Какую раму велосипеда выбрать алюминиевую или. Какие детские велосипеды лучше с алюминиевой или стальной рамой. Детские велосипеды с алюминиевой рамой

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.

Велосипедная рама − основа любого велосипеда. И её выбору стоит уделить особое внимание: все остальные блоки и аксессуары вы будете заменять по мере износа (или просто постепенно покупать более качественные). И это будет всё тот же велосипед. А если заменить раму - то это уже новый байк.

Рама характеризуется тремя основными параметрами:

  • Материал
  • Тип (конструкция)
  • Размер (ростовка)

Материал

Для своего первого велосипеда стоит, пожалуй, выбирать раму стальную или алюминиевую . Об этих − наиболее доступных материалах мы поговорим чуть ниже, а сперва, несколько слов о более дорогих вариантах (и, соответственно, о том, почему, возможно, вам не стоит пока за них переплачивать).

Карбон

Если вы поклонник качества и убеждены, что «качество тем выше, чем выше цена», и исходя из этого, решите выбрать велосипед с карбоновой рамой («чтоб уж на века!»), то на первый взгляд, это действительно будет отличным вложением денег. Дорогостоящий углепластик исключительно лёгок (вес рамы особенно важен для девушек). Но учтите, что в то же время это довольно хрупкий материал (особенно на холоде), и потому срок службы карбоновой рамы меньше, чем алюминиевой. Трещины на такой раме могут появиться даже от чрезмерной затяжки эксцентрика, а неудачное падение может её просто уничтожить.

Титан

Ещё один достаточно дорогой материал для рам — титан . Все знают, что он лёгкий, устойчивый к коррозии, прочный металл. Такие рамы чаще всего используются в спортивных велосипедах. В силу того, что титан несколько «вязкий» металл, то рамы из него хорошо «проглатывают» мелкие дефекты дороги.

Магниевые сплавы

В последнее время рамы стали чаще изготавливать из магниевых сплаво в. Эти рамы лёгкие (вдвое легче аналогичных алюминиевых и в шесть раз − стальных), хорошо поглощают вибрацию. К тому же они имеют хорошие «усталостные» характеристики. Но в обслуживании они достаточно требовательны: легко окисляются и разрушаются. Поэтому даже небольшие царапины и сколы краски опасны. Так что не спешите с покупкой «титанов» с «карбонами». Крутости в чужих и собственных глазах они вам, конечно, прибавят, но вместе с нею прибавят и возможных проблем, огорчения от которых могут испортить вам удовольствие от обладания велосипедом. Раму такого уровня имеет смысл ставить только тогда, когда вы накатаете пару тысяч километров, наберётесь опыта и будете понимать, за что именно отдаёте деньги. Теперь давайте обратимся к более «бюджетным» материалам и посмотрим, какие у них плюсы и минусы. Дешевле — совсем не всегда означает хуже!

Алюминиевые рамы

Алюминиевые рамы (которые стоят в 10 раз дешевле карбона и в 6 раз - магниевых, статистика по базовым моделям), в отличие от магниевых, имеют высокую коррозионную стойкость, при достаточно низком весе. У алюминия только два недостатка: этот материал, по сравнению с другими, несколько хуже поглощает вибрацию, так что на неровных участках вас будет больше трясти (разумеется, если нет амортизаторов), а ещё алюминиевые рамы постепенно накапливают усталость и разрушаются внезапно. Особенно это бывает неприятно в дальнем походе: повреждённую алюминиевую раму (в отличие от стальной) вам помогут сварить не в каждой деревне. Однако важно отметить, что производители, зная о такой особенности алюминия, закладывают больший запас прочности при конструировании: применяют трубы большего сечения, трубы с переменной толщиной стенок и т. д.

Стальные рамы

Ну и, наконец, бывают стальные рамы . Это наиболее тяжёлый вариант, что, повторимся, не означает «самый плохой» − такие рамы используют для решения своих задач. Отметим: сталь бывает похуже и хорошая − самые дешёвые велосипеды делаются из стали низкого качества, что означает больший вес и плохую коррозийную устойчивость. Если материал − это хорошая хром-молибденовая сталь (которая стоит, естественно, дороже), то вы получите жёсткую раму с хорошими «усталостными» характеристиками. Она не развалится неожиданно. За годы использования, сперва будут появляться микротрещины, которые дадут о себе знать скрипом и некоторым снижением жёсткости. Скрип вы услышите, а снижение жёсткости почувствуете. Стальные рамы прослужат гораздо дольше алюминиевых. Для длительных походов по сложным трассам имеет смысл взять не алюминиевую, а именно стальную раму подороже. Металл металлом, но и он иногда лопается. Сталь вам смогут заварить практически где угодно.

