Стальные рамы для велосипеда. Велосипедные рамы из алюминия (алюминиевых сплавов). Рама из сплава на основе магния

При выборе и покупке детского велосипеда очень часто родители ребенка задаются несколькими вопросами:

  • На какой раме купить велосипед? Стальной или Алюминиевой
  • Со скоростями или без них?
  • Насколько времени ребенку хватит приобретаемого текущего размера велосипеда?
  • Какой велосипед купить дешевле - в коробке, или уже собранный в магазине?

Давайте разберем первый вопрос:

Какой детский велосипед лучше: на стальной или алюминиевой раме?

Детский велосипед на раме из алюминия, например, на 18 дюймовых колесах где-то на 1,5 килограмма легче, чем на базе рамы из стали, возьмем для сравнения (1-0 в пользу алюминия).

Стальной детский велосипед стоит на порядок меньше чем алюминиевый (1-1).

Алюминиевые рамы, как правило, имеют более правильные геометрии, оснащаются хорошими втулками и покрышками. Все это в совокупности, дает хороший накат. Детям даже не катавшимся ни разу, удается, практически в первый же, максимум второй день знакомства с велосипедом, самостоятельно кататься. На велосипеде со стальной рамой в среднем уходит около 5-7 дней на обучение и привыкание (2-1 в пользу алюминия).

Алюминиевые велосипеды не ржавеют, а их узлы более надежные и качественные, что позволяет долго сохранять товарный вид и продать велосипед с минимальными денежными потерями после того как он Вам больше не нужен (3- 1).

Детские велосипеды на рамах из алюминия более современные по дизайну и покрыты более качественными лакокрасочными покрытиями, что делает их более яркими и привлекательными (4 -1).

На физическое развитие и координацию движения детей, велосипеды на стальной и алюминиевой раме воздействуют одинаково, здесь главное правильно подобрать размер.

По баллу каждому и в итоге 5-2 в пользу детского велосипеда на алюминиевой раме.

Подведем итоги. Стальной велосипед (например, Стелс Jet) проигрывает алюминиевому (например, Pilot 180), по всем второстепенным характеристикам: вес, комплектующие, износоустойчивость и дизайн. Выигрывает только в стоимости. И из этого можно сделать вывод: если Вам позволяет бюджет, то лучше приобрести алюминиевый, но если не позволяет, не отчаивайтесь, главная задача велосипеда это физическое развитие и развитие координации движения ребенка, а с этим стальной вело справляется ничуть не хуже алюминиевого.

Второй часто задаваемый вопрос.

С каких лет можно эксплуатировать ребенку велосипед со скоростями?

Надо четко осознавать, что велосипед со скоростями гораздо более быстрый чем без них, и вы не сможете шагом (и даже бегом) контролировать езду ребенка. То есть у Вашего ребенка уже должен быть большой опыт (больше 2 сезонов) катания на обычном велосипеде и он должен понимать, куда он едет, и как он будет маневрировать или тормозить.

Ведущие производители велотранспорта рекомендуют использовать скоростные велосипеды начиная от семи лет. На своей практике мы можем заявить - если ребенок катается с трех лет, то возможно использование скоростного велосипеда при достаточности роста и веса ребенка и с 6 лет.

Скоростные велосипеды тяжелее обычных приблизительно на 2 – 3 килограмма. На них нельзя поставить обычные дополнительные балансировочные колеса, соответственно, у Вашего ребенка хорошо должно получаться держать равновесие на двух колесах. Ну и, конечно же, скоростной велосипед дороже обычного более чем в два раза, а так же более сложный в техническом плане. Другими словами ремонт и обслуживания без опыта и знаний будет проходить очень болезненно и мучительно. Наиболее популярные модели в этом сегменте и .

Третий интересующий родителей вопрос.

Насколько хватит моему ребенку приобретаемого велосипеда?

Понятно, что мы все хотим сэкономить денежные средства, но есть определенные группы товаров или расходов, на которых экономить не стоит. Велосипед можно и нужно отнести в группу расходов на здоровье. А на здоровье не экономят, тем более на здоровье ребенка.

