Какая рама для велосипеда лучше стальная или алюминиевая


Материалы рам или как может не катить рама

Наверно, мои читатели, которые уже успели заглянуть на велосипедные форумы, были удивлены заявлениям некоторых участников о том, что мол, такая-то рама не катит. Как же может не катить кусок железяки, спросите вы. И как бы это не казалось удивительным, я отвечу — может.

Вообще, в понятие катимость байка велосипедисты вкладывают очень широкое значение. Начинающие идут по верхушкам, меняя «некатащие» шины и колеса. Те, кто более продвинут, присматриваются к геометрии велосипеда, не завален ли угол рулевой, не нарушена ли развесовка между передом и задом.

Все это действительно очень влияет на катимость, вплоть до того, что человек явственно различает нюансы разгона, движения в горку и прямолинейного хода между двумя, казалось бы, одинаковыми великами. Но что делать, если все причины некачения устранены, велосипед облегчен, но все равно остается ощущение, что как бы что-то не так.

Это и есть это пресловутое «рама не катит». Разумеется, это уже достаточно глубокий субъективизм, основанный на большом опыте сравнения велосипедов. Не могу сказать, что это по настоящему актуальный вопрос для обычного катальца, но для общего развития не помешает знать. Разберем вопрос катимости на шоссейных и туристических рамах, где она не «заглушается» подвеской и толстыми шинами.

На катимость рамы в первую очередь влияет жесткость конструкции и материал, из которого она изготовлена. Например, вы знаете, насколько сильно прогибается рама в кареточном узле? Возьмите свой байк одной рукой за руль, другой за сидение, и сильно надавите ногой на ось каретки.

Наверняка вы удивитесь, когда увидите, что весь низ велосипеда смещается на 5-10 см. Теперь представьте, что когда вы привстаете на педалях, чтобы надавить на них всем весом, этот кареточный узел уходит в сторону, поглощая часть энергии, предназначенной для ускорения.

Подобные деформации происходят и с задним треугольником. Когда вы ускоряетесь или форсируете горку, задние перья начинают ходить вверх-вниз, буквально на миллиметры, но этого хватает, чтобы забрать часть драгоценной энергии. Чем дальше ось заднего колеса вынесена дальше от подседельной трубы, тем сильнее амплитуда.

Именно поэтому у шоссейных велосипедов это значение минимально, покрышка почти касается трубы. Такое решение не только делает задние перья более жесткими, но и укорачивает базу велосипеда, что также положительно сказывается на эффективности движения.

Казалось бы, логично было бы сделать максимально жесткую раму, и навсегда закрыть вопрос катимости. К сожалению, все очень непросто. Теоретически такой велосипед возможно сделать, но он будет ужасен. Рама, которая нигде не гнется, в полной мере будет передавать все вибрации на позвоночник ездока, что крайне вредно.

Второй негативный фактор — невозможность «обработки» поверхности жесткой рамой. Это трудноуловимое, но вполне объективное явление, при котором рама как бы «облизывает» неровности дороги. Из-за этого велосипедист особенно хорошо чувствует велосипед и трассу.

Поэтому производители рам пытаются найти баланс между жесткостью и комфортом. Например, в шоссейных велосипедах, в которых задняя ось максимально приближена к подседельной трубе, жесткость конструкции компенсируется тонкими и зачастую изогнутыми верхними задними перьями. Каретчный узел усиливается, но возможность рамы изгибаться в поперечном направлении сохраняется, чтобы велосипед лучше входил в повороты.

Но как везде, построить идеальную раму практически невозможно. Сочетание углов геометрии, жесткости конструкции и применяемого материала и определят эту самую полумифическую катимость. Шаг вправо, шаг влево — и на выходе получилась не слишком катящая рама.

Справедливости ради, на данный момент этот фактор уже имеет значительно меньшее влияние, потому что производители, нащупав правильное решение, применяют его ко всем своим изделиям. Практически все современные рамы неплохо катят, и вместе с тем достаточно комфортны.

