Z jakého materiálu jsou vinuté pružiny ve vidlích?

Některé „lepší“ Marzocchi měli pružiny z titanu :-)

Proč by měla ve vidlici pružina reznout když je napatlaná vazelínou a sprchovaná olejovou lázní?

Mocac

Je to kupodivu pruzinova ocel, co taky jineho ze…nebo teda ten titan. Pokud pouzivas jako mazani vodu, pak ti mozna i zkoroduje, muzes ji ale, stejne jako origo pruziny, namatlat barvou, ktera by tomu (i v pripade mazani vodou) mela zabranit ;)

Nerez nemusíš používat. Běžně se ve vidlicích na pružiny nerez nepoužívá. Stačí klasická klasická ocel. Titan má výhodu, že pružina má cca poloviční hmotnost. Jiný důvod Titan nemá. Ocel je v běžné slušnější vidlici dobře chráněna před korozí. V levných vidlicích a při špatné údržbě zreznout ale můžou.

Jinak kde si chceš nechat pružinu dělat? Ono udělat pružinu kvalitně, aby si „nesedla“ pod zatížením zase úplně jednoduché není.

Na to se vykasli. Jednodussi bude obrousit stavajici z vnejsi strany, az bude mit patricny modul.

No a jakú máš tú vidlicu, jaký sag, kolko zdvihu využívaš bežne a kolko ked dávaš maximálne peklo?

Tuhle jsem dostal jako náhradní k manitou minutě – jestli z toho něco zjistíš

Tak mám objednáno :-) Děkuji za výživnou debatu. Pak sem postnu výsledek – slíbili mi dodávku cca do 4 týdnů.

V příloze je můj schematický náčrtek = řez vidlicí a dva detaily.

(Bejval bych přiložil PDF s vektorovou grafikou pro nekonečný zoom, ale tohle fórum ho nebere. Škoda. Případně originální formát je Inkscape SVG.)

Takže – jak to dopadlo:

Nakonec jsem zadal výrobu dvěma pérovnám, a náhradní pružiny mám proto dvě :-) Neznal jsem materiál a tedy G původní pružiny, proto jsem si nechal nové pružiny navinout každou trochu jinak.

Mám tady po ruce pérovnu Ústí. Tato pérovna si vyžádala přesné rozměry / „navíjecí předpis“ a navinuli podle mých požadavků. Nabídli materiál buď patentový drát (= tažená uhlíkatá ocel, G= možná až 85 GPa) na mé přání tl.4.5mm, nebo nějaký nerez. Vzal jsem schválně patentový drát, odhadl jsem že bude podobně tvrdý jako materiál originální pružiny, nechal jsem navinout 36 závitů celkem namísto původních 24 celkem. Našli si čas poměrně rychle, začátkem května jsem si pružinu vyzvedl. Provedení velmi pěkné, pružina hezky rovná, kónické 3 závity na konci přesně jak originál, hezky kolmo zabroušená, vnější průměr trefili prakticky přesně jako originál (pár desetinek přes 28 mm). Prostě boží.

Mezitím jsem se bavil zároveň s plzeňskou pérovnou Invel Plus (kterou mi dokonce v Ústí původně doporučili) – v Invelu mi pružinu sami navrhli. Nabídli drát tl. 4 mm (= tenčí než originál) ze slitiny EN 10270–2-VDSiCr, což je oproti patentovému drátu mírně ušlechtilejší ocel (větší poměr legur) a je také o něco měkčí, G= asi 79 GPa (tzn. podobně jako v USA populární „music wire“). Vinout 25 závitů celkových, tzn. skoro stejně jako originální pružina. Vypočtená výsledná tuhost skoro přesně mnou požadovaných 8 N/mm (které jsem si ovšem určil poměrně svévolně). Řekl jsem si „sice by mi kalkulátor vynadal, že pružinu přetížím, ale za pokus to stojí“. No a tuto pružinu jsem dostal někdy v polovině května. Provedení opět parádní, včetně kónických konců, precizní zabroušení… paráda. Invel navinul pružinu o nepatrně menším vnějším průměru, asi 28 mm přesně = nevyužili těch pár desetinek tolerance, kterou jsem jim dal. Je to vidět na šupléře i na vůli nezatížené pružiny zasunuté v noze.