Конструкция рамы

Классическая велосипедная рама имеет ромбовидную форму. Такая конструкция почти у всех велосипедов, кроме городских (сити-байков, дорожных велосипедов ). Это наиболее жёсткий вариант, так называемые женские («открытые») рамы . Считается, что они менее прочны.

Из встречающихся ныне рам ещё можно упомянуть складные − все они сделаны на базе открытых. Все складные велосипеды − прогулочные, их нельзя использовать для спорта или туризма.

Конечно, есть ещё тандемы и разного рода экспериментальные модели (такие, например, где велосипедист лежит), но в этой статье мы не будем их касаться.

Классические ромбовидные рамы бывают на велосипедах четырёх типов:

  • Без амортизаторов
  • С передним амортизатором − хардтейл (с английского «жёсткий хвост»)
  • С передним амортизатором и рычажной подвеской заднего колеса − софт-тейл («мягкий хвост»)
  • С передним и задним амортизатором (двухподвес)

Об амортизаторах мы подробнее расскажем в другой статье, потому что так называемый «ашанбайк», конечно, по типу хардтейл, но, с другой стороны, лучше уж совсем без амортизаторов, чем с такими. Главное, что вы должны знать: если вы будете ездить по сложным трассам, то, конечно, передний амортизатор вам необходим. И если велосипед вам нужен для походов, то двухподвес для вас не самый лучший вариант: на рамы такого типа не выпускают толковых багажников, вы сможете использовать только те, что крепятся к подседельному штырю, но они не очень грузоподъёмны. Конечно, некоторые проходят сотни велокилометров с рюкзаком на плечах, но автор статьи категорически против такого туризма.

Ростовка рамы

Этот раздел не касается тех, кто выбирает себе трюковый велосипед. А вот всем остальным нужно прочесть его внимательно. От геометрии рамы в большой степени зависит ваша посадка : на гоночном (шоссейном) она будет более лежачая, чем на горном. А на горном − более лежачая, чем на дорожном. Но в любом случае следует придерживаться важного принципа: рама должна быть впору.На велосипеде со слишком маленькой рамой неудобно будет вашим коленям (а им и так всегда приходится хуже всех) и локтям, хотя повысится маневренность и управляемость. А если же рама будет слишком большой, то на такой велосипед вам будет сложнее садиться, да и травмоопасность повысится (особенно на классических ромбообразных рамах закрытого типа, особенно у мужчин).

В велосипедном мире очень высокая степень стандартизации размеров и совместимости разных комплектующих, но вот с определением ростовки рамы нет единого мнения. Например, размер рамы шоссейных велосипедов традиционно обозначается в сантиметрах, а у прочих − в дюймах. Одни производители делают рамы с нечётным размером (17, 19, 21 и т.д. дюймов) другие же, наоборот, с чётным. Но самое интересное, что у каждой компании свои принципы, откуда начинать и где заканчивать измерение.

Как подобрать велосипед по росту Рекомендуем вам при выборе ростовки не только ориентироваться на табличку ниже, но и сделать следующее. Оседлайте велосипед, но в седло пока не садитесь, стойте обеими ногами на земле, между верхней перекладиной рамы и пахом должен проходить кулак. Теперь сядьте на велосипед (седло должно быть выдвинуто настолько, чтобы ваша полностью выпрямленная нога стояла на педали в её нижнем положении). И проедьтесь на нём − если вы не чувствуете острого дискомфорта, значит, всё хорошо. Конечно, первый раз сев на байк, и две минуты покатавшись вокруг магазина, очень трудно понять, удобно ли вам будет в таком положении накручивать километр за километром. Поэтому главный совет: прежде чем отправиться за покупкой, найдите возможность попробовать несколько разных велосипедов (возьмите напрокат или у знакомых). Совершите на каждом небольшую прогулку. Тогда вы будете представлять, на какие ощущения обращать внимание, в каком положении вашему телу будет комфортнее: всё индивидуально, некоторым нравится более горизонтальная, «лежачая» посадка, а у кого-то в таком положении устают плечи или шея. Именно поэтому он предпочтёт раму, позволяющую сидеть более вертикально.