Немного сложнее с так называемыми «каталожными» рамами. Это понятие означает раму из каталога крупного ОЕМ производителя, предлагающего свою продукцию велосипедным брендам. Далеко не все велофирмы имеют свои отделы R&D, поэтому предпочитают выкупить партию рам у ОЕМ партнера, раскрасить в свои цвета и продавать под своей маркой. Это совершенно нормальная практика в мире производства велосипедов .

Надо понимать, что многие велофирмы — лишь сборщик, имеющий отдел маркетинга, заставляющий покупателя покупать велосипед именно этой марки. Вы можете увидеть два совершенно одинаковых велосипеда: одинаковая рама из ОЕМ каталога, обвес Shimano, колеса Mavic, палки Ritchey, резина Schwalbe, но под разными марками, и стоящие разных денег только потому, что бренд А раскручен больше, чем бренд Б.

Такие рамы имеют весьма усредненные параметры, и про малопонятную «катимость» китайский или тайваньский конструктор вряд ли задумывался. Ничего фатального в этом нет, в любом случае это будут достойные велосипеды, поэтому я всегда призываю выбирать велосипед по сбалансированности сетапа, а не по названию. Особенно это касается бюджетного и среднего ценового сегмента.

Теперь перейдем к материалам, из которых сейчас и в прошлом изготавливаются велосипедные рамы. Открывает список сталь Hi-ten, самый распространенный материал велосипедных рам с его изобретения и до 80-х годов прошлого века. Эта сталь тяжела, весьма мягка и сильно подвержена коррозии.

В настоящее время она полностью вытеснена алюминием, но велосипеды с рамами из этой стали еще могут встречаться в магазинах Ашан по цене 3-5К рублей. Будьте внимательны — не покупать ни в коем случае. Исключение — детские велосипеды, они чаще всего до сих пор изготавливаются из hi-ten стали.

Следующий пункт списка — сталь Cro-Mo. Это тоже сталь, но с добавлением легирующих добавок хрома и молибдена. Этот благородный материал использовался в изготовлении дорогих гоночных рам, из-за меньшего веса (в сравнении с обычной сталью) и возможности «облизывать» дорогу и «писать» повороты. Хромоль продолжает применяться в туристической сфере, где важен комфорт.

Я имел удовольствие вдоволь покататься на хромолевой туристической раме Surly, и могу только подтвердить крайне приятные ощущения от поведения велосипеда на дороге. По сравнению с современными рамами, стальной байк имеет совсем низкую жесткость и как следствие — приемистость, но для туринга это понятие последнее.

Самый распространенный материал для изготовления велосипедных рам на данный момент — алюминий. Алюминий жесток и достаточно легок, поэтому полностью вытеснил сталь почти из всех ниш в велосипедном производстве. Из алюминия делают не только рамы, но и палки, обода и детали трансмиссии. Рамы из алюминия прочны и надежны, это обеспечивается трубами большого диаметра и расчётами мест нагрузки.

Алюминий весьма хрупок и не выдержит сгибания-разгибания, поэтому на раме применяют съёмный держатель задних переключателей, под названием петух. Если велосипедист упадет и погнет петух, то он сможет его выгнуть, в отличии от алюминиевой рамы, которая бы просто сломалась. Еще, вы должно быть заметили, что производители иногда пишут на рамах номера алюминиевого сплава 6061, 7005, 7075 и тд. Каждый сплав немного отличается от другого, но там нет ничего такого, чтобы гоняться за каким-то конкретным.

Про алюминий еще можно знать два термина: баттинг и гидроформинг. Баттинг — это метод изготовления труб переменной толщины. Например, верхняя и нижняя трубы испытывают большие нагрузки в местах прикрепления к подседельной трубе и рулевому стакану, тогда как в середине почти не загружаются. При помощи баттинга облегчают трубу, делая ее максимально тонкой в центре, и толще по краям.

Гидроформинг же — это технология, позволяющая создавать трубы с любыми изгибами и сечениями, что также помогает усилить раму в нужных местах, и облегчить там, где повышенная жесткость не требуется.

