Материал велосипедной рамы

Стальные рамы

Стальные велосипедные рамы бывают двух видов:

из углеродистой стали –бюджетный материал не самого лучшего качества. Как правило, из него производят велосипеды для детей. Вспомните, как часто в магазине вы сталкивались с тем, что детский байк весил также как и ваш? Вариант не самый удобный, но зато надежный;
их хромомолибденовой стали – сплав считается одни их наиболее прогрессивных на сегодняшний день. Такой материал активно используется при производстве классических дорожных великов и некоторых моделей байков для экстремальной езды. В большинстве случаев хромомолибденовые рамы производят по технологии «баттинг». Ее суть заключается в дифференциации толщины стенок трубок, использованных при сборке рамочной конструкции. Этот прием позволяет значительно снизить вес детали, не потеряв в надежности.

Достоинства и недостатки стальных рам

Говоря о сильных сторонах рам из стали, стоит отметить такие нюансы:

Велосипеды со стальной основой отличаются отменным накатом. Поэтому велосипедисты смело могут сделать паузу, перестать крутить педали, и быть уверенными в том, что рама сохранит набранную скорость.
Стальная конструкция замечательно поглощает вибрации и амортизирует удары, поэтому езда получается мягкой и комфортной.
Мягкий изгиб рамы придется весьма кстати на поворотах.
Сталь – материал прочный, надежный и с долгим сроком эксплуатации.
При необходимости раму можно отремонтировать самостоятельно, заварив мелкие трещинки в гаражных условиях.

Что же до недостатков, то здесь следует обратить внимание на:

Подверженность металла коррозийным процессам, ржавчине.
Высокую плотность материала, которая делает конструкцию из стали довольно тяжелой. Чаще всего от стальных байков велосипедисты отказываются именно по причине их большого веса.
Неэффективное распределение энергии в процессе педалирования, которое приводит к сокращению резкости разгона.

Первичная проверка

Отличия алюминия от других металлов необходимо знать каждому приемщику металлолома. Из него делают многие предметы, популярные в быту. Поэтому сдача алюминиевых вещей – обычное и распространенное явление.

Первая особенность – алюминий легкий. В сравнении со многими другими металлами. Плюс он обладает низкой плотностью В итоге, иногда для проверки достаточно применить силу, чтобы оценить сопротивляемость материала деформированию.

Следующий факт – алюминиевые изделия отличаются серебристо-белым оттенком. Следовательно, если предмет не окрашен, то визуально можно подтвердить таким образом. Применение магнита

Если предыдущие проверки вызывают сомнения, а химическим способом удостовериться нет возможности, то можно применить магнит.

Сталь, чугун, железа отреагируют и примагнитятся. Алюминий – нет. Да, есть еще медь. Но она характеризуется совершенно другим цветом. Поэтому спутать алюминий и медь просто невозможно.

У этого способа есть только один недостаток – он не определит чистоту состава. То есть, это алюминий или сплав на его основе.

В современном мире для изготовления рам велосипеда используют следующие материалы:

Сталь (обычную, углеродистую, хромомолибденовую).
Алюминиевые сплавы (Alloy)
Титановые сплавы (Titanium)
Карбон (углепластик) (Carbon fiber)
Различные редкие, экспериментальные и оригинальные материалы (магниевые (Magnesiumc), алюминиево-скандиевые, бериллиевые сплавы, бамбук и т.д.)

В этой статье мы рассмотрим свойства рамы, изготовленной из алюминиевых сплавов.

Сам термин алюминиевая рама не совсем правильный. Алюминий в чистом виде не применяется — он слишком мягкий. Под этим термином подразумеваются сплавы с другими металлами: цинком, медью, магнием, марганцем и т.д.

Один из больших плюсов алюминиевых рам — их малый вес. Именно поэтому велосипеды с такими рамами быстрее набирают скорость, на них легче подниматься в гору. Однако, это же дает и отрицательный эффект в виде потери наката, т.е. когда велосипедист прекращает вращать педали байк быстрее останавливается.