Размеры рам для горных велосипедов

Более «тонкую» настройку положения своего тела на велосипеде вы сможете сделать и после, отрегулировав или заменив вынос руля, выдвинув или задвинув сиденье.

Рама - основная и самая главная часть велосипеда.

Вопрос, какой же материал рамы лучше остается открытым уже не первый год, поскольку подход к выбору материала - сугубо индивидуальный.

Основными материалами сегодня являются хромомолибденовая сталь и алюминиевые сплавы.

1. Сталь - первый материал, из которого стали делать рамы для велосипедов. В последнее время наблюдается тенденция к возрождению стальных рам, это вызвано появлением новых технологий которые позволяют делать материал, который бы удовлетворил высоким требованиям современного велоспорта.

Сталь в целом привлекательна благодаря своей надежности, простоте обработки и ремонта и относительной дешевизне. Сталь хорошо гасит вибрации.У этого материала довольно продолжительный срок службы, и у него нет свойства накапливать "усталость". Если рама начинает стареть, она предупреждает об этом - появляются трещины, ржавчины.

Известны несколько типов стали:

  • - Hi-Ten (Hi Tensile) - "конструкционные стали улучшенного качества", это самый дешевый материал. Рамы из этой стали достаточно тяжелые и не обладают хорошим "накатом".
  • - Cro-Mo (cromomolibden) - хромомолибденовые сплавы. Рамы из этого материала более легкие, чем из Hi-Ten, более жесткие, но и более дорогие.

К достоинствам хромомолибденовой рамы также следует отнести ее способность изгибаться на виражах и тем самым облегчать управление, в значительной степени гасить мелкую вибрацию и даже немного смягчать удары. К тому же они незначительно подвержены коррозии. Такие рамы почти не используются в кросс-кантрийных байках высокого уровня, но популярны среди туристов, марафонцев и любителей зимнего катания.

Более высокого класса такие рамы делают с переменной толщиной труб (баттинг). Рамы с тройным баттингом прочны и достаточно легки одновременно.

2. Alu (Aluminium) - алюминиевые сплавы. Этот материал позволяет сделать еще более жесткую и во многих случаях более легкую раму, чем Cro-Mo. Существует целый ряд алюминиевых сплавов и способов их обработки (7000, 7005, 7005T6, 7009T6, 7010T6, 6061, 6061T6, 6065 и тд). В сплавы 6000-й серии добавляют магний, 7000-й серии - цинк. Наиболее распространенный (в силу цены) 7005й. Чем меньше номер алюминиевого сплава, тем он дороже, а качество его лучше. Более продвинутые фирмы используют сплав 6061.

Алюминиевая рама значительно меньше корродирует в агрессивной среде, чем хромомолибденовая и тем более, чем стальная.

На алюминиевых рамах легче разгоняться, лучше въезжать на горки, они позволяют хорошо чувствовать дорогу, правда, по сравнению с хромомолибденовыми рамами, алюминиевые обладают меньшей накатистостью. Рама перестает "катить" как только вы перестаете крутить педали. Повороты проходить сложнее, чем на хромомолибденовой раме, однако при этом сам поворот проходится быстрее.

Алюминиевые рамы не обладают свойством гасить вибрации. Срок жизни этих рам, как правило, меньше (около 10 лет). Алюминиевые рамы "накапливают" усталость и (по прошествии 10-15 лет) могут разрушиться внезапно. Однако многие производители в настоящий момент дают пожизненную гарантию на рамы из алюминиевых сплавов. Это говорит о том, что совершенствующиеся технологии позволяют увеличивать срок службы материала.

Алюминиевые рамы также могут иметь баттинг.

Один из редких видов алюминиевых сплавов - скандий. Скандий похож на титан по весу и гибкости и обладает при этом очень высокой поверхностной прочностью. Рамы из скандия должны изготавливаться очень аккуратно, так как раму нельзя отрихтовать (выровнять вхолодную) после сварки.

Последнее достижение алюминиевого рамостроения - гидроформованные трубы. Эта технология позволяет избежать швов в конструкции рамы, что заметно повышает надежность рам.

На российском рынке из качественных зарубежных производителей алюминиевых велосипедов представлены: США - GT, TREK , MARIN, SCOTT ; Германия - WHEELER, Тайвань - GIANT .

В целом, алюминиевая рама на сегодня - самый лучший вариант, если говорить о соотношении качества, эксплуатационных свойств и цены.

3. Магний является, пожалуй, самым редким материалом для велосипедных рам.

