Wnętrze piasty Shimano Nexus NX30

Budowa

Smarowanie piasty z dynamem jest dość kłopotliwą czynnością. Dostanie się do łożysk wymaga odlutowania wyprowadzeń, a lutownica zwykle nie stanowi wyposażenia warsztatu rowerowego. Przy okazji wygina się końcówka uzwojenia. A ponieważ jest to drut, łatwo się łamie. Właśnie taki przypadek mi się trafił, więc zostałem zmuszony to naprawić.

Zwykle instrukcję montażu przedstawia się jako sekwencję czynności przy rozkładaniu urządzenia i dodaje komentarz ze składanie należy przeprowadzić w odwrotnej kolejności. Ponieważ jednak składanie jest zwykle trudniejsze, wymaga np. regulacji, zdecydowałem przedstawić montaż dynama i dopisać, że demontaż odbywa się w odwrotnej kolejności.

Dodam jeszcze, że podstawowym narzędziem potrzebnym do pracy jest klucz płaski 17, co najmniej 2 sztuki. Potrzebne też są: lutownica, klucz płaski 32 i różne drobiazgi: srubokręt, szmatka, smar itp.

Po rozkręceniu piasty dostajemy dwie główne części: właściwy generator energii elektrycznej i resztę piasty z komorą mieszczącą ten generator. Oczywiscie mamy jeszcze komplet kulek, konusów, kontr, różnych podkładek i inne drobiazgi.

Generator Komora dynama

Zasada działania

Dynamo w piaście NX30 jest prostym alternatorem, o nieco nietypowej konstrukcji, gdyż ruchoma część znajduje sie na zewnatrz, natomiast oś (i wszystko na niej zamontowane) jest nieruchoma. Pomimo to zjawiska występujące w nim są dokładnie takie same jak w klasycznym alternatorze.

Ruchomym (obracającym się) elementem jest, co było łatwe do przewidzenia, magnes pierścieniowy wielobiegunowy umieszczony w wielkiej 'nakrętce', stanowiącej zamknięcie komory dynama. Energia elektryczna generowana jest w dość dużej cewce, nawiniętej "na osi koła". Cewka ta posiada przekrój ok 2cm*2cm i nawinięta jest dość grubym drutem (0.5mm). Odpowiednie pole magnetyczne doprowadzane jest do cewki poprzez układ magnetyczny składający sie dwóch blach (pewnie z miekkiej stali) o grubosci ok 2mm, umieszczonych po obu stronach cewki i stanowiących jednocześnie jej karkas. Blachy, te wyciete w ksztalcie "słońca" zamontowane są na osi po obu stronach cewki. Ich promienie zagięte są "nad cewką", tak by się przeplatały. Magnes jest namagnesowany w taki sposób, by kolejne bieguny znajdowały się dokładnie w takiej odległości jak zagięte promienie blaszek. Jednakowe bieguny trafiają na promienie jednej blaszki, więc każda z blaszek skupia jeden z biegunów pola magnesu. Dzięki temu w cewce występuje silne pole magnetyczne. Po drobnym obrocie koła odwraca się sytuacja odwraca się, każda z blaszek skupia przeciwne bieguny i pole w cewce ma przeciwny zwrot. Dzięki takiej kontrukcji bieguny magnetyczne "doprowadzane" są naprzemiennie do cewki, zmieniając zwrot wielokrotnie w trakcie jednego obrotu koła, co zapewnia generowanie sensownego prądu przy powolnych obrotach koła.

stator

Niestety nie miałem możliwości sprawdzić, co znajduje się w samej osi cewki, poza osią piasty oczywiście. Prawdopodobnie wykonany tam jest jakiś rdzeń przenoszący strumień magnetyczny poza osią "nośną", która w definicji musi byc lita i wzbudzałyby się w niej prądy wirowe. Jak widać na zdjęciach, tarcze "słoneczek" posiadają szczeline, która zmniejsza generowane w nich prądy wirowe. Na poniższej fotografii widać, że uzwojenie zaczyna się w pewnej odległości od ośki. Bliżej znajduje się prawdopodobnie wspomniany rdzeń.