Для того что бы у Вашего чада правильно развивались мышцы организма и вестибулярный аппарат, ему постоянно необходим велосипед нужного размера. Поэтому, как правило, приобретаемый детский велосипед служит один год, а на следующую весну покупается уже больший размер. На 3 года приобретается велосипед на 12 или 14 колесах, на 4-5 лет 16 дюймов, на 6 годиков – 18 диаметр, 7 лет – 20 дюймов. Не берите велосипед ребенку на вырост это чревато следующими серьезными проблемами:

  • Повышенная травмоопасность.
  • Неправильное развитие мышц и опорно-двигательного аппарата.
  • Ребенок не будет получать удовольствие, и просто не будет кататься на купленном велосипеде, что может повлиять на физическое развитие.

Лучше чем покупать велосипед на вырост, следить за велосипедом купленным в размер. Тогда вы сможете на следующий год продать его на «Авито» с потерей не больше чем 30% от стоимости. А своему ребенку приобрести новый, подходящий по размеру. Новый двухколесный друг будет каждый год вызывать новые положительные эмоции, ребенок будет кататься, а значит, будет и развиваться.

Четвертый популярный вопрос.

Какой велосипед купить дешевле - в коробке или уже собранный в магазине?

В современном мире каждый человек, покупающий детский или взрослый велотранспорт встает перед одним вопросом. Заказать велосипед через интернет в коробке подешевле, или купить в магазине собранный, но дороже? Мы советуем Вам хорошо подумать, прежде чем склонится в пользу какого то решения не обдуманно.

Итак, для того что бы купить велосипед в коробке и затем его собрать, как минимум нужно обладать следующим:

  1. Иметь небольшой опыт ремонта велосипеда (хотя бы в детстве).
  2. Необходимый инструмент: набор шестигранников, рожковые ключи на 14 и 15, разводной ключ, различные отвертки.
  3. Свободное время от 2 часов до пары дней (как пойдет).

В принципе, если вы собираетесь купить детский велосипед в сетевом магазине, то особой разницы между сборкой своими руками и руками работника сетевого магазина (не профессионального мастера) Вы не почувствуете. Тут вы можете сэкономить, заказав через интернет, но если у Вас не далеко от дома есть специализированный магазин по продаже велосипедов, то опытный мастер соберет Вам велосипед гораздо качественнее и лучше, чем Вы. Это отразится на комфорте и долговечности в использовании. Сэкономить на сборке вы сможете от 400 до 2 000 рублей в зависимости от стоимости велосипеда и сложности сборки. Но тогда вы теряете гарантию от магазина. Если Вам попадется какой-то брак который выявится в процессе сборки, то Вам придется самостоятельно сдавать велосипед на экспертизу производителю, что бы доказать что поломка не была произведена в период сборки или неправильной эксплуатации.

О том как правильно подобрать размер рамы и колес в зависимости от возраста и роста ребенка, а также другие советы по выбору детского велосипеда читайте в .

Синглспидом называется велосипед с одной скоростью. «Проще – не всегда хуже» - как раз про него. Популярное заблуждение о максимальном удобстве при наибольшем количестве «наворотов» разбивается о камни лаконичности и легкости подобных моделей. Первый односкоростной велосипед появился в Японии в середине ХХ века. Японские курьеры начали использовать быстрые и простые велосипеды для доставки почты. В эпоху усложнения привычных рядовых вещей, хочется вернуться к изначальной простоте в использовании и уходе.

Для некоторых людей одна скорость на велосипеде является отталкивающим фактом в выборе байка, но стоит понять одну очевидную вещь – количество скоростей на велосипеде не влияет на скорость передвижения, меняется лишь степень затрачиваемых усилий. После бума на велосипеды, от руля до педалей оснащенных множеством различных деталей и приспособлений, синглспид вновь отвоевал лидирующие позиции на велосипедном рынке. Одна звезда спереди, одна сзади – сила в простоте!