Самым технологичным и продвинутым материалом для изготовления велосипедных рам на сегодня является карбон (углеволокно). Его начали массово применять совсем недавно, но с каждым годом карбон отвоевывает себе пространство на рынке. Сейчас уже практически не встретишь топовых моделей велосипедов с алюминиевыми рамами — везде карбон.

Есть три фактора, из-за которых этот материал так популярен у производителей велосипедов. Первое — он ощутимо легче алюминия, и тем не менее очень жесток и хорошо держит нагрузку. Второе — сочетая высокую жесткость, карбон имеет определенную упругость и эластичность, что позволяет абсорбировать микровибрации. Это качество сложно переоценить на шоссейном велосипеде, где нет подвески, а давление в шинах 10атм.

И третье — карбон удобен при изготовлении рам нестандартных форм и сечений. В отличии от сложной сварки и гидроформинга при изготовлении алюминиевых рам, здесь нужны лишь формы для углеволокна.

Несмотря на изрядную долю недоверия к карбону со стороны народных масс, этот материал уже заслужил репутацию крепкого и надежного. Если вы по каким-то причинам хотите купить себе карбоновый велосипед, но боитесь, что он будет недолговечным — отставить бояться. Сколько прослужит карбон — зависит только от вас. Если алюминиевый велосипед не развалился от вашего стиля езды, то карбоновый будет бегать не меньше.

В ближайшие годы произойдет вытеснение карбоном алюминия из сегмента среднего ценового уровня. Цены потихоньку снижаются, технологии совершенствуются, и вполне возможно, что когда-то алюминий совсем уйдет со сцены, как это произошло со сталью.

Еще можно отметить титан в качестве материала для велосипедных рам. Впрочем, его популярность в большей степени обусловлена активностью энтузиастов на велосипедных форумах, в народных массах про этот материал знают плохо. Считается, что титан поглощает микровибрации даже лучше карбона и стали, из-за чего он ценится среди туристов. Титановые рамы весьма дороги, но причина этому не столько цена этого материала, сколько малое производство. К сожалению, титан не пошел в народ, хотя мог бы стать отличной заменой стали, будучи значительно более легким.

Также существуют рамы из магниевых сплавов. Тут я ничего не могу рассказать, так как не видел такой экзотики вживую. Говорят, что магний тоже хорошо гасит микровибрации и обладает легким весом, но боится коррозии. Не думаю, что вы столкнетесь с подобными рамами, поэтому мы можем их не принимать в расчёт.

Итак, покупая байк в этой ценовой нише, не стоит размышлять о катимости рамы, оставьте лозунги типа «Мерида не катит» тем, кто их придумывает. Ваш велик будет катить ровно настолько, насколько вы способны его раскочегарить. Гоняться за более дорогими «катящими» рамами есть смысл лишь серьезно увлекаясь хотя бы любительскими гонками.

На сегодняшний день в сегменте бюджетных и средних велосипедов по прежнему нет замены старому доброму алюминию. Карбон хорош, но пока за него просят несколько завышенную цену, поэтому этот вариант не самый практичный с точки зрения вложения денег. Но если с деньгами проблем нет, то я могу только одобрить выбор карбонового байка, по меньшей мере, он будет вас радовать эстетически.

Друзья, давайте не будем теряться на просторах интернетов!  Я предлагаю вам получать на емейл извещения о публикации моих новых статей, таким образом вы всегда будете знать, что я написал что-то новое. Пройдите по ссылке, пожалуйста.

Читать также:

kotovski.net

Правильный выбор рамы велосипеда

Характер вашего байка, стиль езды, ощущения велосипедиста и предназначение двухколёсного в первую очередь формирует рама. Можно заменить какой-то отдельный переключатель, но радикально велосипед это не улучшит. Но если вы купили велосипед с качественной рамой, то, просто заменив компоненты, вы свободно переведёте велосипед из бюджетного в более элитный. С любой другой деталью такого эффекта не получится. Многие спорят о том, какая рама велосипеда лучше — стальная или алюминиевая. Однако на сегодня многообразие рам способно удовлетворить потребности каждого велосипедиста.

Алюминиевая конструкция велосипеда

Какая рама лучше?

