Тема: Вибір велосипеда - Матерал рами

[teodor4ik]

Матеріал рами (velosamara.ru)

Вступ

Жорсткість, вага і міцність велосипедних рам визначається множиною факторів, тільки деякі з яких визначаються виулючно властивостями матеріалу. Конструкція рами, оптимальна для одного матеріалу, буде відрізнятися від оптимальної для другого, оскільки матеріали сильно відрізняються по міцності, жорсткості та густині(вазі).

Кращі алюмінієві рами мають товсті тонкостінні труби і не згинаються із сторони в сторону, коли ви розганяєтесь. Кращі стальні рами мають тонкостінні труби малого діаметру і замітно згинаються при розгоні. Титанові та вуглепластикові (карбонові) рами знаходяться посередині між ними.

Велосипедисти часто діляться на два табори, ті кому подобаються стальні рами критикують надлишкову жорсткість алюмінієвих рам і їх фанатів, які хають гнучкість легких стальних рам. Ми пояснимо переваги і недоліки більшості матеріалів рам и порівняємо їх на графіку жорсткості в порівнянні зі сталью.

Наскільки жорсткий ваш байк?
Порівняння жорсткості для різних матеріалів рам


Reynolds 853 Steel Alloy   — Стальний сплав Рейнольдс 853
1010 Steel Alloy   — Стальний сплав 1010
Unidirectional Carbon/Epoxy   — Однонаправлений вуглепластик на основі эпоксидної смоли
6Al/4V Titanium Alloy   — Титановий сплав 6Al/4V
3Al/2.5V Titanium Alloy   — Титановий сплав 3Al/2.5V
7075 Aluminum Alloy   — Алюмінієвий сплав 7075
6061 Aluminum Alloy   — Алюмінієвий сплав 6061
Carbon Weave/Epoxy   — Вуглепластик плетеної структури на основі епоксидної смоли



Сталь

Сталь жорстка, але плотна(тяжка). Легкі рами адекватної жорсткості ти міцності роблять з труб відносно малого діаметру, але сталь — не найкращий матеріал для легких рам чи великих сильних гонщиків. Стальні рами з низькопробних сталей (недорогі) потребують товстенних труб, щоби бути достатньо міцними, і вони важкі. Більш міцна сталь позволяє виготовляти тонкостінні труби, але тоді понижається жорсткість. Останні розробки включають сталі дуже високої міцності, типу Reynolds 853. Всі сталі мають ту ж саму жорсткіять, незалежно від міцності — 853 не больш жорстка, ніж 1010 (сталь з низькю міцністю).

Плюси:
Кращі стальні сплави дуже міцні
Краща жорсткість всюду
Довговічні
Мінуси:
Мають бути важкими — матеріал, не підходить для великих легких рам
Ржавіють

Алюміній
Алюмінієві рами можуть бути дуже жорсткими і легкими, тому що густина алюмінія дуже мала, але труби рами мають бути більшого діаметру для компенсації нижчої міцності. Однак сьогодня ці "товстотрубні" рами — розповсюджена конструкція для якісних велосипедів. Недавні вдосконалення включають добавки в сплав Скандію, елемента, який збільшує міцність. В цілому, алюміній — хороший матеріал для жорстких, легких рам для райдерів всіх розмірів. Це також один з двух матеріалів, які добре підходить для рам нетрадиційних форм.

Плюси:
З втричі меньшою густиною, ніж сталь, позволяє вікористовуавти більші ("грубі") труби
Легко приймає аеродинамічні форми
Навіть дешевші рами можуть бути легкими
Дозволяє виготовити легку раму для великого райдера
Не ржавіє
Мінуси:
Від третини до половини міцності кращих сталей (може зломатися)
Одна третя жорсткості любої сталі, потрібні труби великого діаметру
Скромна "усталосна" міцність
Не просто ремонтувати чи відновлювати
Великі, тонкі труби легко пошкодити при аварії

Титан
Титан має відмінний баланс властивостей для створення рам, і дає кращу комбінацію довговічності і ваги. Сплави титану мають половину жорсткості сталі, але й половину густини. Кращі сплави титану відповідають міцності самих міцних сталей. Жорсткі титанові рами потребують труб більшого діаметру, ніж відповідні стальні рами, але не такі великі, як алюміній. Титан — дуже корозійно стійкий, і дуже легкі рами можуть бути зроблені достатньо жорсткими і достатньо міцними для більшеньких райдерів. Більшість титановых рам — зі сплаву 3Al/2.5V (3% алюмінію/2.5% ванадію, решта — титан), хоча все часташе використовується міцніший сплав 6Al/4V (6% алюмінію, 4% ванадію, решта титан).

Плюси:
Половина густини сталі, робить самими легкими, найбільш эластичні рами
Такийж и міцний, як і більшість сталей
Не ржавіє — ніякої покраски не потрібно
Хороші усталосні властивості
Позволяє виготовляти легкі рами для більшеньких райдерів
Мінуси:
Половина жорсткості сталі (надлишкова гнучкість)
Складний в ремонті і обробці
Дорогий

Вуглепластик
Окремі волокна вуглероду надзвичайно міцні і жорсткі, але ці їх властивості безкорисні, якщо волокна не вистроєні в строгу структуру і не скріплені між собою сильным "клеєм" (зазвичай епоксидна смола). На відміну від металів, в яких міцність і жорсткість являються майже тими ж самими у всіх напрямках, композити з вуглеродних волокон можуть вироблятися з вищими міцносними і жорсткісними характеристиками в тих напрямках, де це потрібно (наприклад, жорсткий по сторонам і гнучкий вертикально). Це — кращий матеріал для рам нетрадиційних форм, оскільки позволяє формовку і налаштування своїх властивостей як ні один метал.

Плюси:
З готовністю формується в єкзотичні форми
Відмінна усталосна міцність
Не ржавіє
Міцність і жорсткість контролюються на стадії виготовлення рами
Низька густина і висока міцність роблять можливим створення дуже легких і міцних рам
Минуси:
Дуже дорогий матеріал
"Бомба" — якщо виріб погано розроблено чи виготовлено — має здатність ломатись.