Плюсы и минусы синглспида

Преимущества синглспида очевидны и понятны даже ребенку. Объясняя просто – меньше деталей, меньше забот. Отсутствие переключателей, манеток, кассет и тросов облегчает обслуживание велосипеда и экономит финансы. Фундаментальная простота байка не сделает кошелек легче, а вот велосипед - пожалуйста. Маленький вес, достигнутый отсутствием деталей для нескольких скоростей, еще никого не расстраивал. Наоборот, легкость, которой может похвастаться велосипед с 1 скоростью, уверенно относится к плюсам. И для начинающих велосипедистов, и для уверенных велонаездников, приятным фактором служит простота в обращении, ведь трансмиссия – это самый капризный элемент. Даже закрытая система переключения скоростей, заключенная в планетарной втулке, нуждается в чутком внимании и своевременном обслуживании, что уж говорить об открытой системе. Для жителя мегаполиса городской велосипед без скоростей словно палочка-выручалочка. Здесь нечему ломаться, поэтому у вас будет время на дела поважнее, чем техническое обслуживание невовремя сломавшегося двухколесного друга. Да и каждый ли справится со сложной трансмиссией и ее ремонтом? Нет скоростей – нет проблем!

Недостатков у сингспида мало и они незначительны. Преодоление препятствий потребует усилий, дорога в горку может стать настоящим испытанием. Односкоростной велосипед проигрывает в универсальности многоскоростному байку, адаптированному под холмистую поверхность, для езды по пересеченной местности он малоэффективен.

Синглспид – велосипед для города, для комфортной езды ему нужна дорога. С препятствиями он справится, но силы придется потратить.

Как выбрать single speed bike?

Основная задача при выборе синглспида – определиться с цветом. Минимальная комплектация отметает ряд сложностей, на которых следует обращать внимание при покупке. Если среди многообразия городских и прогулочных велосипедов вы решили выбрать синглспид, то дело за малым. Велосипедный рынок пестрит самыми разными моделями на любой вкус и цвет. Технический фактор, на который следует обратить внимание, это соотношение количества зубов передней звездочки к количеству зубов задней. Для езды по городу с несильно холмистым рельефом и ровными дорогами рекомендуется отношение 2,5х1. Если дороги встречают не идеальным асфальтом, а препятствиями и холмами, лучше выбрать соотношение поменьше, например 2,3х1. Взрослые велосипеды без скоростей, предназначенные для езды по пересеченной местности и бездорожью, предлагают отношение 2х1. Выбор идеального соотношения сугубо индивидуален и даже прописанные выше примеры не всегда совпадают с потребностями клиента. Для наиболее точного попадания в цель рекомендуется тест-райд и прислушаться к своим ощущениям на велосипеде. Еще один миф про ограниченность синглспида развеян, даже одну скорость вы можете подстроить под себя.

Лучший singlespeed от Electra

Односкоростные велосипеды Electra востребованы в каждой стране. В солнечной Калифорнии и капризной Москве, дождливом Лондоне и ветренном Санкт-Петербурге. Популярность обусловлена выбором – почти в каждой линейке моделей есть женский и мужской синглспиды. Классический Cruiser, который часто сравнивают с диваном на колесах, утонченный шоссейный Loft и универсальный прогулочный Townie. Добавим обилие расцветок и получим богатый ассортимент самых комфортных и ярких велосипедов. В гонке за звание лучших велосипедов-синглспидов у Electra несравнимое преимущество в запатентованной системе Flat Foot. Широкий угол обзора в сочетании с ровной спиной и расслабленными мышцами становятся решающим фактором в выборе лучшего односкоростного велосипеда.

Выбирая раму туристического велосипеда, необходимо понимать, что рама отлично подходящая на определённый тур не обязательно подойдёт другому велосипедисту на его тур. Возможности разных рам сильно отличаются. На что обратить внимание при выборе велосипедной рамы?

Материал рамы.