Uzwojenia

Naprawa

Jak już wspomniałem, urwała mi się końcówka drutu nawojowego. Jedna z końcówek, ta podłączona do masy, jest całkowicie sprawna. Doprowadzenie masy
Natomiast druga, ta, która powinna być wyprowadzona do zewnętrznego złącza, jest nieco za krótka. Zaprezentowany stan jest skutkiem poprzedniej, nieudanej próby naprawy, wiec usunięta jest izolacja na samym końcu. Próba ta polegała na dolutowaniu nowej końcówki przewodu, jednak szczelina przeznaczona na ten przewód jest zbyt wąska i płytka, by zmieściło się tam łączenie przewodów (wraz z izolacją). Wyprowadzenie
Dobrym miejscem do wykonania przedłużenia jest fragment przewodu pomiedzy cewka a ośką. Oryginalny kabel idzie tam szczeliną w tarczy i jest tam dostatecznie dużo miejsca.
By udostępnić ten fragment kabla należy odkręcić widoczną na poprzednim zdjęciu nakretkę i zdjąć też mosiężną podkładkę blokującą.
Bez nakretki Skracamy
Do wykonania połączenia należy przygotować odpowiedni kawałek koszulki termokurczliwej, najlepiej jak najcieńszą. Koszulki
Lutujemy, zakładamy koszulkę i zaciskamy przy pomocy gorącego powietrza. Dolutowanie
Układamy kabelek w szczelinie w tarczy i w gwincie ośki. Jest zajdzie taka potrzeba można to zabezpieczyc dodatkowo kolejną koszulką lub glue-gunem. Przypominam, że ta część jest nieruchoma, więc nie trzeba martwić się nadmiernie o wyważenie, zmęczenie, siły odśrodkowe itp. Zaginanie
Dynamo można uznać za naprawione, można rozpocząć procedurę składania. Kontrolnie, przed samym montażem należy wykonać pomiar rezystancji uzwojenia. Wynik około 4 Ω świadczy o braku przerw i raczej wyklucza zwarcie w naprawianym fragmencie. omomierz