Výsledky:

První pružina s 36 závity tl. 4.5 mm (patentový drát) je kupodivu oproti originálu měkčí jenom o trochu. Nijak citelně. Až mě to trochu zklamalo. Částečně to může být tím, že materiál původní pružiny je možná měkčí, než patentový drát (G = až kolem 85 GPa). Originál může mít třeba jenom 79 GPa. Jinak bych ale řekl, že výpočet sedí.

Po mírném zklamání z první pružiny jsem vidli celou rozebral – jednak abych zkontroloval, jak vypadá zevnitř, jednak abych si vůbec ujasnil, jestli na tom případně je co vylepšovat. Měl jsem pocit, že poměrně tvrdá/necitlivá komprese (neochotný přechod ze statického tření do kluzu) může mít důvod jednak v prachovkách / guferech / pístním kroužku a těsnění pístní tyče tlumiče, a snad i v nastavení shim stacků uvnitř tlumiče. Taky jsem jako olej do tlumiče pořídil řiďounký Elf 2.5W Moto Fork Oil Syn – poté, co mi tuzemský servis Manitou odpověděl, že tam patří 5W. Řidší olej by měl snížit tlumení samotného tlumiče, ačkoli mám trochu obavu, že naopak méně kluzká potom budou různá těsnění…

Kolo jako celek je z druhé ruky a musím říct, že předchozí majitel zřejmě nekecal, že bylo pravidelně v servisu. Konkrétně olejové náplně ve vidlici byly krásně čisťounké, zejména uvnitř tlumiče, ale i v prostoru mezi vnější a vnitřní nohou – jenom v noze s pružinou byl olej trochu zakalený od otěru pružiny v noze.

Protože jsem nenašel postup demontáže pro tento konkrétní model, jednalo se částečně o průzkum bojem. A protože občas taky rád kreslím, následně jsem zpaměti nakreslil takové schémátko… přikládám.

Docela dobrý úvod do servisování vidlic je toto video (které na mou vidlici v mnoha detailech nepasuje):

https://www.youtube.com/watch?…

Začátek je zřejmě vždycky cca stejný: demontovat od vidlice třmen kotoučové brzdy, vyšroubovat horní zátku na noze s pružinou a vytáhnout pružinu. Možná rovnou stáhněte vnější svěrací kruhové pružinky z prachovek.

Následuje ovšem otázka, kudy do nohy s olejovým tlumičem.

Konkrétně jsem viděl několik filmečků, kde se do nohy s olejovým tlumičem leze svrchu = vyšroubováním horní matice (poté co se odšrouboval plastový knoflík ovládání komprese apod.). Manitou Match Comp to má podle všeho jinak! Do nohy olejového tlumení se leze napřed spodem. Po sejmutí „spodní dvounohy“ (vnější díl, s patkami pro osu náboje) se na vnitřní noze olejového tlumiče odšroubuje napřed spodní matice, kterou prochází utěsněná pístní tyč. Čímž se dostanete do prostoru, kde se pohybuje píst tlumiče. (Samozřejmě vyteče olej, pokud nevíte přesně, jak tomu zabránit.) Pokud Vás zajímá i horní komora, jejíž primární funkcí je kompenzace kolísání objemu pístní tyče, tak se do ní leze tím způsobem, že napřed odšroubujete matku uvnitř nohy – opět odspoda! poté co jste vyndali pístnici s pístem. Vnitřní noha olejového tlumiče obsahuje zhruba v horní třetině pevnou (!) přepážku, proti které je zmíněnou vnitřní maticí utažena dutá oska/trubka, která druhým koncem visí v horní matici „tlumičové nohy“. Mně se pochopitelně bez přesného návodu podařilo, začít napřed povolovat horní matici, ale rychle jsem toho nechal, protože se jí nechtělo. Uff.