На велосипедах с алюминиевыми рамами немного сложнее делать повороты, так как они гораздо «жестче» стальных рам, и, если стальные могут немного изгибаться при повороте, как бы «вписываясь» в него, то алюминий этого делать не может.

Из-за такой жесткости рамы энергия велосипедиста, вращающего педали, передается на колеса с меньшими потерями, чем у стальной рамы, которая при этом немного изгибается и поглощает энергию велосипедиста. Правда, все это играет большую роль у гонщиков и спортсменов, а для обычного байкера это «мелочи жизни». А вот что гораздо более заметно, так это то, что из-за такого свойства алюминия поездка на байке с алюминиевой рамой становится более жесткой и некомфортной. Велосипед гораздо хуже гасит вибрации на дороге, чем байк со стальной рамой, лучше амортизирующей все ухабы и выбоины на ней. Алюминиевая рама передает на пятую точку, позвоночник и руки, практически не гася, все удары о дорогу. А дороги у нас, как известно, не отличаются ровностью и гладкостью.

Для велосипедов с алюминиевой рамой нужна хорошая амортизационная вилка, которая частично возьмет на себя амортизацию от ударов переднего колеса, хорошее седло, а возможно и амортизационный подседельный штырь, для смягчения ударов на позвоночник от заднего колеса.

Еще одним недостатком алюминиевых рам является то, что в отличие от стальных, они, накапливая усталость, ломаются без появления трещин. А это значительно повышает риск того, что она сломается прямо во время поездки. Т.е. стальная рама, перед тем как сломаться сначала треснет, а уже потом в этом месте сломается. Это свойство позволяет заметить трещину и выкинуть треснутую деталь или заварить её.

Например, на моих глазах, во время спуска по горной тропе в Буковеле, в конце трассы сломалась алюминиевая рама д аунхилл-велосипеда. Хорошо еще, что это произошло практически у подножья горы, да и сам спортсмен был отлично экипирован велозащитой и не получил никаких повреждений. Рама просто сложилась пополам на небольшой кочке, так что последние полкилометра до финиша велосипед ехал на своем хозяине. Ситуация очень напоминала ту, что показана на фотографии внизу.

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.

Первичный алюминий

Первичный алюминий (марка А5) — типичный пример данной группы. Его получают путем обогащения глинозема. В природе металл в чистом виде не встречается ввиду его высокой химической активности. Соединяясь с другими элементами, он образует бокситы, нефелины и алуниты. Впоследствии из этих руд получают глинозем, а из него с помощью сложных химико-физических процессов — чистый алюминий.

ГОСТ 11069 устанавливает требования к маркам первичного алюминия, которые следует отметить путем нанесения вертикальных и горизонтальных полос несмываемой краской различных цветов. Данный материал нашел широкое применение в передовых отраслях промышленности, главным образом там, где от сырья требуются высокие технические характеристики.

Стальные рамы всё.

Здесь всё достаточно просто. Стальные рамы, действительно, свой пик популярности уже пережили, но отказываться от них полностью никто не спешит.
Да, список компаний, выпускающих стальные рамы, наверняка, не такой длинный, как тех, которые клепают то же самое из карбона.
Всё так. Но и хорошая стальная рама, если она спроектирована грамотно и материалы подобраны не на свалке, прослужит много и будет себя показывать весьма комфортной. Возможно, передадите свой велосипед даже внукам.

Новый велосипед Rondo на стальной раме и SRAM Rival 1

Кстати, о комфорте. В народе существует небезосновательное утверждение, что сталь намного комфортнее алюминия, она более гибкая и хорошо справляется с вибрациями от дороги.
Вес может не отличаться от карбоновых или алюминиевых конкурентов.
Если вы ездите на стареньком алюминиевом Specialized S-WORKS (да, из предыдущего мифа), то его вес колеблется в районе 1600 граммов. Хорошая стальная, но не гоночная, рама весит 1700 граммов. Так что… выводы напрашиваются сами собой.

