อที่ไม่ดี ' คิง เจ้าของบริษัทที่มีชื่อในชื่อเดียวกันกล่าว 'การตัดสินใจเสนอตัวเลือกเซรามิกเป็นทางเลือกที่ใส่ใจ ไม่ใช่ตัวเลือกที่ขับเคลื่อนด้วยการตลาด' เขาเน้น และเขาให้เหตุผลว่าบริษัทที่เข้าสู่การแข่งขันเซรามิกล่าช้าโดยกล่าวว่า 'ลูกเหล็กและสารหล่อลื่นที่มีคุณภาพทำงานได้ดีมาก และเรามี ประสบการณ์หลายปีที่พิสูจน์สิ่งนี้เพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับคุณลักษณะของลูกบอลเซรามิก เราจึงทดสอบอย่างละเอียด การตัดสินใจเสนอตัวเลือกเซรามิกเกิดขึ้นหลังจากที่เราพิสูจน์ตัวเองแล้วว่ามีประโยชน์จริงเท่านั้น’
ข้อดีอย่างหนึ่งที่ King กล่าวคือ 'ลูกบอลเซรามิกมีความสามารถพิเศษในการคงรูปทรงกลมที่ "แท้จริง" ไว้ภายใต้น้ำหนักบรรทุก สิ่งนี้สร้างเงื่อนไขสำหรับส่วนประกอบที่ติดตั้งเซรามิกของเราให้มีอายุการใช้งานที่ยาวนานและราบรื่นเป็นพิเศษ’
แต่ King ยอมรับว่าประสิทธิภาพไม่ได้มากมายมหาศาล: "การวิจัยของเราแสดงให้เห็นว่าตลับลูกปืนเซรามิกไฮบริดของเราให้ประโยชน์ที่ละเอียดอ่อนต่อผู้บริโภคที่ฉลาด" ประโยชน์ส่วนใหญ่อยู่ที่ความสามารถในการใช้น้ำมันหล่อลื่นที่เบากว่า King กล่าวว่า 'ในตลับลูกปืนเซรามิกแบบไฮบริดของ King การใช้ลูกบอลเซรามิกช่วยลดความต้องการในการหล่อลื่น ดังนั้นจาระบีที่เบากว่าและอาจใช้น้อยกว่าตลับลูกปืนเหล็กที่เทียบเคียงได้ สารหล่อลื่นน้อยลงหมายถึงการลากตลับลูกปืนน้อยลง’
นี้รู้สึกเหมือนเป็น 'กำไรส่วนเพิ่ม'บางทีประสิทธิภาพที่มากขึ้นอาจถูกบีบออกจากตลับลูกปืนหากชิ้นส่วนทั้งหมดเป็นเซรามิกแทนที่จะเป็นแค่ลูกบอล? Chris King, Hope และ CeramicSpeed มีตลับลูกปืนเซรามิก 'ไฮบริด' (ลูกเซรามิกในการแข่งขันเหล็ก) ดังนั้นเซรามิกบนเซรามิกจะดีกว่าไหม
King กล่าวว่าเขา 'ยังไม่สามารถพิสูจน์ได้ว่าจำเป็นต้องใช้ตลับลูกปืนเซรามิกทั้งหมด' และยังอ้างถึงราคาเป็นเหตุผลที่ใหญ่ที่สุดที่จะไม่ทำเซรามิกทั้งหมด Banke แนะนำว่าการแข่งขันเซรามิกอาจเปราะบางมากขึ้นและมีโอกาสในการล้มเหลวมากกว่า ดังนั้นเขาจึงยึดติดกับไฮบริด
เมื่อถูกถามว่าพวกเขาคิดอย่างไรกับอนาคต ทั้ง Banke และ King ต่างเห็นพ้องต้องกันว่าตลับลูกปืนเซรามิกอยู่ที่นี่ Banke คาดการณ์ว่า 'จำนวนการอัพเกรดหลังการขายจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก – ผู้คนจำนวนมากที่ซื้อชุดล้อราคาแพงในหนึ่งปีอาจจะซื้อชุดอัพเกรดแบริ่งในปีหน้า'
วิธีไม่สังเกตดีๆ
ยกมือขึ้นถ้าคุณทำสิ่งนี้แล้ว… วางจักรยานไว้บนโต๊ะทำงานหรือพลิกคว่ำ หมุนล้อหรือกะโหลกให้เร็ว แล้วดูว่ามันหมุนได้นานแค่ไหน ยิ่งหมุนนาน แบริ่งยิ่งดีใช่ไหม
เป็นกลอุบายที่ผู้ผลิตใช้ในร้านจักรยานและงานแสดงสินค้า โดยเชิญชวนนักพนันให้หมุนวงล้อหรือบีบีและตื่นตาตื่นใจกับการที่มันเปลี่ยนไปตามวัยได้อย่างง่ายดาย วิธีง่ายๆ ในการบรรลุเป้าหมายนี้คือการนำจาระบีออกจากตลับลูกปืนและใช้น้ำมันเบาเพื่อลดแรงเสียดทานและทำให้หมุนได้ง่ายขึ้น เป็นสิ่งที่นักแข่งบนท้องถนนโดยเฉพาะนักแข่งข้ามเวลาเคยพยายามเอาเปรียบ
แน่นอนว่าสิ่งนี้ไม่ได้นำมาพิจารณาคือแรงขนาดใหญ่บนแบริ่งที่การเหยียบคันเร่งและน้ำหนักของผู้ขับขี่ ทันทีที่คุณนั่งบนจักรยาน นับประสาวิ่งขึ้นไปบนถนน ลูกบอลจะถูกบังคับให้เข้าสู่การแข่งขันอย่างแรง และหากสารหล่อลื่นไม่สามารถรับมือกับแรงนั้น มันก็จะถูกบีบออกจากแผ่นปะติดต่อ ส่งผลให้ ลูกบอลวิ่งตรงไปยังพื้นผิวของการแข่งขันที่ไม่มีการหล่อลื่น
Banke อธิบายว่า 'ตลับลูกปืนเหล็กที่ไม่มีซีล สะอาดและแห้งสนิท สามารถหมุนบนขาตั้งได้เป็นอย่างดี แต่ทันทีที่คุณเพิ่มน้ำหนัก ลูกเหล็กจะสัมผัสกับการแข่งขันของเหล็กและความเสียดทานจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก' นอกจากนี้ยังสามารถบรรลุผลเช่นเดียวกันนี้ได้ 'โดยการเพิ่มระยะห่างมากเกินไปในตลับลูกปืน บนท้องถนนคุณจะได้สัมผัสประสบการณ์การเล่นและอัตราการสึกหรอที่เพิ่มขึ้น และการแบกรับอาจจะล้มเหลวอย่างรวดเร็ว’
คุณธรรมคือ: อย่าไปเชื่อการหมุน – แท้จริงแล้ว วิธีเดียวที่จะรับรองอายุยืนและของแท้ หากประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นเล็กน้อยคือต้องมั่นใจในคุณภาพของลูกบอลของคุณ
ความสำคัญของสายเคเบิลและวิธีการติดตั้ง