Итак, в ответ на вопрос, какие же самые лучшие велосипедные рамы, в первую очередь мы говорим о материале, из которого они изготовлены. Именно благодаря его составу определяется степень жёсткости рамы, прочности, надёжности, долговечности, устойчивости к ударам, коррозии.

С другой стороны, выбирая байк, одним из ключевых параметров велосипедисты оценивают вес. Понимая преимущество лёгкого транспорта, производители добились потрясающих результатов с различными материалами. Самыми лёгкими считаются карбоновые рамы, вес которых достигает 0,9 кг. Вес рамы из алюминия Klein Adroit почти такой же, как из титана, и составляет всего 1,3 кг. Производитель Scott добился веса 1,6 кг в производстве хромомолибденовой стальной рамы. Однако при, казалось бы, не сильно отличающемся весе сложность изготовления рам из разных материалов сильно отличается и сказывается на цене. К примеру, чтоб добиться лёгкого веса стальной рамы, необходимы более дорогостоящие технологии, соответственно, лёгкая стальная рама будет иметь высокую цену. Возможно, для велосипедиста это сыграет ключевую роль в своём выборе.

Задаваясь вопросом, какая рама лучше, например, стальная или алюминиевая — важно понимать, для каких целей приобретается байк, как будет эксплуатироваться, и наложить на характеристики транспорта соотношение цены и качества.

Материалы, из которых производят рамы

Стальные

Велосипедная рама из стали

Последнее столетие на рынке самыми широко используемыми были велосипеды со стальной рамой. Используя различные марки стали, производители довели процесс до наивысшего качества. В последнее время всё чаще используется сплав с добавлением хрома и молибдена. Соответственно, их название — хромомолибденовые, или хромолевые. И также распространены в производстве стали марки Hi-Ten, которые характеризуются высокой прочностью и дешевизной. Стальные конструкции обладают важным преимуществом — поддаются ремонту. И если произойдёт поломка — конструкция ремонтируется обычным сварочным аппаратом, который не является редкостью, и в любой мастерской вам помогут. А также к преимуществам можно отнести комфорт водителя на бугристых участках дороги. Велосипеды со стальной рамой отлично сглаживают толчки и вибрацию.

Недостатком же является приличный вес и возможность коррозии. Новые рамы в обязательном порядке покрывают эмалью для защиты от коррозии. Однако со временем такая защита повреждается, поэтому минимум раз в сезон проверяйте состояние покрытие и закрашивайте повреждённые участки эмалью либо другим лакокрасочным покрытием. Внутренние участки рамы из стали можно защитить ещё в начале покупки, а именно — обработать антикоррозийным средством.

Алюминиевые

Алюминиевая велорама

В последнее время велосипед с алюминиевой рамой привлекает к себе всё больше внимания. В алюминиевом сплаве часто используются дополнительные вещества, такие как медь, магний, кремний. Главным преимуществом алюминиевых конструкций является более низкий вес. Для увеличения прочности таких конструкций основу составляют более толстые трубы, но вес это не увеличивает. Алюминиевые рамы менее подвержены коррозии, чем стальные, но не стоит забывать, что в зимнее время соль, которой посыпают дороги, может всё-таки привести к коррозии, поэтому зимой чаще мойте велосипед.

Надёжность алюминиевой рамы вполне сравнима с надёжностью стальной, и поломка, как правило, возможна лишь в случае серьёзного повреждения (например, авария). Одним из недостатков является более высокая цена и более сложный ремонт, т. к. обычной сваркой это сделать тяжело. Алюминиевые конструкции отличаются высокой жёсткостью, это делает велосипед более управляемым. Но велосипедист на «своей шкуре» ощутит бугристость местности, поэтому на такие байки устанавливают амортизаторы.

Титановые

Конструкция из титанового сплава

Конструкция из этого материала обладает повышенной прочностью, низким весом и малой подверженностью коррозии. Титановая рама для велосипеда придаёт комфорт велосипедисту и мягко преодолевает неровности дорог благодаря тому, что пружинит. Однако массового производства таких рам не наблюдается, лишь некоторые производители выпускают их серийно. Причиной тому является довольно высокая стоимость. Спрос на титановые рамы невысокий, так как, отдавая за байк немалую сумму, нужно понимать, каких целей хочет достичь велосипедист.