Horní komora, jak již zmíněno, kompenzuje pohyb pístnice = změny „výtlaku“ pístní tyče podle míry jejího zasunutí. Například v automobilových dvouplášťových tlumičích je nezbytným pružným elementem této kompenzace dusíková bublina ve vnější komoře. V cyklo-tlumičích zadního kola je pružnost zajištěna plovoucím pístkem, pod kterým je zavřená opět mírně natlakovaná bublina. V mé vidlici je pružným elementem špalek elastomeru = pružící plyn je uzavřený v „gumové pěně“. Ta zmíněná vnitřní pevná přepážka, která odděluje

obě komory olejového tlumiče, obsahuje také zpětnou klapku s pouze mírným přítlakem vinutou pružinou. V kombinaci s jehlovým ventilem (nebo co je zač to šoupě) je v tomto místě realizován zámek komprese. Zpětná klapka se neuzavírá, je trvale funkční, ve fázi „odskoku“ (pístní tyč jede ven) nechá volně odtékat olej z kompenzační horní komory. Pokud je ale zavřený ventil „zámku komprese“, tak při kompresi skrz přepážku (ventil + zpětná klapka) neprojde olej do kompenzační komory, což nedovolí pístní tyči se zasunout. Činnou plochou zde není hlavní píst, ale nevelký průřez pístnice v místě těsnění ve spodní matici celého tlumiče! tzn. ta klapka s ventilem v přepážce asi drží dost slušný tlak.

Zpětná klapka na pevné přepážce mezi komorami je tvořena tenkou podložkou proti děrované ploše přepážky. Podložku drží v poloze měkká vinutá pružina. Oboje se pohybuje podél distanční trubičky a je drženo pohromadě přídržnou podložkou ve tvaru „U“ – celé je to staženo dohromady zmíněnou vnitřní maticí, kterou musíte jako první demontovat, pokud chcete vlézt do kompenzační horní komory. Když tuhle matici sundáte, tak se Vám celá skladba zpětné klapky vysype z nohy ven do připravené pánve pro zachycení uniklého oleje, takže nezískáte přehled o správném pořadí při montáži. No a další moje uff bylo, že se mi při skládání vidlice z jednotlivých součástek podařilo, poplést pořadí těch podložek uvnitř. Naštěstí jsem utažením matky nic nezbrutusil – výsledkem bylo, že klapka nefungovala, pouštěla oběma směry, takže ventil zámku komprese byl neúčinný (neuplatnil se, měl obousměrný obtok).

Protože mě nefunkční zámek komprese poněkud míchal, vlezl jsem dovnitř podruhé, dokázal jsem vymyslet správnou skladbu zpětné klapky, a dokázal jsem to hluboko v noze všechno zpátky naskládat ve správném pořadí a utáhnout! Asi na to existuje nějaký postup, já měl jenom kus rovného drátu se špicí a náznakem háčku na konci. A prodloužení na 1/4" ráčnu.

Tlumení odskoku se šteluje ventilem v pístní tyči (ovládací prvek je na spodu vnější nohy tlumiče). Ve skutečnosti ten ventil zřejmě šteluje zároveň s tlumením odskoku taky do jisté míry tlumení komprese – protože buď otevře dokořán nebo škrtí volný průtok (obtok) oleje pístem tlumiče. Pokud je tento ventil uzavřený, funguje tlumič s maximálním tlumením odskoku i komprese. Píst obsahuje anti-paralelně dva jednoduché shim-stacky (a pro každý zvlášť sadu kanálků), které se chovají každý svým směrem jako zpětná klapka s pevně nastaveným tlumením (škrcením) v otevřeném směru. Tlumení komprese je výrazně slabší (shim stack měkčí = otevřenější) než tlumení odskoku. V případě požadavku na tvrdší tlumení komprese lze zřejmě přiškrtit zámkem komprese na přepážce kompenzační komory.

Za zmínku stojí těsnění pístu v komoře – nejedná se o přesný gumový o-kroužek či manžetu, ale o přerušený pístní kroužek z houževnatého plastu, konstrukčně podobný pístním kroužkům z automobilového spalovacího motoru.

Tím se dostávám ke spodní utěsněné matici pracovní komory tlumiče (dutá vnitřní noha) a asi bych měl v tomto bodě zmínit roli polohy vidlice při rozborce a sborce. Ideálním vybavením je polohovatelný svěrák (a vidlici pro servis vymontovat z hlavového složení = odpojit od rámu. Tzn. odpojit shora představec řídítek atd.) Já cyklo-svěrák nemám, takže jsem si pomohl jinak, a nechal jsem vidli v hlavovém složení.