Только не начинайте говорить о карбоновом Specialized Epic Hardtail, вес рамы которого всего 790 граммов. И не напоминайте о Berk, чей общий (!!!) вес всего 3,9 кг. Wilier Zero туда же, там рама весит 780 граммов. Все эти модели топовые и построены на пределе возможностей карбона. Гоночная стальная рама им проиграет, увы.
Ну, так и мы здесь говорим преимущественно о сегменте, где вес на уровне 1,5 — 2-х килограммов считается нормой, а не о hi-end технологиях.

Стальной гравийник Specialized Sequoia

Некоторые мировые гиганты, на подобии Cannondale, полностью перешли на алюминий и карбон, это действительно так. Тут проявляется два аспекта.

Во-первых, им надо постоянно что-то продавать, чтобы выживать. Продать легче продукт, который, кроме технических, содержит в себе и привлекательные декоративные преимущества. С алюминием стало возможно то, что не позволяла сталь. С карбоном стало возможно то, что было недоступно с двумя предшественниками.

Во-вторых, компании в постоянном поиске новых материалов, которые могли бы удовлетворять растущим требованиям профессионального спорта (он и продажи двигает), а значит и карбон не является последней остановкой.
Значит ли это, что с появлением нового материала, старые канут в Лету? Нет, просто у нас с вами расширится выбор.

Красивые формы для стали в дефиците. Здесь превалируют круглые сечения труб, правда.
И всё же, ценителей хороших стальных велосипедов довольно много, как и производителей, которые не забывают о себе время от времени заявлять, тот же Yasujiro чего только стоит.

Стальной велосипед Speedvagen

С уверенностью нельзя сказать, что стальные велосипеды будут в ходу пока велоиндустрия существует, но в ближайшие пару десятков лет, вероятнее всего, со сцены сходить не станут.

Так и подмывало сказать, что сталь всегда будет с нами. Однако, из истории появления спицованных колес вспоминается период применения деревянных ободьев (начало 20-го века). Где они сейчас?

Геометрические размеры

Перед тем как выбрать подходящий для себя двухколесный транспорт, необходимо познакомиться с таким понятием, как геометрия рамы велосипеда. Удобнее всего ознакомиться с основными показателями геометрии по следующему наглядному рисунку.

На этом изображении приняты такие сокращения:

T/Th ─ расстояние от подседельной до головной трубы;
T/Ta ─ длина верхней трубы;
H/T ─ высота головной трубы;
F/L ─ длина вилки;
S/T c-t ─ расстояние от центра каретки до верхнего края подседельной трубы;
W/B ─ колесная база;
C/S ─ длина нижних перьев;
B/B ─ положение каретки относительно уровня колес;
F/R ─ расстояние между осью вращения вилки и креплением переднего колеса;
S/T ang. ─ угол наклона подседельной трубы к уровню колес;
H/T ang. ─ угол наклона передней вилки к уровню колес.

Вам не нужно запоминать все параметры геометрии рамы. Достаточно лишь знать, что они определяют принадлежность велосипеда к определенному типу.

Подбор рамы можно правильно сделать, учитывая лишь свой рост и предпочитаемый стиль катания на велосипеде. Параметр S/T c-t напрямую указывает на то, какую раму вам нужно выбрать по росту. Хотя для разных рам этот размер имеет различную зависимость к росту велосипедиста, но для классических конструкций в виде двух треугольников он выражается так:

15 дюймов ─ 160 см;
17 дюймов ─ 160–175 см;
19 дюймов ─ 175–185 см;
20 дюймов ─ 180–190 см;
более 20 дюймов ─ 190 см и выше.

У рам городского, круизера или шоссейного велосипеда параметры W/B, T/Th и T/Ta имеют большие величины, что придает им устойчивость при движении по прямой дороге. Также у этих типов велосипедов максимальное число имеет показатель B/B, поскольку низкое положение каретки уменьшает расшатывание велосипеда при быстром вращении педалей.