Магниевые

Как и титановый, этот материал обладает высокой прочностью и малым весом. Изделия из этого сплава легче, чем из алюминия и титана, и более высокопрочные одновременно. В использовании они также комфортны, мягко преодолевают вибрацию, но на сегодняшний день ещё сильно дорогие. К недостаткам можно также отнести склонность к коррозии за счёт высокой химической активности.

Рамы из композитных материалов

Прочная и легкая рама из карбона

Понимая желание велосипедиста получить лёгкий, прочный, удобный байк — производители активно пользуются достижениями химии полимеров. И доказательство тому — карбоновые рамы (из углепластика). Всё, о чём мечтает велосипедист — лёгкие, прочные, комфортные (сглаживают вибрацию), абсолютно не подверженные коррозии. Основной недостаток карбоновых конструкций — пока ещё высокая стоимость. Активным байкерам также следует помнить, что эти рамы не любят удары. Излишнее давление в виде падения может привести к поломке конструкции. Но технологии постоянно совершенствуются, и этому материалу предписывают неплохое будущее.

Какую раму выбрать именно вам

При ответе на вопрос, какая же рама велосипеда лучше — стальная, алюминиевая или из другого сплава — в первую очередь нужно определиться со стилем катания. Определитесь с целями катания, взвесьте плюсы и минусы каждого материала.

  • Велосипед с минимальными требованиями — довезти до ближайшего пункта — может иметь самый бюджетный вариант рамы из углеродистой стали.
  • Если вы планируете ездить по городу, а также осуществлять туристические поездки по ровным, асфальтированными и хорошо укатанным дорогам, то вам подойдёт рама из хромомолибденовой стали. Вести такой байк приятно, так как комфортная, мягкая езда вам будет обеспечена.
  • Для универсального велосипеда при относительно недорогой цене оптимальное решение — алюминиевая рама. С таким байком будет комфортно на любой дороге, и он имеет все шансы стать вашим постоянным спутником.
  • Титановый материал не подходит для участников соревнований. Конструкция из этого материала порадует вас в путешествиях, независимо от того, какой тип дороги вас ожидает. Если вас не сдерживает цена — велосипед с титановой рамой будет идеальным спутником.
  • Для гоночных велосипедов чаще используют карбоновые рамы, которые отличает высокая цена и специфические черты.

Понимая характеристики и особенности каждого материала, вы с лёгкостью разберётесь, какая рама велосипеда лучше: стальная, алюминиевая, карбоновая или титановая. Учитывая стиль езды, это поможет вам осуществить правильный и оптимальный выбор.

  • на сайте
  • ВКонтакте
  • facebook

aktsport.ru

Рама велосипеда - материал

Сталь.  Несколько лет назад самыми распространенными были именно стальные рамы. На протяжении почти вековой истории технология производства рам из различных марок сталей была доведена до совершенства. В последние годы в велостроении используются сорта сталей, в которые в качестве легирующих элементов добавляются хром и молибден. Такие рамы называются хромомолибденовыми, или хромолевыми. Иногда используют более дешевые сорта сталей высокопрочных марок (их называют hi-ten).

Важное преимущество стальной рамы – ее высокая ремонтопригодность. Это означает, что в случае поломки такую раму можно отремонтировать с помощью обычного сварочного аппарата, который можно найти в любой мастерской для ремонта автомобилей.  Другим важным свойством стальной рамы является то, что такая рама на неровностях дороги пружинит, гася вибрацию и толчки.

К недостаткам стальных рам относят относительно большой вес (особенно у рам из сталей hi-ten) и подверженность коррозии. Новые рамы всегда покрываются различными эмалями, которые защищают раму от коррозии. Но в процессе эксплуатации это покрытие легко можно повредить. Поэтому хотя бы один раз в сезон стальную раму рекомендуется осмотреть, и закрасить повреждения лакокрасочного покрытия. Чтобы защитить от коррозии внутренние полости стальной рамы, рекомендуется раму нового велосипеда обработать одним из автомобильных антикоррозийных покрытий (например, «Мовиль»).