Современные рамы для велосипедов производятся из высокоэластичных хромо-молибденовой стали, алюминия, титана или из карбонового композитного материала. В недалёком прошлом практически все туристические велосипеды собирались с использованием высокоэластичной хромо-молибденовой стали. Даже сегодня мелкие и средние производители создают свои дорогие из различных сплавов высокоэластичной хромо-молибденовой стали. Сейчас практически все производители выпускают очень лёгкие, прочные и недорогие алюминиевые велосипедные рамы. В туристических велосипедах на смену такому старому материалу как сталь пришли алюминий или титан.

Стальные рамы.

Все распространённые стальные сплавы имеют приблизительно одинаковые жесткость и вес. При производстве велосипедных труб для усиления их прочности добавляют хром и молибден. Эта добавка позволяет произволить трубы, утончённые посередине и утолщённые по концам, что делает раму легче. У стальных рам обычно трубы тоньше по сравнению с алюминиевыми.

Использование более тонких труб делает раму эластичней за алюминиевую. Эта гибкость увеличивает комфорт при езде и отпадает необходимость в карбоновой вилке, в подседельном штыре или карбоновой раме. И чем гибче рама — тем дольше она прослужит.

Рамы из стальных сплавов прочные, жесткие, комфортные, лёгкие, недорогие и ремонтопригодные. Рама из высококачественного стального сплава — хороший выбор для туристического велосипеда.

Велосипеды с алюминиевой рамой.

На настоящий момент алюминий самый распространённых материал для качественных массовых велосипедов. Алюминиевая рама лёгкая, отзывчивая, коррозиоустойчивая и недорогая. По сравнению со стальной рамой у неё лучше жесткость и вес.

Алюминий менее плотный за сталь. Получается жесткая, но лёгкая рама. При той же толщине стенки у алюминевой рамы диаметр больше. По сравнению со сталью увеличенние размера трубы приводит к облегчению рамы, но вместе с тем и к ужесточению. На самом деле ощутить эту жесткость смогут только немногие велотуристы. Для некоторого ослабления жесткости можно установить карбоновые вилки и подседельные штыри.

Титановые рамы.

Исходя из своей прочности и лёгкости титан прекрасный строительный материал для рам. Но из-за стоимости самого титана и стоимости создания рамы он очень дорогой. Прочность титановой рамы сравнима со стальной, но у титановой трубы диаметр больше, чем у стальной трубы с такой же жесткостью. В сравнении со сплавами стали у титана два главных преимущества: лёгкость и сопротивление коррозии. Непомерная цена ограничивает его доступность в туристических велосипедах.

Геометрия велосипедной рамы.

Геометрия рамы классического туристического велосипеда рассчитана на длительную езду по шоссе. Но туристическая рама отличается от других рам (например, шоссейных, спортивных, и гибридных) некоторыми особенностями, которые позволяют комфортно и устойчиво ехать с тяжёлым багажом. Управление должно быть менее чувствительным, центр тяжести находится ниже, а положение тела быть более вертикальным. Факторы, определяюющие эти преимущества показаны на рисунке ниже.

  • Приведённые здесь размеры основаны на размере рамы 54 см (подседельной трубы) и могут значительно различаться в зависимости от геометрии рамы.
  • Сильнее отведенная назад головная труба «A» с углом около 71°, приближает ближе к велосипедисту для более вертикального положения (при использовании выноса правильного размера).
  • Более длинные нижние перья заднего треугольника «D» обеспечивают больший просвет между и пятками. Что также смещает велобаул дальше от каретки, чтобы вес лучше распределялся между обоими колёсами. Длина нижнего пера заднего треугольника больше 450 мм — эмпирическое правило.
  • Высота каретки «E» над землёй около 270 мм, что позволяет удержать центр тяжести низко. Это дополнительная помощь для устойчивости велосипеда при тяжёлой загрузке.
  • Длинная колёсная база «G» приблизительно 1055 мм с целью лучшего управления и устойчивости при тяжёлой загрузке.
  • Крепления для крыльев
  • Минимум 2 (3 фляги лучше)
  • Крепления для
  • Передний и задний просвет колёс, расчитаный минимум на 38 мм с учётом крыльев
  • Колёса 700c или 26"
  • Крепления для кантиливерного тормоза или V-brake
  • В последнее время на туристических велосипедах выского класса используются дисковые тормоза. Их мощность торможения определённо выше, чем у других тормозов (особенно во влажных и грязных условиях); обычно они избыточны для большинства путешествий. Но для тяжело нагруженого похода и тандема, дисковые тормоза нуждаются в усилении мощности торможения.

