Материал рамы велосипеда

Если взглянуть на рынок велосипедов, то мы сможем определить основной список материалов из которых производятся велосипеды

  • "кроватное железо" низкоуглеродистая сталь
  • легированная сталь
  • алюминиевые сплавы
  • титан
  • композитные сплавы
  • экзотические материалы

Рассмотрим подробнее каждый материал и расскажем о их плюсах и минусах

Железные и стальные рамы

Железные и стальные рамы

Самым дешевым материалом является так называемое "кроватное железо", на самом деле это даже не чистое железо, а низкосортная сталь. Это основной материал для прогулочных велосипедов, так же из него в основном делают подделки основных брендов горных велосипедов. Отличительной чертой велосипедов из этого материала является большой вес рамы, самые популярные производители из Индии и Китая. Хотя мы тут и наговорили на железо, но это первый материал из которого начинали делать велосипеды. Так бесшовные рамы из железа стали делать еще в XIX веке. А трубы с переменным сечением по технологии чем выше нагрузка тем толще будут стенки впервые произвели в 1935 году, а в наше время эту технологию назвали "баттинг". Немало хороших производителей делают рамы из легированной стали этот материал лучше, дороже и не такой тяжелый.

Рассмотрим основные плюсы стальных рам

  • Большой опыт работы со сталью сильно улучшил технологию работы с ней. Из нее можно сделать любую форму труб для рамы и добиться качественной сварки или пайки. И поэтому многие производители дают пожизненную гарантию на рамы из стали, когда алюминиевые часто встречаются с гарантией в 5 лет.
  • Легированная сталь обладает очень высокой усталостной прочностью. И могут выдержать миллионные циклы под нагрузкой. И заметить износ стальной рамы легче, она не лопается как алюминиевая, а постепенно через трещины намекает о своей замене.
  • Высокий модуль упругости дает возможность проектировать рамы тоньше алюминиевых сохраняя туже жесткость.
  • Высокий показатель гашения вибраций позволял делать велосипед без амортизации, и ошибки в проектировании не особо заметны, в то время как в алюминиевых рамах есть такое понятие как "козлить", когда неправильная геометрия приводит к большим скачкам даже при малейших препятствиях (маленький камушек и т.д.)

Что ж сталь хороший вариант для длительных изнурительных поездок, но велосипеды на стальных рамах в основном нижнего ценового диапазона и выбрать хорошего железного коня очень трудно. Все внимания на алюминий и почему так читайте дальше.

Алюминиевые рамы

Алюминиевые рамы

Это самый распространенный материал для производства рам. Одним из факторов этого является низкая себестоимость производства, так есть рамы из алюминия которые выходят с завода по стоимости 25$ за штуку. Несмотря на то что характеристики алюминия намного хуже стали он все же более популярен. И кроется это в его весе. Так у стали удельный вес стали 7,85 грамм на кубический сантиметр, а у алюминия всего 2,7 грамма. Если вспомнить уроки физики, то чем больше диаметр трубы тем выше ее жесткость, а если точнее тут кубическая зависимость, увеличение диаметра в 2 раза даст прирост жесткости в 8 раз. С толщиной стенки все проще тут линейная зависимость двойное увеличение толщины даст двойное увеличение жесткости. Но так как толщину стенки нельзя уменьшать бесконечно, алюминий выигрывает у железа. Минимальная толщина стенки стальной рамы 0,4 мм, алюминия 0,8 мм, при этом сталь намного тяжелее.

Формы алюминиевых рам очень различны, а благодаря технологии гидроформирования можно не прибегая к сварке делать различные утолщения в трубах единой конструкции. Что увеличивает надежность (отсутствие швов от сварки) и упрощает технологию производства.

К достоинствам алюминиевых рам следует отнести: низкая стоимость, высокая жесткость, меньше цена и вес. К недостаткам: малый срок жизни, ломаются без видимых предупреждений, хорошо чувствуется тряска.

Титановые рамы

Титановые рамы

Лучшие достоинства стали и алюминия сочетает в себе титан. Около 40% меньше вес чем у стали. Устойчивость к коррозии. Но есть одно но, жесткость титана ниже стали и это компенсирует большим диаметром труб, но даже этот вариант делает эти рамы легче стальных. Среди титановых рам отличают 2 самых популярных сплава с алюминием и ванадием: 3Al/2.5V и 6Al/4V. Первый менее прочный и более тяжелый, но и цена у него намного меньше. Титановые рамы как и стальные хорошо гасят вибрацию. Правда эти рамы не совсем подходят новичкам, во первых большая цена из за сложного процесса производства (создать раму с указанными свойствами очень трудно) и дороговизны материала, во вторых почувствовать разницу они не смогут не испробовав рамы с других материалов. По этому новичкам советую склонится в сторону алюминия.

Углепластиковые (карбоновые) рамы

Углепластиковые (карбоновые) рамы

Последнее время популярность карбоновых рам стремится вверх. В магазинах даже можно найти составные с алюминия и карбона. Это самые легкий материал для рам удельный вес всего 1,76 грамм на кубический сантиметр. Большая прочность (в 7 раз больше стали) и высокая жесткость (в 3 раза больше стали), хорошее поглощение вибраций делают карбоновые рамы лучшим выбором для производства велосипедов. Технология производства основана на армированном композите: углеродная матрица армированная углеродной тканью. Производство требует больших затрат энергоресурсов и времени. Всю конструкцию в конечном итоге карбонизируют в вакуумной печи при высоких температурах (1200°C - 2500°C). Единственный минус карбон плохо держит нагрузки во всех направлениях кроме направления волокон, поэтому боковые удары не желательны, но если меньше падать все хорошо, ну и долговечность меньше чем у алюминия или стали. Но над этим вопросом работают и возможно в скором времени карбон перегонит и сталь.

На вопрос какую же раму выбрать однозначного ответа мы не дадим, Учитывая высокую цену карбоновых и титановых рам для новичков мы бы посоветовали взять сначала алюминиевую раму. И уже набравшись опыта и осознав что вам нужно от велосипеда выбирать более дорогие решения в зависимости от ваших требований.

  • Комментарии
Загрузка комментариев...

Интересное из Руководство для велосипедистов, отвечаем на вопросы по велосипедам