Основные требования велосипедной рамы

Велосипедная рама должна быть надежной и прочной. Расположение прочностных показателей по раме должны находиться в соответствии с характером нагрузки на нее, например, верхние перья работают на сжатие, нижние на изгиб. Такой показатель как легкость рамы считается вторичным требованием, так как чрезмерное витвейнерство (погоня за лёгкостью) ведет к тому, что велосипедная рама теряет свои прочностные характеристики, вследствие чего страдают ходовые свойства. Не столь важными, но все же необходимыми качествами, которыми еще должна обладать рама, являются:

• виброгашение – способность амортизировать толчки и поглощать вибрации во время езды, не перенося их на организм велосипедиста;
• ремонтопригодность – возможность выполнять ремонтные работы по истечению гарантийного периода, так как стоимость рамы достаточно высокая, а основная нагрузка приходится именно на нее.

Прочностные характеристики карбоновой велосипедной рамы

Благодаря своим физическим свойствам, такой материал как , так как прочность карбоновых нитей намного выше, чем прочностные характеристики алюминиевых сплавов.

К тому же карбон – это ткань, что позволяет, при производстве велосипедных рам, задавать такое направление волокнам которое необходимо в соответствующем месте рамы, для повышения прочности и упругости. Например: верхние перья работают на сжатие, следовательно, карбоновые нити укладываются вдоль, это способствует в несколько раз превзойти прочностные показатели алюминиевых рам и одновременно сделать ее легче. Но в таком случае сопротивление к поперечным нагрузкам будет понижено, что является приемлемым, так как воздействие таких нагрузок на верхнюю трубку перьев не поступает при езде на велосипеде.

Рамы из алюминиевых сплавов проигрывают в прочности конструкциям из карбона, из-за физических свойств металлов, для которых характерно сохранять свою молекулярную структуру во всех направлениях (исключениями являются сложные сплавы, которые не используют в велостроении). Также карбон позволяет комбинировать несколько слоев волокон, различного направления, что дает возможность повысить практичность уязвимых участков рамы.

Виброгашение и жесткость карбоновой рамы

Жесткость – это способность материала деформироваться в зависимости от прикладываемой к нему силы, не изменяя свои физические размеры. Другими словами, чем меньше жесткость, тем больше гибкость и пружинистость материала.

Руководствуясь одним лишь показателем – жесткостью, алюминиевые сплавы были выбраны для производства велосипедных рам. Казалось бы, использование алюминия облегчает раму, но стальные рамы имеют такой же вес, так как выполнены из более тонкой трубы. Например, всемирно известная фирма Colnago все еще производит легкие, стальные велосипеды шоссейного типа, конкурируя с алюминиевыми и карбоновыми велосипедными рамами.

Показатели жесткости у алюминия выше, чем у стали, поэтому, при нагрузке, алюминиевая рама деформируется меньше чем стальная, благодаря чему показатели разгона и управления выше, но способность поглощать вибрацию, во время передвижения, почти нулевая. Стальная рама буквально пружинит на дороге в отличие от алюминиевого сплава. Используя алюминиевую раму, велосипедист принимает на себя все удары, которые не смогли поглотить резиновые покрышки.

Карбоновые рамы имеют высокий показатель виброгашения благодаря своей тканевой структуре. В процессе производства такой рамы, волокна карбона пропитывают специальной вязкой смолой, которая позволяет рассеивать энергию при деформации по всей конструкции. Правильно расположенные карбоновые нити позволяют получить отличные показатели виброгашения и упругости, что совершенно невозможно используя алюминий.

Разработчики карбоновых велосипедных рам изобрели дополнительный способ гасить вибрации – тормозной каллипер сместили на нижнее перо, что позволило сделать верхние перья равными по размеру, и заложили в них способность амортизировать толчки. Некоторые фирмы по производству рам делают верхние перья немного изогнутыми, чтобы они выполняли функцию рессор.

За счет хорошей гибкости, карбон применяется в велостроении уже несколько десятилетий. Например, такие мировые компании как Cannondale и Orbea использовали карбон в безшарнирных двухподвесных рамах, где нижние или верхние перья были гнущимися. Способность карбона выдерживать большое количество циклов нагружения и не деформироваться, дает возможность увеличит амортизирующую способность рамы и одновременно снизить вероятность поломки.

Уровень виброгашения влияет не только на комфортные условия эксплуатации велосипеда, но от этого так же зависит здоровье позвоночника и спины велосипедиста в целом.

Вес карбоновой рамы

Несмотря на то, что карбоновые рамы прочнее алюминиевых и стальных рам, они еще и намного легче. Средний вес рамы из карбона составляет примерно 1150-1300 гр., облегченный вариант – 900 гр. Самые легкие алюминиевые рамы имеют вес 1300-1400 гр. Следовательно, карбоновые рамы намного легче самых облегченных типов рам из алюминия.

Практичность карбоновых рам

Важным фактором в выборе карбоновой рамы является ее надежность. В начале выхода на рынок рам из карбона, был миф о том, что карбон ненадежен и со временем трескается, в надежде снизить их конкурентоспособность.