Při první demontáži, kdy mi nezáleželo na olejových náplních, jsem nechal vidli viset nohama dolů (tak jak je na kole používána), odšrouboval jsem zespoda šroub na noze s pružinou a zašrouboval dovnitř pístní tyč na noze s tlumičem. Tím se uvolní vnější spodní dvounoha a lze ji stáhnout. Zároveň v této poloze vyteče pár kubíků oleje z prostoru mezi vnější a vnitřní nohou, tzn. mazací náplň „teleskopů“ (v různých návodech jsem viděl mezi 5 a 20 ml) – je dobré mít pod vidlí připravený pekáč pro zachycení vyjetého oleje.

Následně při demontáži velké spodní matice tlumiče (kterou prochází pístní tyč) vyšplouchne do pekáče taky všechen olej z tlumiče, a vybryndá také z horní kompenzační komory (zřejmě cca všechen).

Toto se dá udělat i jinak. Pokud nechcete přijít o ty dvě lžíce oleje při demontáži vnější dvounohy, umístěte vidlici téměř vodorovně, jenom mírně ji nakloňte patkami dolů pod úhlem třeba 10 stupňů. Pokud se vám podaří, vnější dvounohu plynule stáhnout (prachovky na konci dráhy mírně zadrhnou) a dodržet úhel, zůstanou ty dvě lžíce oleje uvnitř. Ještě jde samozřejmě o to, odložit vnější dvounohu v této poloze na stůl. Mně se tato operace osvědčila, když jsem při skládání zapomněl, navléknout předem na vnitřní dvounohu stahovací pružinky prachovek :-)

Pokud se týče olejové náplně uvnitř tlumiče, tak tato samozřejmě neodteče, pokud spodní matici uvolníte v poloze vidlice vzhůru nohama. Na to samozřejmě přijdete při sborce, když potřebujete dostat olej dovnitř a zavřít ho tam :-)

A hodilo se mi to i při druhé rozborce, když jsem po sobě opravoval zpětnou klapku na vnitřní přepážce. Nebyl problém nohu otevřít a odsát si většinu oleje stříkačkou (zbytek jsem opatrně vylil náklonem vidlice).

Při demontáži i montáži velké spodní matice tlumiče je zřejmě vhodné, mít pístní tyč vytaženou nadoraz z nohy ven. Proč: protože se tím minimalizuje její objemový výtlak uvnitř tlumiče, a tedy protitlak kompenzační komory. Pokud pístnici vytáhnete předem nadoraz, při následném povolení velké spodní matice (vidlice v poloze vzhůru nohama) by Vám neměl olej vyprsknout naproti.

Zajímavou související otázkou je správný postup odvzdušnění olejového tlumiče při sborce. Došel jsem k následujícímu postupu:

Vidlice je umístěna vzhůru nohama, takže když do nohy nalejete olej, zůstane v ní stát nad pístem, jako ve sklenici. Nechte otevřené oba ventily (komprese i odskoku) a zasuňte pístnici dosud neosazenou maticí do polohy „zcela uvnitř“ – aby byl píst co nejhlouběji v noze, samozřejmě matice je posazená bokem.

Pomalu nalévejte olej a sledujte, jestli Vám při nalévání bublá naproti vzduch. Pokud nebublá vůbec, nebo po chvíli přestane, nalijte hladinu oleje tak do půlky nebo dvou třetin komory („přiměřeně“), matici volně posaďte na nohu nebo třeba chyťte na dva závity, a lehce zapumpujte pístem poblíž vnitřní přepážky. Proč: pokud pod pístem zůstaly bubliny, budou mít snahu při stlačení pístu utéct. Podle mých zkušeností zřejmě taky uteče „ochotná většina“ vzduchu z kompenzační komory za pevnou přepážkou. Pokud vám při tomto cviku zbyde v hlavní komoře příliš málo oleje a při cvičení „berete vzduch“, přidejte olej a cvičení pístem zopakujte.

Druhá fáze odvzdušnění má za cíl, vyhnat zbytek vzduchu z kompenzační komory za pevnou přepážkou. Protože nemáme předpis ke sborce, musíme odhadnout, (nebo změřit šuplérou), jak hluboko v noze skončí čelo zašroubované uzavírací matice = jak vysoko nalít olej. Nebo to prostě odhadněte :-) přinejhorším Vám při utahování matice půjde olej naproti, nebo zavřete uvnitř bublinu.