Рама из алюминиевых сплавов (Al) - легкая, прочная и жесткая. Имеет "агрессивный" вид и спортивный "характер". Существует целый ряд алюминиевых сплавов и способов их обработки (7000, 7005T6, 7009T6, 7010T6, 6061T6), однако важнее не то, из какого сплава сделана рама, а фирма-производитель и класс рамы. Велосипед с хорошей алюминиевой рамой мгновенно набирает скорость - от малейшего нажатия на педали, отлично идет в гору и позволяет великолепно "чувствовать" дорогу. Повороты проходить существенно сложнее, чем на хромомолибденовой раме, однако при этом сам поворот проходится быстрее. Качественные алюминиевые рамы делают сегодня большинство ведущих мировых фирм-производителей. Они также имеют баттинг и ставятся на велосипеды ценовой категории $800-1000. Велосипеды с рамами высокого класса имеют отличные параметры по разгону, динамике и работе на подъемах. Для рамы из алюминиевых сплавов крайне необходима хорошая амортизационная вилка, в совокупности с которой она проявляет все свои положительные свойства. Основные недостатки по сравнению с хромомолибденовыми рамами: меньшая накатистость (рама "туповата") и высокая "трясучесть". Необходимо более внимательно работать с тормозами. Классические туристы недолюбливают рамы из этого материала из-за их жесткости и невозможности сварки в полевых условиях. Также есть мнение о том, что алюминий плохо переносит зимние холода, хотя походы в 50-градусные морозы это не подтверждают. Алюминиевая рама также значительно в меньшей степени подвержена влиянию агрессивных сред, чем стальная. На сегодняшний день, алюминиевые сплавы являются господствующим материалом, применяющимся для изготовления рам. Подавляющее число современных велосипедов, от самых простых до профессиональных, имеют рамы именно из алюминиевых сплавов.

Геометрия велосипедной рамы

Геометрия рамы классического туристического велосипеда рассчитана на длительную езду по шоссе. Но туристическая рама отличается от других рам (например, шоссейных, спортивных, и гибридных) некоторыми особенностями, которые позволяют комфортно и устойчиво ехать с тяжёлым багажом. Управление должно быть менее чувствительным, центр тяжести находится ниже, а положение тела быть более вертикальным. Факторы, определяюющие эти преимущества показаны на рисунке ниже.

  • Приведённые здесь размеры основаны на размере рамы 54 см (подседельной трубы) и могут значительно различаться в зависимости от геометрии рамы.
  • Сильнее отведенная назад головная труба «A» с углом около 71°, приближает руль ближе к велосипедисту для более вертикального положения (при использовании выноса правильного размера).
  • Более длинные нижние перья заднего треугольника «D» обеспечивают больший просвет между велобаулом и пятками. Что также смещает велобаул дальше от каретки, чтобы вес лучше распределялся между обоими колёсами. Длина нижнего пера заднего треугольника больше 450 мм - эмпирическое правило.
  • Высота каретки «E» над землёй около 270 мм, что позволяет удержать центр тяжести низко. Это дополнительная помощь для устойчивости велосипеда при тяжёлой загрузке.
  • Длинная колёсная база «G» приблизительно 1055 мм с целью лучшего управления и устойчивости при тяжёлой загрузке.
  • Крепления для крыл
  • Минимум 2 фляги (3 фляги лучше)
  • Крепления для переднего и заднего багажников
  • Передний и задний просвет колёс, расчитаный минимум на покрышки 38 мм с учётом крыльев
  • Колёса 700c или 26"
  • Крепления для кантиливерного тормоза или V-brake
  • В последнее время на туристических велосипедах выского класса используются дисковые тормоза. Их мощность торможения определённо выше, чем у других тормозов (особенно во влажных и грязных условиях); обычно они избыточны для большинства путешествий. Но для тяжело нагруженого похода и тандема, дисковые тормоза нуждаются в усилении мощности торможения.