Алюминиевые сплавы. В последние годы все большее распространение получают велосипедные рамы из алюминиевых сплавов. Сплавы, которые используются в велостроении, обозначаются четырехзначным номером (например, 6061 или 7005). Вопреки распространенному мнению, больший номер материала не означает лучшее качество - это число определяет всего лишь состав сплава. Так, в состав сплава 6061 входит, кроме алюминия, еще и магний, кремний, и медь. А в состав сплава 7005 добавлен цинк.

Самое главное преимущество рамы из алюминиевого сплава – меньший, в сравнении со стальной рамой, вес. Рамы из алюминиевых сплавов делаются из более толстых труб, для достижения сравнимой со стальной рамой прочностью, но при этом они все равно получаются легче стальных. Алюминий меньше подвержен коррозии, чем сталь, но при езде в зимнее время по городским улицам, которые обрабатываются солью и различными реагентами, коррозия может вызвать повреждения рамы. Поэтому, если велосипед эксплуатируется зимой, его надо чаще мыть. (Впрочем, это относится к любому велосипеду).

Несколько лет назад приходилось слышать, что алюминиевая рама менее надежна, чем стальная. Но технология производства не стоит на месте, и сейчас на алюминиевые рамы производители дают гарантию не меньшую, чем на рамы из стали. Любой механизм может сломаться, но поломка алюминиевой рамы обычно происходит в результате достаточно серьезной аварии (то же самое можно сказать и про стальные рамы)

К недостаткам алюминиевых рам относят более высокую цену, и ограниченную ремонтопригодность. Сварка алюминиевых сплавов – более сложный технологический процесс, и для ремонта такой рамы требуется как минимум аппарат аргоновой сварки.

Важное свойство алюминиевых рам – высокая жесткость, из-за чего велосипед становится очень легко управляемым. Но при этом все неровности дороги передаются на руки и тело велосипедиста, поэтому велосипед с такой рамой часто оборудуется амортизаторами.

Титановые сплавы. Эти материалы удачно сочетают в себе высокую прочность, малый вес, и при этом практически не подвержены коррозии. Титановые рамы, как и  стальные, пружинят, гасят толчки и вибрацию, вызванную неровностями дороги,  поэтому ехать на таком велосипеде оказывается комфортно. Самым серьезным недостатком рамы из титановых сплавов является достаточно высокая цена, что сильно ограничивает спрос на эти изделия. Серийно велосипеды с титановыми рамами выпускают очень немногие фирмы-производители. На территории России есть несколько заводов, которые изготавливают велосипедные титановые рамы на заказ, но для оформления заказа на такую раму надо очень хорошо представлять себе цели, которые вы хотите достигнуть.

Магниевые сплавы. Главное преимущество сплавов на основе магния – очень малый вес и высокая прочность. Рамы из этих сплавов получаются очень легкими, даже легче, чем титановые и алюминиевые, но при этом достаточно прочными. Магниевые рамы превосходно пружинят и гасят вибрацию не хуже, чем стальные, но пока еще остаются очень дорогими. Другой недостаток магния – высокая химическая активность, поэтому магниевые рамы относительно быстро коррозируют.

Композитные материалы.  В последние годы производители велосипедных рам пытаются уменьшить вес своих изделий, одновременно добиваясь высоких прочностных характеристик. При этом используются новейшие достижения не только металлургии, но и химии полимеров. Рамы из углепластика (их еще называют карбоновыми) обладают рядом полезных свойств – легкими, прочными, и при этом они хорошо гасят вибрацию. Важным преимуществом карбоновых рам является полное отсутствие коррозии. Главным недостатком рам из углепластика является очень высокая цена. Кроме того, пока еще карбоновые рамы получаются хрупкими, боятся ударов. Падение на таком велосипеде может привести к поломке  рамы. Впрочем, технология производства постоянно совершенствуется, и не исключено, что будущее именно за композитными материалами.

velobazar.com

Велосипедные алюминиевые сплавы 6061 и 7005

Большинство велосипедных рам делают из

  • стали и
  • алюминиевых сплавов.