Milimetr-dva oleje navíc by neměly vadit, to pobere kompenzační elastomer. Cílem by mělo být, aby v tomto kroku pod maticí pokud možno nezůstal zachycený vzduch. Zároveň chceme mít pístní tyč tentokrát při sborce už vytaženou pokud možno ven, aby po utažení matice při zasouvání už „pracovala do kompenzační komory“! Takže dolít, povytáhnout pístnici (ale ne úplně, protože zároveň nechcete nasát vzduch pod píst), dotáhnout velkou matici tentokrát tak aby těsnila, a opět zacvičit pístem – tentokrát v celém rozsahu zdvihu. Měli byste cítit, že při první dekompresi utekl z kompenzační komory zbytek vzduchu, při následné kompresi prošel pístem a případně při následném pumpování chrchlá kolem pístu. Píst poněkud zasunete a vyšroubujete matici.

Třetí fáze by měla být konečná. Dolijete olej na předpokládanou „rysku tak akorát“, případně dáte kapku navíc, protože píst musíte nechat před dotažením matice trochu zasunutý (aby se nezavzdušnil), a jak matici finálně utahujete, můžete pístnici ještě opatrně povytáhnout… stejně to nemáte šanci trefit přesně, ale má smysl se snažit. Malá zbytková bublina se podle mého po zkompletování vidlice v pracovní poloze schová do kompenzační komory a tlumič úplně ztichne.

Odměnou za pečlivé odvzdušnění by Vám měl být rovnoměrný tichý chod tlumiče bez projímavých zvukových efektů. Mně se to myslím dost povedlo – rozhodně líp oproti stavu, v jakém jsem vidlici z druhé ruky koupil.

Příznakem správné funkce kompenzační komory, kvalitního odvzdušnění a správné hladiny oleje je to, že když zatlačíte pístnici dovnitř, půjde Vám sama od sebe „naproti“ zpátky ven :-)

Popravdě je nejlepší, do olejového tlumiče vůbec nelézt, pokud nemáte důvod (svinstvo mezi vnější a vnitřní nohou, s podezřením na znečištění náplně tlumiče podél pístní tyče – nebo kvůli odvzdušnění). A když už lezete do olejového tlumiče kvůli výměně olejové náplně nebo odvzdušnění, je zbytečné lézt do kompenzační komory! Je to jenom zbytečná a otravná práce navíc – v kompenzační komoře prakticky není nic k vidění, pokud zamykání komprese funguje jak má. Obecně prostor olejové náplně uvnitř tlumiče je tím nejčistším prostorem v celé vidlici, je nejlépe chráněný před nečistotami.

Takže máme smontovaný tlumič. Zbývá navléct vnější dvounohu a dokončit kompletaci. Těsně předtím, než nasunete vnější dvounohu, nezapomeňte navléct na vnitřní dvě nohy stahovací pružinky prachovek (na prachovky je navlečete až později).

Takže pružinky, dvounoha… provádějte na vidlici v poloze vodorovné. (Pokud už neplánujete vnější dvounohu znovu stáhnout, není třeba ani mírný náklon, těsnění teleskopů olejovou náplň ven nepustí.) Teď je totiž ta pravá chvíle, bryndnout do každé nohy dosud otevřeným otvorem naspodu něco jako 10 ml oleje (stříkačkou). Následně přišel čas, přišroubovat obě pístní tyče vnitřních nohou do otvorů vnějších=spod­ních nohou.

Pístnice tlumiče má u této vidlice vnější pravý závit, takže se utahuje inbusovým klíčem doleva :-) A protože po řádném odvzdušnění „jde naproti“, není ani problém, že by při pokusu o chycení závitu uhýbala dovnitř. Pístnice se při utahování protáčí ve svém těsnění… (a stejně tak píst uvnitř v kroužku) – to se asi nedá nic dělat, nemělo by to vadit. Plastový ovládací prvek ventilu

odskoku zapadá do protikusu uvnitř inbusového (dutého) konce pístnice :-)

„Pístní tyč“ v noze pružiny se pohybuje o poznání volněji. Protože (pokud) pružina není zatím osazena, je dobré, přidržet si tuto sranda-pístnici z druhé strany oříškem na ráčnovém prodloužení. Ostatně miska na vnitřní straně (proti pružině) je k pístnici držena šroubem, který je vhodné si přidržet proti protočení, když utahujete vnější šroub na noze. Ono je dobré toto vědět popravdě už při rozborce vidlice = vnitřní šroub si přidržet oříškem v noze pružiny, když povolujete vnější šroub…

Pružinky zpátky na prachovky, brzdový třmen… a je to asi všechno.