Алюминиевые велосипедные рамы

В изготовлении алюминиевых велосипедный рам задействованы легирующие добавки: цинк, марганец, магний, медь, кремний и др. Именно комбинация алюминия и добавок является алюминиевым сплавом. Обычно алюминиевые сплавы обозначаются номерами из четырех цифр. Например, 6061, 7005, 7075. Высокое содержание добавок в сплаве делает материал более сложным для обработки и сварки. Но для покупателя это не имеет особой важности, ведь этот номер означает не только легирующие добавки, но и целую технологию (термообработка, особенности конструкции детали), по которой была произведена рама.

Достоинства алюминиевых рам

Главным достоинством рам из алюминиевого сплава является меньший вес, в сравнении со стальными рамами. Это даёт возможность изготавливать трубы с большим диаметром и толщиной стенок, благодаря чему они имеют прочность при нагрузках и агрессивный вид. Трубы с большим диаметром характерны для конструкции более качественных велосипедов.

Алюминиевый сплав – это недорогой и легкий материал, который отлично поддается обработке. Технологии, по которым ведется конструирование алюминиевых рам, позволяют изготавливать прочную и крепкую базу велосипеда даже для очень тяжелых велосипедистов. Недавнее усовершенствование – добавление скандия в алюминиевые сплавы – намного увеличивает прочность всей конструкции.

Двойной баттинг

Алюминиевые велосипедные рамы могут изготавливаться с применением технологии двойного баттинга. Это процесс изготовления труб, результатом которого является изделие с различной толщиной стенок, при этом внешний диаметр трубы, как правило, сохраняется постоянным. Баттирование позволяет увеличить толщину стенок в местах с высокой нагрузкой и уменьшить её в тех местах, где нагрузки минимальны. Баттинг может быть одинарным, двойным и тройным. Например, велосипеды Ghost в сериях «хардтэйл» и «двухподвес» с алюминиевой рамой используют технологию двойного баттинга, когда оба конца трубы имеют увеличенную толщину стенок.

Доступность

Велосипеды на базе алюминиевых рам наиболее доступны по цене. Их стоимость невелика, что позволяет устанавливать алюминиевые рамы на велосипеды начального уровня. На данный момент самый бюджетный велосипед с рамой из алюминиевого сплава, с навесным оборудованием начального уровня можно приобрести за 300-400 долларов.

В настоящее время подобные сплавы рам применяются во всех категориях велосипедов с разной конструкцией, так как современные технологии позволяют выполнять алюминиевые рамы с различной геометрией. Это наиболее распространенный материал как для горных, так и для шоссейных велосипедов разного ценового диапазона.

Недостатки алюминиевых рам

Известным недостатком алюминиевых сплавов является высокая подверженность износу. Они могут накапливать усталость и внезапно разрушаться. Средний срок службы алюминиевой рамы составляет 10 лет, чего вполне достаточно, учитывая стремительный темп научно-технического прогресса. Но состояние рамы зависит не только от возраста. Понятно, что чем больше велосипед используется в деле, тем быстрее может наступить роковой момент. Оснащение алюминиевых велосипедов амортизаторами снижает разрушающее воздействие ударов и вибраций и продлевает жизнь рамы.

И даже не смотря на усталость металла, некоторые производители могут давать пожизненную гарантию на свои рамы.

Несмотря на все достоинства и недостатки алюминиевых рам, велосипед может прослужить очень долго, если за ним ухаживать и бережно обращаться. Не будет лишним протирать раму после катания по мокрым дорогам городских улиц, особенно зимой, когда на велосипед попадает соль и другие реагенты, способствующие коррозии. Учитесь у мамы, которая регулярно мыла свою раму!