Показатели W/B, T/Th, T/Ta и B/B у горного велосипеда, напротив, имеют небольшие величины. Ведь для такого транспорта гораздо важнее маневренность и высокий дорожный просвет, чтобы без проблем входить в крутые повороты и иметь возможность переезжать через большие камни и поваленные деревья.

Показатели C/S и S/T ang. сильно определяют распределение веса между колесами только у велосипедов без амортизаторов. Выбирая двухподвес на них можно вовсе не обращать внимания. Для опытного велосипедиста эти показатели также не имеют большого значения, так как спортсмен без помощи амортизаторов может равномерно и, главное, быстро распределить вес: улегшись на руль при преодолении подъема, а потом сдвинувшись назад на спуске.

Величины H/T, F/L у велосипедов разных типов практически одинаковы, и существенно не влияют на прочность закрепления передней вилки в раме. А вот увеличенное значение H/T ang. сильно уменьшает прочность всей конструкции, зато при этом улучшается устойчивость движения по ровной дороге, повышается безопасность при резком торможении и переезде препятствий, особенно на велосипеде с амортизированной передней вилкой (хардтейл).

Интересный результат дает увеличение значения F/R, ведь после этого переднее колесо будет быстрее выравниваться по отношению к раме за счет поступательного движения вперёд. Говоря проще ─ на велосипеде с выходящим далеко вперед колесом можно без усилий проехаться, не держась за руль.

Классическая женская рама имеет заниженное значение S/T c-t, если делать сравнение с ростом велосипедистки. Кроме того, женская часть населения отдает предпочтение велосипедам с так называемой низкой рамой, у которой верхняя труба сильно опущена вниз.

Велосипеды со складной рамой очень удобны для недолгих поездок в магазин за продуктами, в гараж за машиной, на работу, проезжая часть пути в автобусе или на поезде. Они имеют небольшой размер рамы. Нет смысла делать подбор складного велосипеда по своему росту, поскольку на раскладушке можно значительно изменять высоту седла и высоко поднимать руль. А прочности его рамы достаточно для неспешных, аккуратных поездок. Остается лишь, при покупке нового компактного велосипеда, оценить на глаз параметры W/B, T/Th, T/Ta, B/B.

Какие они рама горного велосипеда и рамы шоссейных велосипедов

Рамы для горного велосипеда изготовлены специально для преодоления различных препятствия — спусков, подъемов, бездорожья. По этому, обладают высокой прочностью, где укреплены основные узлы рамы велосипеда, которые больше всего поддаются нагрузке и особенной заниженной геометрией. Рама сварена из профилей, которые образуют два треугольника — передний и задний. Рама выполнена в форме трапеции. Материалом для изготовления горных рам служат: легированная сталь, алюминиевые и титановые сплавы, карбон.

Рамы шоссейных велосипедов предназначены для скоростной езды по асфальту и укатанным грунтовым дорогам. Особенностью шоссейной рамы является: небольшой вес, вытянутая посадка, хорошая аэродинамика и высокая торсионная жесткость

Все эти факторы обеспечивают длительные поездки и легкость передвижения, что очень важно в шоссейном велоспорте

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 туристические велосипеды 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.

Что выбрать?

Если вам необходим прогулочный велосипед за минимальные деньги, если вы сильный и готовы поднимать 15 кг велосипед, если вы не гонитесь за модой, то велосипед из стали это ваш выбор!

Во всех остальных случаях нужно брать велосипед из алюминия. Это удобная, современная рама с отличным внешним видом и эксплуатационными качествами! Такой велосипед будет вас радовать повышенной управляемостью, хорошей жесткостью и будет в сравнении со стальным велосипедом легким как перышко колибри. Век стальных рам ушел в прошлое.

Пора перестать сомневаться и начать использовать новые технологии. Не идите на поводу у консерваторов и староверов. Даже проверенные “дедовские” решения сменяются рано или поздно на что-то принципиально новое и революционное. Сделайте шаг вперед — шаг в будущее!