Бывают еще рамы из

  • углепластика и
  • титановых сплавов.

Углепластик часто называют «карбоном», не утруждая себя переводом с английского: «carbon fiber». Два последних варианта – намного дороже двух первых.

Стальные рамы – это в основном рамы из хромомолибденовой стали 4130 (по-американски, ближайший отечественный аналог – легированная конструкционная сталь 30ХМА по ГОСТ 4543). Хорошо сделанная рама из хромоникелевой стали обладает необходимой прочностью, долговечностью и относительно мало весит.

Некоторые стальные рамы, в основном детских велосипедов, изготавливают из более дешевой углеродистой стали – они такие же прочные и долговечные, но потяжелее хромомолибденовых, потому что толще.

Большинство велорам из алюминиевых сплавов имеют примерно такую же прочность и массу, как и близкие им по цене рамы из хромомолибденовой стали. Их повышенная жесткость хороша для езды по горам или в спринте, но не для преодоления ям и кочек.  В отличие от стальных алюминиевые рамы не ржавеют.  С другой стороны, рамы из алюминиевых сплавов более подвержены усталостным разрушениям и менее ремонтопригодны, чем стальные. Однако хорошо сделанная алюминиевая рама прослужит верой и правдой много лет.

Рама – главная часть велосипеда и база для крепления всех остальных его частей. Рамы современных велосипедов делают обычно из труб, которые соединяют в виде так называемого «двойного треугольника». Эту форму называют также «diamond» — кому-то она напоминает ромб и даже, может быть, алмаз. Форма рамы за более чем сто лет почти не изменилась, хотя с развитием современных технологий и материалов и появилось много новшеств. В последние пару десятилетий особенно активно  искали новые материалы для рам, в том числе среди алюминиевых сплавов.

Качество велосипедной рамы как конструкции определяют четыре основных фактора:

  • жесткость,
  • прочность,
  • усталостная прочность и
  • вес.

Жесткость велосипедной рамы

Жесткость определяет способность конструкции упруго деформироваться: чем больше жесткость, тем меньше упругие перемещения элементов конструкции относительно друг друга. Упругие рамы смягчают удары об ямы и кочки, тогда как более жесткая рама будет передавать ездоку удары от каждой ямы и кочки. С другой стороны, более гибкая рама больше прогибается под нагрузкой, поглощая часть энергии, которая предназначена для движения вперед. Поэтому велосипедисты, которые хотят побеждать в спринте и гонках на время предпочитают жесткие рамы.

Прочность материала велосипедной рамы

Прочностные характеристики материала рамы – предел прочности и предел текучести – в нормальных условиях прямо не влияют на качество езды или ощущения от нее, но являются существенным фактором для стойкости рамы к сильному, «аварийному» удару. Прочная рама выдержит такой удар, а менее прочная – слабая — может и не выдержать.

Усталостная прочность велосипедной рамы

При нормальной езде каждый поворот педали, яма или кочка вызывают в раме небольшие циклические напряжения. Хотя эти напряжения и намного ниже предела текучести материала, за несколько сотен тысяч циклов нагружения они могут вызывать так называемые усталостные трещины и, в конечном счете, усталостное разрушение. Сопротивление материала этому типу разрушения называют усталостной прочностью. Если вы рассчитываете ездить на своем велосипеде несколько десятилетий, ваш вес выше среднего и вы редко слезаете с седла, то для вас усталостная прочность — важный фактор.

Вес велосипедной рамы

Вес, а точнее масса рамы, зависит от плотности материала и, конечно, конструкции рамы, в частности, толщины ее труб. Типичная рама весит от 1,5 до 3,0 кг, что составляет около четверти всего веса велосипеда. Впрочем, полный вес велосипеда часто в десять раз меньше, чем сам велосипедист в полном «боевом» облачении. Так что большинство велосипедистов и не заметят небольшой разницы в весе рам, если, конечно, им не придется долго карабкаться по горам на велосипеде или под ним.