От переводчика

Когда собрался писать статью про свойства разных материалов для рам - нашел в Интернете статью John Olsen про рамы из различных материалов. Мне она показалась интересной и не противоречащей моим понятиям о прочности (все-таки я по образованию - специалист по прочности и долговечности авиационных конструкций, проработал несколько лет в лаборатории прочности ЛА в КуАИ). Язык статьи показался мне вполне понятным для неспециалиста, что тоже большой плюс.Честно говоря, не стал искать в русскоязычном Интернете перевод (может, и есть уже) и перевел статью сам. Olsen осветил большую часть проблем, о которых я собирался писать - не вижу смысла повторять то, что уже написано и вполне, на мой взгляд, понятно, толково и справедливо.В статье не упоминаются принятые среди специалистов термины "удельная прочность" и "удельная жесткость", означающие отношения значений прочности или жесткости к плотности материала, и характеризующие, насколько материал прочный (или жесткий) в расчете на единицу веса, но косвенно дается понять, что эти характеристики приняты конструкторами во внимание.И еще один момент - следует различать, когда идет речь о прочности (жесткости) материала, а когда - о тех же свойствах конструкции. В конструкции (раме) для увеличения прочности и жесткости увеличивают диаметр труб, меняют форму их сечения, применяют различную (в том числе переменную по длине трубы) толщину стенок и т.д. - и все это - для компенсации недостаточных свойств материала. С другой стороны, труба большего диаметра обычно весит больше, чем такая же, но меньшего диаметра и из того же материала - но большая труба жестче. Есть еще и технологические факторы, не затронутые в данной статье (легкость в обработке, свариваемость и т.д.), но влияющие на выбор конструктора.Со своей стороны, я решил написать статью о различиях свойств алюминиевых сплавов 6061, 7005 и 7075.

Введение

Жесткость, вес и прочность велосипедных рам определяются множеством факторов, только некоторые из которых определяются исключительно свойствами материала. Конструкция рамы, оптимальная для одного материала, будет отличаться от оптимальной для другого, поскольку материалы сильно различаются по прочности, жесткости и плотности (весу).
Лучшие алюминиевые рамы имеют толстые тонкостенные трубы и не изгибаются из стороны в сторону, когда вы разгоняетесь. Лучшие стальные рамы имеют тонкостенные трубы малого диаметра и заметно изгибаются при разгоне. Титановые и углепластиковые (карбоновые) рамы находятся посередине между ними.
Опытные велосипедисты часто делятся на два лагеря, сторонники стальных рам критикуют излишнюю жесткость алюминиевых рам и их фанатов, порицающих гибкость легких стальных рам. Мы объясним преимущества и неудобства большинства материалов рам и сравним их на графике, отражающем, насколько они жесткие по сравнению со сталью.

Насколько жесткий ваш байк?

Сравнение жесткости (относительно стали) для различных материалов рам

Reynolds 853 Steel Alloy - Стальной сплав Рейнольдс 853
1010 Steel Alloy - Стальной сплав 1010
Unidirectional Carbon/Epoxy - Однонаправленный углепластик на основе эпоксидной смолы
6Al/4V Titanium Alloy - Титановый сплав 6Al/4V
3Al/2.5V Titanium Alloy - Титановый сплав 3Al/2.5V
7075 Aluminum Alloy - Алюминиевый сплав 7075
6061 Aluminum Alloy - Алюминиевый сплав 6061
Carbon Weave/Epoxy - Углепластик плетеной структуры на основе эпоксидной смолы

Сталь

Сталь жесткая, но плотная (тяжелая). Легкие рамы адекватной жесткости и прочности делают из труб относительно маленького диаметра, но сталь - неподходящий материал для легких рам или больших сильных наездников. Стальные рамы из низкопрочных сталей (недорогие) нуждаются в толстостенных трубах, чтобы быть достаточно прочными, и они тяжелы. Более прочная сталь позволяет изготавливать тонкостенные трубы, но тогда понижается жесткость. Последние разработки включают "закаливаемые на воздухе" стали очень высокой прочности, типа Reynolds 853. (В отличие от большинства других типов сталей, закаливаемые воздухом стали приобретают, а не теряют прочность, когда они охлаждаются после сварки). Все стали имеют ту же самую жесткость, независимо от прочности - 853 не более жесткая, чем 1010 (низкопрочная сталь).