Вес

Вес это то, что волнует многих байкеров. Даже если вы не маньяк облегчения, наличие более легкого велосипеда может улучшить впечатление от езды, упрощая езду в подъем, ускорение и маневрирование. Можно производить очень легкие и эффективные велосипеды как из алюминия, так и из карбона, но карбон общепризнанный лидер в этой области. Карбоновая рама почти всегда будет легче алюминиевого эквивалента, т.к. в соотношении прочности к весу, мало материалов могут приблизиться к углеродному волокну.

Но карбон бывает разным. Сорта с низким содержанием углеродного волокна содержит больше наполнителей, что снижает стоимость, но увеличивает вес. Такая рама вполне может весить больше, чем алюминиевая высокого класса. З дешевої рибки погана юшка. Тем не менее для самых легких рам карбон — лучший вариант. Многие крупные производители в настоящее время производят карбоновые шоссейники весящие менее 7 кг и кросскантрийники менее 9 кг. Эти супербайки легко доступны. Если у вас есть деньги конечно.

Сверхлегкие карбоновые велосипеды — это круто, но вряд ли средний пользователь сможет извлечь из них реальную пользу. Большинство байкеров только за счет похудения могут получить такой же или даже больший прирост производительности за гораздо меньшие деньги. К тому же большинство велосипедистов, вероятно, даже не заметят разницу в весе между велосипедами с алюминиевой и карбоновой рамами и одинаковым оборудованием, т.к. она составляет примерно полкило-килограмм. Только когда вы начинаете достигать высших эшелонов спорта в качестве высококонкурентного гонщика с тонко настроенным телом, преимущества сверхлегкого карбона могут действительно дать вам преимущество.

Стоит также отметить, что рама вносит только часть общего веса. Компоненты составляют другую половину уравнения. Карбоновая рама с компонентами начального уровня может весить столько же или больше, чем хорошая алюминиевая рама с высококлассными компонентами. Колеса, в частности, будут иметь огромное значение для веса и ходовых качеств велосипеда.

Итог:

С правильными компонентами алюминиевые рамы все еще конкурентоспособно легкие.
Если вы ищете максимальную легкость, карбон вне конкуренции.
Легкость недешева и она имеет значение только для тех, кто соревнуется на высоком уровне. Или просто хочет лучшее за любые деньги.

Карбоновая рама — это хороший выбор?

Альтернативой алюминию является углерод, материал из углеродных волокон. Этот материал более гибкий, чем алюминий, что улучшает демпфирование вибрации при неровностях. Есть и вторая, худшая сторона этой гибкости. Материал менее жесткий, что делает его более хрупким и чувствительным к ударам.

Карбоновая рама имеет низкую боковую жесткость, поэтому ее легче повредить чем раму из алюминия, например, при падении велосипеда

Что важно, в случае повреждения его обычно невозможно отремонтировать — необходимо заменить элемент на новый. Поэтому, если нам нравится ездить на велосипеде по пересеченной местности, и были случаи, что в предыдущие велосипеды ломались при падении, давайте посмотрим, не станет ли углеродный каркас слишком хрупким для нас

Огромным преимуществом карбоновых рам является низкая подверженность коррозии, а это означает, что продукт не требует много операций по техническому обслуживанию. А главное, его не придется через несколько лет сдавать на металлолом в реаллом, как обычный стальной байк, который под воздействием внешней среды непременно начнет ржаветь.

Переключатели скоростей

Переключатели скоростей бывают двух основных видов:

Внешние – визуально вы можете отличить их наличием кассет со звездочками различной величины.

Внешние переключатели скоростей

Преимущества:

Небольшой вес
Простота механизма
Высокое количество передач
Более выгодная цена, чем у внутренних (планетарных)
Более высокое КПД, за счёт меньшего количества процессов трения внутри механизма.

Внутренние (планетарные) переключатели скоростей – у них вы сможете увидеть только одну звездочку спереди и одну сзади. Механизм переключения скоростей прячется внутри задней втулки.