  • Низкий вес
  • Хороший накат
  • Прекрасная жесткость.
  • Высокая цена
  • Очень низкий ресурс (до 2-3 лет).
  • Подвергаются сильной коррозии.

4. Carbon (углепластик). Это сверхлегкие рамы, но крайне неустойчивые к ударным нагрузкам. Это рамы для профессионального использования.

5. Ti (Titanium) - Титан. Этот материал, как и карбон, пришел в велоиндустрию из аэрокосмической области. Титан сочетает в себе достоинства алюминия и стали - твердость и легкость. Устойчив к коррозии. Отлично гасит вибрации, срок службы достаточно велик.

Титановые сплавы трудно поддаются механической обработке и требуют сложных технологий сварки. Этим объясняется столь высокая цена на титановые сплавы.

Рамы из этого материала - для профессионалов.

На российском рынке известна фирма WHEELER, предлагаются велосипеды из титановых сплавов.

Резюме: выбор рамы для велосипеда индивидуален и зависит от предпочтений велосипедиста и стиля катания. Для начинающих велолюбителей посоветуем выбирать что-то из алюминиевых или хромомолибденовых сплавов. Любые другие материалы (Карбон, Титан, Магний) не для новичка.

Велосипеды с алюминиевой рамой - одни из самых распространенных на современном рынке. Обусловлено это легкостью материала в сочетании с низкой себестоимостью. Если у стали удельная масса составляет 7,8 грамма на кубический сантиметр, то у алюминия этот показатель - порядка 2,7 грамма. По утолщению стенок этот материал также выигрывает у железа, поскольку минимальный параметр составляет 0,8 мм, при этом весить изделие будет меньше, чем стальная рама толщиной 0,4 мм. Надежность дополнительно увеличивается благодаря отсутствию сварных швов. Кроме того, могут выполняться в различных конфигурациях. Рассмотрим их особенности, преимущества и недостатки.

Описание

Велосипеды с алюминиевой рамой благодаря малому весу быстрее набирают скорость, на них легче преодолевать подъемы. По этой же причине байк быстрее останавливается после того, как наездник перестает крутить педали. Алюминий в чистом виде не используется, под этим материалом подразумевается сплав его с цинком, марганцем, никелем, медью или магнием.

На таких велосипедах сложнее входить в крутые повороты, поскольку они жестче стальных аналогов, не так хорошо могут изгибаться. По причине жесткости рамы энергия от усилий велосипедиста передается на колеса с меньшими потерями. Такие тонкости играют роль для профессионалов, у любителей это не критичный показатель. Заметной становится более жесткая и менее комфортная езда. Велосипеды с алюминиевой рамой практически не гасят колебания, передаваемые на седло и руль на неровных поверхностях и кочках. Для такого байка требуется хороший амортизационный узел и удобное седло. Это позволит часть ударов нивелировать, что благоприятно скажется на перемещении.

Плюсы

Начнем с преимуществ рассматриваемого изделия. К ним относятся:

  • Небольшая масса, позволяющая улучшить скоростные характеристики и разгон.
  • Максимальная устойчивость к коррозийным процессам.
  • Высокие ходовые характеристики даже при движении на подъем.

Минусы

Велосипеды с алюминиевой рамой имеют ряд недостатков, а именно:

  • Высокую жесткость, что особенно ощущается на моделях без амортизационной вилки.
  • Быструю потерю наката. По причине малого веса байк останавливается быстрее, чем аналог со стальной рамой, после того как велосипедист прекращает крутить педали.
  • Небольшой рабочий ресурс при активной эксплуатации. Уже через несколько лет могут появиться трещины. Изготовители дают гарантию от 5 до 10 лет, но после этого срока рекомендуется смазывать деталь для проверки возможных деформаций.
  • При падении на алюминиевой раме выше вероятность появления вмятин.
  • Плохую ремонтопригодность. Сварить такую деталь весьма проблематично, лучше приобрести новую.
  • Довольно высокую цену.