Плюсы:
Лучшие стальные сплавы очень прочны
Лучшая жесткость повсюду
Долговечны
Закаливаемые на воздухе стальные сплавы делают возможным ультравысокую прочность

Минусы:
Должны быть тяжелыми - материал, неподходящий для больших легких рам
Ржавеют

Алюминий

Алюминиевые рамы могут быть очень жесткими и легкими, потому что плотность алюминия очень мала, но трубы рамы должны быть больше в диаметре для компенсации более низкой прочности. Однако сегодня эти "толстотрубные" рамы - распространенная конструкция для качественных велосипедов. Недавние усовершенствования включают добавки в сплав Скандия, элемента, который увеличивает прочность. В целом, алюминий - хороший материал для жестких, легких рам для райдеров всех размеров. Это - также один из двух материалов, которые хорошо подходит для рам нетрадиционных форм.

Плюсы:
Втрое менее плотный, чем сталь, позволяет использовать большие ("толстые") трубы
Легко принимает аэродинамические формы
Даже дешевые рамы могут быть легкими
Позволяет изготовить легкую раму для крупного райдера
Не ржавеет

Минусы:
От одной трети до половины прочности лучших сталей (может сломаться)
Одна треть жесткости любой стали, требуются трубы большого диаметра
Скромная усталостная прочность
Не легко ремонтируется или восстанавливается
Большие, тонкие трубы легко повредить при аварии

Титан

Титан имеет превосходный баланс свойств для создания рам, и дает лучшую комбинацию долговечности и веса. Сплавы титана наполовину столь же жесткие как сталь, но также и вполовину менее плотные. Лучшие сплавы титана сопоставимы по прочности с самыми прочными сталями. Жесткие титановые рамы требуют труб большего диаметра, чем сопоставимые стальные рамы, но не столь большого диаметра, как алюминий. Титан - очень коррозионно стойкий, и очень легкие рамы могут быть сделаны достаточно жесткими и достаточно прочными для больших райдеров. Большинство титановых рам - из сплава 3Al/2.5V (3% алюминия/2.5% ванадия, остальное - титан), хотя все чаще используется более прочный сплав 6Al/4V (6% алюминия/4% ванадия, остальное титан).

Плюсы:
Половина плотности стали, делает самыми легкими наиболее эластичные рамы
Столь же прочный, как и большинство сталей
Не ржавеет - никакая окраска не требуется
Хорошие усталостные свойства
Позволяет изготавливать легкие рамы для крупных райдеров
Минусы:
Половина жесткости стали (также известна как излишняя гибкость)
Сложен в ремонте и обработке
Дорогой

Углепластик

Отдельные волокна углерода чрезвычайно прочны и жестки, но эти их свойства бесполезны, если волокна не выстроены в строгую структуру и не скреплены между собой сильным "клеем" (обычно эпоксидная смола). В отличие от металлов, в которых прочность и жесткость являются почти теми же самыми во всех направлениях, композиты из углеродных волокон могут производиться с более высокими прочностными и жесткостными характеристиками в тех направлениях, где это нужно (например, жесткий по сторонам и гибкий вертикально). Это - лучший материал для рам нетрадиционных форм, поскольку позволяет формоваться и настраивать свои свойства как ни один металл (путем создания многослойных конструкций с разноориентированными волокнами).

Плюсы:
С готовностью формуется в экзотические формы
Превосходная усталостная прочность
Не ржавеет
Прочность и жесткость контролируются на стадии создания рамы
Низкая плотность и высокая прочность делают возможным создание очень легких и прочных рам

Минусы:
Очень дорогой материал
"Бомба" - если изделие плохо разработано или изготовлено (слишком жесткое или слишком гибкое) - может быть "чувствительным" (склонным к поломке).

Текст: Сергей Судариков AKA Honzales .