Ještě poznámka ke zdvihu vidlice:

Když jsem kolo kupoval, v dobových produktových webech celého kola jsem pro vidli Match Comp viděl udávaný zdvih 120 nebo dokonce 130 mm. Po demontáži venkovní dvounohy jsem konstatoval, že sice tlumič skutečně má zmíněných snad 130 mm, ale noha s pružinou má zdvih omezený délkou „pístnice“ na pouhých asi 103 mm :-) Teoreticky by se dal vyhodit plastový doraz, což by dalo pár milimetrů navíc… domnívám se, že bohužel není řešením, použít delší „pístnici na straně pružiny“ (přestože sama pružina má ještě rezervu), protože mám pocit, že vnitřní noha tlumiče je kratší, takže i se stávající skladbou na straně pružiny se tlumič pohybuje spíše u maximálního vysunutí směrem ven, rezervu má na nedosažitelném „vnitřním“ konci zdvihu.

A to je vše, přátelé… nebo není?

Vlastně: není!

Obhlídka vnitřností vidlice a výměna oleje (za nejřidší co jsem sehnal) nevedla ke kýženému „zcitlivění“ vidlice. Vidle měla nadále při běžném provozním zatížení nepochopitelně krátký a tvrdý zbytek zdvihu. Trochu jsem dumal, jestli progresi nezvyšuje třeba vzduch v relativně utěsněném prostoru mezi vnitřní a vnější nohou… ale moc jsem toho nevydumal.

A teprve poté, co jsem si tohle prošel, přišla na řadu pružina od Invel+. Nečekal jsem už výrazný posun… a čekalo mě příjemné převapení :-)

Sama pružina od Invelu je zřejmě o něco měkčí. Pro můj vlastní návrh z patentového drátu 4.5 mm jsem zřejmě špatně odhadl tuhost (G) materiálu originální pružiny, který je odhadem o něco měkčí – snad na úrovni toho, co použil Invel. Mám ale silné podezření, že skutečný problém je možná jinde.

Ony totiž v ruce a na začátku dráhy ty dvě „náhradní“ pružiny nevypadají co do tuhosti příliš rozdílně. Rozdíl je v chování od průměrného zatížení jezdcem, směrem k maximání kompresi. Jak originální pružina, tak moje náhrada vyrobená v Ústí, se chovají ke konci dráhy nepochopitelně progresivně – přestože moje pružina jednoznačně nemá progresivní vinutí, a při zdvihu vidle nemá ani šanci,

aby závity dosedly na sraz!

Není mi jasná jedna věc, a v poučkách jsem se ji nedočetl: když je válcová pružina stlačována, roste její průměr? :-)

Já bych řekl, že ano. Délka drátu na závit zůstává konstantní, ale stoupání se zmenší. A zafunguje Pythagorova věta zpřevodovaná přes Pí.

Podle mého jak originální pružina, tak „moje vlastní“ náhrada, se při kompresi zakousnou zevnitř do trubky (vnitřní nohy) – odtud ta tvrdost ke konci zdvihu.

Pružina od Invelu má spíš náhodou o pár desetinek mm menší opsaný průměr, a pravděpodobně díky tomu má i ke konci zdvihu lineárnější chod!

I tak má vidle znatelný přechod od statického k dynamickému tření, není to úplná citlivka. Zažil jsem citlivější vidle, shodou okolností si vybavuji dvě vzduchové. S tím ale asi už mnoho neudělám, na stávající vidli. Kdybych počítal čas strávený laděním, vyšla by nová vzduchová vidle určitě levněji :-)

Asi bych měl dodat, že vidlici mám z druhé ruky, takže nemohu tvrdit s jistotou, že „originální“ pružina je skutečně originál Manitou. Proto nechci tvrdit, že pokud moje hypotéza se „zakousnutím při kompresi“ platí, že jde o tovární výrobní či designovou vadu výrobce Manitou.

Děkuji za pozornost.