Алюминиевые сплавы для велосипедных рам

Алюминиевые велосипедные рамы изготавливают главным образом из алюминиевых сплавов:

Некоторые другие алюминиевые сплавы, например, 7075 и 2014, более прочные, чем оба сплава 6061 и 7075, но они не годятся для изготовления велосипедных рам, так как их почти невозможно сваривать, по крайней мере, обычной аргонно-дуговой сваркой.

Часто считают, что алюминиевый сплав 6061 больше подходит для велосипедных рам, чем сплав 7005, хотя сплав 7005 и несколько более прочный. Прочность при растяжении сплава 7005-Т6 составляет 350 МП, а сплава 6061 – 310 МПа, предел текучести 290 и 275 МПа, соответственно.

Когда речь идет о прочности рамы в целом, то большие различия в прочности возникают из-за качества сварных швов, выбора формы труб и их толщины, а также общей конструкции рамы. На самом деле, при тех нагрузках, которым обычно подвергается велосипедная рама, различий между алюминиевыми сплавами 6061 и 7005 практически нет, поскольку напряжения, которые возникают в раме, достаточно далеки от этих предельных величин.

Алюминиевый сплав 6061

Алюминиевый сплав 6061 — полный аналог отечественного сплава АД33 по ГОСТ 4784-97 — принадлежит  к серии алюминиевых сплавов 6ххх (Al-Mg-Si). Основными легирующими элементами являются:

  • магний (0,8-1,2 %) и
  • кремний (0,40-0,6 %),
  • а также медь (0,15-0,40 %)  и
  • железо (до 0,7 %).

Сплав 6061 обладает довольно высокой прочностью, легко сваривается и широко применяется не только для изготовления велосипедных рам, но и в строительстве, самолетостроении, судостроении.

Как и все сплавы серии 6ххх сплав 6061 является термически упрочняемым сплавом. Термическая обработка, которая применяется для уже сваренных рам, заключается в нагреве до 530 °С, интенсивном охлаждении водой и искусственном старении при температуре около 180 °С в течение 8 часов. Алюминиевый сплав 6061 после такой обработки обозначают 6061-Т6.

Алюминиевый сплав 7005

Алюминиевый сплав 7005 принадлежит к серии алюминиевых сплавов 7ххх без легирования медью (Al-Zn-Mg). Основные легирующие элементы:

  • цинк (около 4,5 %) и
  • магний (около 1,4 %).

Алюминиевый Сплав 7005, также как сплав 6061, является термически упрочняемым. Однако, в отличие от сплава 6061, который требует довольно быстрой и интенсивной закалки водой при его термической обработке, для сплава 7005 в этом случае достаточно охлаждения воздухом.

Некоторые главные производители велосипедов с алюминиевыми рамами декларируют применение специальных алюминиевых сплавов или специальной обработки алюминиевых сплавов для улучшения свойств рам.  Похоже, часто это скорее маркетинговые ходы, чем «прорывы» в металловедении алюминия.

Брендовые алюминиевые сплавы

Например, известная фирма Giant применяют свой, брендовый алюминиевый сплав «AluxX». При этом обычный «AluxX» — это просто алюминиевый сплав 6061, но с особой конструкций «баттинга», технологии гидроформинга и термической обработки.

Баттинг (от английского – butting) – утолщение труб критических сечениях, чаще на концах труб.Гидроформинг – формовка труб путем помещения их в специальные матрицы и закачки им внутрь воды или специального масла под высоким давлением.

Более продвинутый сплав «AluxXSL» отличается от сплава 6061 чуть большим содержанием меди.

Фирма Trek применяет бренды:

  • Alpha White Aluminum и Alpha Black Aluminum — это обычный сплав 6061,
  • Alpha Red Aluminum – термически упрочненный алюминиевый сплав 7075.

Источник: http://www.brightspoke.com/c/understanding/bike-frame-materials.html

aluminium-guide.ru


Смотрите также

SashaMoto.ru

Обзоры мото и вело-техники, полезные статьи о ремонте и эксплуатации

На главную