Теоретически, образование трещин в карбоновой раме возможно лишь в смоле, которая выполняет роль связующего вещества. Но нынешние смолы имеют достаточно большую вязкость, что полностью исключает образование трещин. Можно провести такой опыт: взять смолу ЭД-20, отвердитель, пластификатор, смешать в таких пропорциях – 2-1-1, по поверхности полученного материала, после застывания, наносят удар топором, топор влипает в смолу, не образуя при этом трещин.

Рамы из карбона может разрушиться из-за чрезмерных нагрузок, на которые она не рассчитана. Карбоновые волокна отделяются одна от другой, образуя неглубокие канавки, напоминающие трещины. Причём этот процесс довольно продолжительный, и чтобы рама полностью разрушилась, необходимо прикладывать очень большие нагрузки, с которыми не справится никакой другой материал.

Эти т рещины в карбоновых рамах образовываются на протяжении длительного времени использования велосипеда, но вполне безопасно ездить и на нём с незначительными трещинами. Если небольшие разрывы в карбоновой структуре не увеличиваются, то ремонтные работы можно отложить, но лично я не советую сильно затягивать с ними. Многие велосипедисты, которые использую карбоновую раму, ездят на треснувших или заклеенных рамах.

Алюминиевые рамы весом более 2 кг действительно трескаются и ломаются реже, чем карбоновые, но дело в том, что толщина трубок в таких рамах очень большая и соответственно вес от 15 килограмм и больше. Что касается облегченных рам из алюминиевого сплава с тонкими трубками, то здесь число поломок и трещин очень высокое. Основным минусом алюминиевой рамы является ее физическая структура, из-за которой трещина распространяется по сварному шву, от одного края к другому, что разрушает целостность всей конструкции.

Большой неприятностью будет, если алюминиевая рама треснет на большом расстоянии от дома или ближайшего населенного пункта, потому как у алюминия нет точно выраженного порога усталости, что означает – рама с пробегом 3-5 тысяч километров может дать трещину в любой момент. Карбон в свою очередь имеет высокий показатель надежности при циклической нагрузке.

Ремонтноспособность карбоновых рам

Данное качество является очень важным, так как любая трещина на раме, сделанная из карбона, заклеивается без больших усилий и затрат. Отремонтировать карбоновую раму возможно даже не прибегая к использованию специальных условий. Для ремонта достаточно иметь эпоксидную смолу и стеклоткань, всё это можно найти в магазинах. Так же раму можно отремонтировать до полного восстановления в специальных ремонтных веломастерских за вполне приемлемую сумму, их можно найти в интернете.

Алюминиевые рамы можно отремонтировать с помощью сварки, но для этого необходимо:

• специальные условия;
• баттированные тонкостенные трубки очень сложно заварить;
• теряется смысл ремонта – алюминий накопил усталость и может образоваться новая трещина, как по шву, так и в другом месте.

Небольшой видео-ролик с тестами алюминиевой и карбоновой велосипедных рам:

Желаю Вам удачного выбора!

Рама – важнейший узел велосипеда, к ней крепятся все остальные узлы и детали.

Материал рамы

Сейчас для изготовления рам используются главным образом сталь, и алюминиевые сплавы. Реже применяются титановые, магниевые сплавы, а также композитные материалы, такие как углепластик.

Сталь. Несколько лет назад самыми распространенными были именно стальные рамы. На протяжении почти вековой истории технология производства рам из различных марок сталей была доведена до совершенства. В последние годы в велостроении используются сорта сталей, в которые в качестве легирующих элементов добавляются хром и молибден. Такие рамы называются хромомолибденовыми, или хромолевыми. Иногда используют более дешевые сорта сталей высокопрочных марок (их называют hi -ten ).

Важное преимущество стальной рамы – ее высокая ремонтопригодность. Это означает, что в случае поломки такую раму можно отремонтировать с помощью обычного сварочного аппарата, который можно найти в любой мастерской для ремонта автомобилей. Другим важным свойством стальной рамы является то, что такая рама на неровностях дороги пружинит, гася вибрацию и толчки.

К недостаткам стальных рам относят относительно большой вес (особенно у рам из сталей hi -ten ) и подверженность коррозии. Новые рамы всегда покрываются различными эмалями, которые защищают раму от коррозии. Но в процессе эксплуатации это покрытие легко можно повредить. Поэтому хотя бы один раз в сезон стальную раму рекомендуется осмотреть, и закрасить повреждения лакокрасочного покрытия. Чтобы защитить от коррозии внутренние полости стальной рамы, рекомендуется раму нового велосипеда обработать одним из автомобильных антикоррозийных покрытий (например, «Мовиль»).

Алюминиевые сплавы. В последние годы все большее распространение получают рамы из алюминиевых сплавов. Сплавы, которые используются в велостроении, обозначаются четырехзначным номером (например, 6061 или 7005). Вопреки распространенному мнению, больший номер материала не означает лучшее качество - это число определяет всего лишь состав сплава. Так, в состав сплава 6061 входит, кроме алюминия, еще и магний, кремний, и медь. А в состав сплава 7005 добавлен цинк.