Преимущества:

Переключение скорости, не вращая педали
Защищенность от неблагоприятных климатических факторов
Легкость в обслуживании
Надёжная, долговечная работа
Наличие встроенного тормоза

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.

Технологии создания

Велосипедные рамы авторитетные производители всегда изготавливают по более прогрессивным технологиям:

Баттинг ─ утончение стенок труб в менее нагруженных участках.
Гидроформинг ─ предание трубам рамы переменного сечения по их длине при помощи высокого давления в наполненных горячим маслом матрицах.
Запатентованные методы сварки алюминия.
Лабораторные исследования на изгиб, кручение.

Применяя названные способы, дорожащие своей репутацией, фирмы производят легкие, прочные и симпатичные рамы для велосипедов. Самое главное, что они к тому же безопасные: выдерживают торсионное скручивание при нажатии на педали, поглощают изгибающие воздействия при езде по буграм и ямам.

Алюминий: характеристики, преимущества, недостатки

Один из самых легких металлов, что в принципе используются в промышленности. Очень хорошо проводит тепло, не подвержен кислородной коррозии. Алюминий выпускается нескольких десятков видов: каждый со своими добавками, увеличивающими прочность, стойкость к окислению, ковкость. Однако, за исключением очень дорогого авиационного алюминия, всем им присущ один недостаток: чрезмерная мягкость. Детали из этого металла легко деформируются. Именно поэтому невозможно использование алюминия там, где в ходе эксплуатации на изделие воздействует большое давление (гидроудары в системах водоснабжения, например).

Стойкость к коррозии у алюминия

несколько завышена. Да, металл не «прогнивает». Но только за счет защитного слоя из окисла, который на воздухе образуется на изделии в считанные часы.

Алюминиевый сплав 7075

Состояние Т6

Сплав 7075 – сплав Al-Zn-Mg-Cu-Cr – имеет наиболее широкое и длительное применение из всех сплавов серии 7ххх. Он был введен в Японии в 1943 году, был большим секретом и применялся для изготовления японских военных самолетов. Сплав 7075 первоначально применялся для деталей и компонентов с тонким поперечным сечением, в основном в виде листов и прессованных профилей. Для этих изделий скорость закалки обычно очень высокая и растягивающие напряжения не возникают в коротком поперечном направлении. Поэтому коррозионное растрескивание под напряжением не является проблемой для таких материалов с высокопрочном состоянии Т6.

Однако, когда сплав 7075 применяется в изделиях и деталях больших размеров и большой толщины, становится ясно, что такие изделия и детали, термически упрочненные до состояний Т6, часто не отвечают заданным требованиям. Изделия, которые получали путем большой механической обработки из крупных поковок, прессованных профилей или плит, затем подвергались длительным растягивающим напряжениям при неблагоприятной ориентации. В таких условиях в эксплуатации довольно часто возникало коррозионное растрескивание под напряжением (коррозия под напряжением).

Состояние Т73

Решением этой проблемы было введение состояния Т73 для толстых и массивных изделий из сплава 7075. термическая обработка, которая применяется для получения этого состояния, требует двухстадийного искусственного старения. Вторая стадия выполняется при более высокой температуре, чем та, которая применяется для достижения состояния Т6. Эта дополнительная термическая обработка снижает прочность до уровня ниже того, которого сплав 7075 достигает в состоянии Т6.

Состояния Т7 достигается перестариванием, что означает, что старение сплава продолжается после достижения пика значений его твердости и прочности, в отличие от состояний Т6.

Многочисленные эксперименты и длительный опыт эксплуатации подтвердили, что сплав 7075-Т73 имеет значительно более высокое сопротивление коррозии под напряжением, по сравнению со сплавом 7075-Т6.

Интересно, что колеса знаменитого марсохода Curiosity сделаны из сплава 7075-Т7351 с помощью механической обработкой из цельного кованого кольца (рисунок 8).

(а) Рисунок 8 – Колесо марсохода Curiosity из алюминиевого сплава 7075-Т7351: а — на Земле; б – в условиях эксплуатации на Марсе