Складные велосипеды с алюминиевой рамой

Ниже перечислим несколько популярных марок этого типа и назовем их краткие характеристики:

  1. Дорогой городской байк Strida SX отличается оригинальным экстерьером. Он складывается до размеров компактной тележки, которую можно транспортировать своим ходом. Руль также может трансформироваться. К плюсам велосипеда относится то, что тросы и провода спрятаны в полости рамы, его легко собирать, имеется багажник, дисковые тормоза. При хорошей маневренности аппарат весит всего 11,6 кг. Среди минусов - небольшая грузоподъемность, узкие колеса, плохая амортизация.
  2. Smart 20. Стильный городской байк, считается одним из лучших в своей ценовой категории. Может без проблем эксплуатироваться женщинами. Среди достоинств - прочная рама, удобный механизм трансформации, наличие катафотов и прочих аксессуаров. К недостаткам относится отсутствие ручного тормоза и качество центровки крыльев.
  3. Велосипед «Стелс». Алюминиевая рама модели «Пилот-710» не мешает мягкости хода. Транспорт хорошо набирает скорость накатом, имеет сдержанный дизайн, в сложенном положении помещается в багажный отсек любого автомобиля, оснащается в базовой комплектации багажником и защитой цепи. Недостатки заключаются в наличии широкого руля и неудобной посадке для высоких людей. Целевое предназначение модификации - городские поездки.

Детские велосипеды с алюминиевой рамой

Ниже представлено краткое описание некоторых детских и подростковых моделей:

  • Mars. Этот на детей от 3 лет. В комплекте идут дополнительные полиуретановые колеса. Рама и вилка изготовлены из алюминиевого сплава, имеется регулятор высоты руля. Диаметр колес - 12 дюймов, масса модели - 4,5 кг.
  • Forward Timba‏. Один из лучших для детей 6-9 лет. Обладает красивым дизайном, доступной ценой, защитой цепи и съемными страховочными колесами. К недостаткам можно отнести приличный вес (почти 14 кг), а также необходимость регулировки некоторых подвижных узлов.
  • Shulz Max. Эти детские велосипеды с алюминиевой рамой относятся к средней ценовой категории. Масса байка составляет 14,3 кг. Ориентирован он на подростков 12-16 лет, имеет грузоподъемность до 110 кг. Преимущества модели заключаются в удобстве сборки/разборки, хорошем наборе скорости, оснащении 20-дюймовыми колесами и качестве. Среди минусов - некорректная заводская регулировка, тормозные колодки сомнительного качества.

Особенности

При выборе байка часто возникает вопрос о том, алюминиевую или стальную раму велосипеда выбрать. Итоговое решение зависит от финансовых возможностей покупателя, предназначения машины и субъективных требований пользователя. Стоит отметить, что при изготовлении алюминиевых конструкций применяются толстостенные трубы большого диаметра.

Это связано с тем, что, по законам физики, если размер трубы увеличить в два раза, ее жесткость повысится в восемь раз, а при увеличении толщины стенки в два раза показатель жесткости увеличивается на такую же величину. Следовательно, из имеющихся вариантов повышение диаметра предпочтительнее.

Как правило, минимальная толщина стенки трубы на алюминиевой раме составляет 0,8 мм. Часто производители делают трубы методом баттирования или использования разных сечений, что также позволяет усилить изделие.

Используемые сплавы

Существует множество алюминиевых сплавов, из которых делают рамы для велосипедов. Наиболее распространенными являются марки 7005Т6 и 6061Т6. Индекс Т говорит о том, что материал прошел термическую обработку. К примеру, изделие из сплава 6061 нагревается до 530 градусов по Цельсию, затем активно охлаждается жидкостью. Далее на протяжении 8 часов материал искусственно старится при температуре 180 градусов. На выходе получается 6061-Т6. Аналог под номером 7007 охлаждается воздухом, а не водой.

Ниже приведены сравнительные характеристики материалов до и после термообработки (в скобках):

  • Сплав 2014 (2014Т6) - прочность на разрыв составляет 27 (70) тыс. PSL, предел текучести - 14 (60), процент удлинения - 18 (13), твердость по Бринеллю - 45 (135).
  • Аналогичные показатели материала 6061 (6061Т6) - 18 (45), 8 (40), 25 (17), 30 (95).

В первом сплаве используется 4,5 % меди, 0,8 % углерода и марганца, 0,5 % магния. Второй материал включает в себя 1 % магния, 0,6 % кремния, 0,3 % меди, 0,2 % хрома, около 0,7 % железа.

В заключение

Прочнее всего велосипед 16”, алюминиевая рама которого сделана из сплава 70005 или 7005. Тем не менее аналог 6061 технологичнее, что позволяет изготавливать из него трубы со сложным сечением, а это повышает прочность изделия. Кроме того, такой алюминий лучше поддается сварке. При выборе рамы учитывайте финансовые возможности и предполагаемое использование велосипеда. При правильной эксплуатации байк с рамой из любого материала, включая сталь, алюминий или карбон, прослужит довольно долго.

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 .