Montaż

Pierwszym etapem składania jest nakręcenie zdjętej w czasie naprawy nakrętki z podkładką. Ponieważ występuje tutaj ryzyko uszkodzenia przewodu należy ponownie skontrolować rezystancje.
Dodatkowo można odlutować kabelek od doprowadzenia masy i sprawdzić rezystancję pomiędzy cewką a elementami metalowymi. Mienik powinien pokazać wartość poza zakresem. Oczywiście po pomiarze lutujemy kabelek z powrotem.
Nakretka
Mamy gotowy stojan, można przygotować łożyska. Najpierw od strony lewej, przeciwnej do wyprowadzenia. Tak jest po prostu prościej. Czyścimy bieżnie, nakładamy smar i wkładamy kulki. Lozysko w piascie
Wkładamy ośkę dłuższym końcem (uważajac na kulki). Oska w piascie
Teraz trzeba założyć uszczelkę łożyska. Jest to taki gumowy pierścień. Uszczelka w piascie
Nakręcamy konus, oczywiście wcześniej czyścimy go ze starego smaru. Konus piasty
Dokręcamy konus, pozostawiając mały luz, niezbędny, by stojan nie obcierał się o obudowę. 1mm chyba wystarczy. Luz też zostanie skasowany przez konus po drugiej stronie. Luz
Zakładamy podkładkę dystansową i kontrę. Oczywiscie mocno dokręcamy kontrę, starając się nie ruszyć pozycji konusa. Kontra piasty
W tym momencie zakończony jest montaż po lewej stronie. Z prawej sytuacja jest nieco bardziej skomplikowana - mamy kabelek do przeprowadzenia. Z drugiej strony jest troche łatwiej - bieżnia łożyska jest umieszczona w pokrywie z magnesem. Czyścimy ją... Puszka
Od środka też warto wytrzeć - magnes jest dość kruchy i często obecne są tam drobne odpryski. A ponieważ są magnetyczne, same nie wypadną. Niestety, w czasie jazdy potrafią dostać się np. do łożysk, więc najlepiej się ich pozbyć. Magnes
Zakładamy ta puszkę na ośkę i, pilnując kabla, umieszczamy w komorze dynama. Należy starannie ustawić gwint, ponieważ jest on drobnozwojowy i łatwo go zniszczyc. Magnesy troche pomagają w dosuwaniu puszki na miejsce. By prawidłowo ustawić gwint, najlepiej pokręcic w przeciwną strone (odkręcać) aż do wyczucia momentu, gdy następi drobny skok nakrętki spowodowany minięciem się koncówek gwintu. Wtedy można zacząć dokręcać mając prawidłowo ustawiony gwint. Do tej pory nalepiej kręcić ręką, w ten sposób lepiej czuć co się dzieje. Jednak ponieważ prawa bieżnia łożyska umieszczona jest w puszcze, która przecież nie stanowi integralnej częsci piasty, puszka ta musi być bardzo starannie dokręcona, połączenie to przenosi połowę nacisku na przednie koło. Najlepiej do dokręcania nadaje się klucz płaski 32. Używając tak wielkiego klucza, dobrze jest być pewnym, że gwint dobrze się ułożył. Klucz do puszki
Podobnie jak po drugiej stronie, nakładamy smar i wkładamy kulki. Robimy to dopiero teraz bo w czasie manipulacji puszką łatwo zgubić kulki. Kulki w puszcze
Następnie zakładamy uszczelkę. Kulki i uszczelka w puszce
I nakręcamy konus. Tym razem żaden specjalny luz nie jest potrzebny. Oczywiście caly czas pilnujemy kabelka i po nakręceniu konusa jest kolejny dobry moment do sprawdzenia rezystancji. Gwint konusa mógł, przecież przeciąć izolacje. Konus na puszcze
Teraz należy założyć cienką podkładkę z dwoma łukowymi wycięciami i ząbkiem. Ząbek (mało widoczny na zdjęciu) powinien być skierowany na zewnętrz. Wchodzi on w plastykowy element zakładamy kilka kroków później. Wewnętrzne nacięcie powinno wypadać nad szczeliną z kablem. Podkladka na kabel
Kolejny krok jest dość trudny do opisania. Mamy dwa identyczne elementy metalowe, każdy z nich ma kształt pięciokąta z okrągłą dziurą na ośkę. W dziurce tej znajduje się wypust pasujący do szczeliny w gwincie, uniemożliwiający obracanie. Od strony dziubka w tych elementach znajduje sie wyciecie. Oba elementy składamy płaską powierzchnią do siebie i zakładamy na ośkę. Kabel wyprowadzamy wspomnianym wycięciem. Wypusty wchodzące w szczeline uniemożliwiają dalsze prowadzenie kabla szczeliną. Możliwe jest tez odwrotne założenie tego zewnatrznego elementu. Na zdjęciu poniżej oba te elementy wyglądają jak jedna całość. Cybanty
Montaż pomału zbliża się do końca. Zakładamy plastykową obudowę wyprowadzeń. Kabelek należy przeprowadzić przez małą dziurkę w tym elemencie. Plastyk wiekszy
Tutaj pewnien krok związany z wykonaną naprawą - przycinamy kabelek na odpowiednią długość (z zapasem), odizolowujemy i cynujemy końcówke. Normalnie, koncówka jest już przygotowana. Skracamy koncowke
Bierzemy blaszkę tworzącą styk wyjściowy i ją czyścimy, usuwamy też nadmiar cyny z pola lutowniczego. Blaszka kontaktowa
Lutujemy do kabelka. Otwor do przeprowadzenia kabla znajduje się na krawędzi zgięcia. Lutujemy
Umieszczamy styk na plastykowej obudowie. Ewentualny nadmiar kabla zwijamy i upychany pomiedzy blaszką a przepustem kabla. Upychamy kabel
Zamykany obudowe płaskim, plastykowym elementem. Jest od równocześnie izolacja pomiędzy wyprowadzeniami dynama. Plastyk izolacyjny
Zakładamy wyprowadzenie masy. Blaszka masy
Dokręcamy kontrę. Prawdopodobnie na zdjęciu kontra nakręcona jest odwrotnie. Ząbki powinny być skierowane do wnętrza, w strone masy dynama. Na poprzednim zdjęciu widać ślady po ząbkach na wyprowadzeniu masy. Kontra masy
Gotowe, teraz zaciski i można zakładać do roweru.
Napisz do mnie, jesli masz jakies uwagi.Mój email