Самое главное преимущество рамы из алюминиевого сплава – меньший, в сравнении со стальной рамой, вес. Рамы из алюминиевых сплавов делаются из более толстых труб, для достижения сравнимой со стальной рамой прочностью, но при этом они все равно получаются легче стальных. Алюминий меньше подвержен коррозии, чем сталь, но при езде в зимнее время по городским улицам, которые обрабатываются солью и различными реагентами, коррозия может вызвать повреждения рамы. Поэтому, если велосипед эксплуатируется зимой, его надо чаще мыть. (Впрочем, это относится к любому велосипеду).

Несколько лет назад приходилось слышать, что алюминиевая рама менее надежна, чем стальная. Но технология производства не стоит на месте, и сейчас на алюминиевые рамы производители дают гарантию не меньшую, чем на рамы из стали. Любой механизм может сломаться, но поломка алюминиевой рамы обычно происходит в результате достаточно серьезной аварии (то же самое можно сказать и про стальные рамы)

К недостаткам алюминиевых рам относят более высокую цену, и ограниченную ремонтопригодность. Сварка алюминиевых сплавов – более сложный технологический процесс, и для ремонта такой рамы требуется как минимум аппарат аргоновой сварки.

Важное свойство алюминиевых рам – высокая жесткость, из-за чего велосипед становится очень легкоуправляемым. Но при этом все неровности дороги передаются на руки и тело велосипедиста, поэтому велосипед с такой рамой часто оборудуется амортизаторами.

Титановые сплавы. Эти материалы удачно сочетают в себе высокую прочность, малый вес, и при этом практически не подвержены коррозии. Титановые рамы, как и стальные, пружинят, гасят толчки и вибрацию, вызванную неровностями дороги, поэтому ехать на таком велосипеде оказывается комфортно. Самым серьезным недостатком рамы из титановых сплавов является достаточно высокая цена, что сильно ограничивает спрос на эти изделия. Серийно велосипеды с титановыми рамами выпускают очень немногие фирмы-производители. На территории России есть несколько заводов, которые изготавливают велосипедные рамы из титановых сплавов на заказ, но для оформления заказа на такую раму надо очень хорошо представлять себе цели, которые вы хотите достигнуть.

Магниевые сплавы. Главное преимущество сплавов на основе магния – очень малый вес и высокая прочность. Рамы из этих сплавов получаются очень легкими, даже легче, чем титановые и алюминиевые, но при этом достаточно прочными. Такие рамы превосходно пружинят и гасят вибрацию не хуже, чем стальные, но пока еще остаются очень дорогими. Другой недостаток магния – высокая химическая активность, поэтому магниевые рамы относительно быстро коррозируют.

Композитные материалы. В последние годы производители велосипедных рам пытаются уменьшить вес своих изделий, одновременно добиваясь высоких прочностных характеристик. При этом используются новейшие достижения не только металлургии, но и химии полимеров. Рамы из углепластика (их еще называют карбоновыми) обладают рядом полезных свойств – легкими, прочными, и при этом они хорошо гасят вибрацию. Важным преимуществом таких рам является полное отсутствие коррозии. Главным недостатком рам из углепластика является очень высокая цена. Кроме того, пока еще углепластиковые рамы получаются хрупкими, боятся ударов. Падение на таком велосипеде может привести к поломке рамы. Впрочем, технология производства постоянно совершенствуется, и не исключено, что будущее именно за композитными материалами.

Рекомендации покупателю
В настоящее время рекомендуется приобретать модель с рамой из алюминиевого сплава, у него оказывается наилучшим соотношение цены и качества.
Если вы стеснены в средствах, то можно приобрести велосипед со стальной рамой.
Если вы можете совершенно четко сформулировать свои требования к геометрическим и механическим свойствам рамы, то можно заказать изготовление титановой рамы.

Если вы покупаете подержанный велосипед
Обязательно тщательно проверяйте состояние рамы перед покупкой. При обнаружении даже небольших трещин в раме отказывайтесь от покупки. Даже на стальной раме не всякую трещину можно заварить, не потеряв в прочности, а замена рамы сравнима по затратам с приобретением нового велосипеда

Размер рамы

Одна из самых важных характеристик рамы – ее высота (H) . Высотой называется расстояние между кареткой и верхним срезом подседельной трубы.
Другим важным параметром является база (L) велосипеда - расстояние между центрами колес. Чем короче база, тем более поворотливым оказывается велосипед.
Еще один важный параметр – дорожный просвет (h) - наименьшее расстояние между поверхностью земли и педалью. Чем больше дорожный просвет, тем более высокое препятствие можно преодолеть на велосипеде, не рискуя задеть за него педалью.

Чтобы избавить покупателя от лишних цифр, производители вводят понятие «размер рамы», в который включают множество параметров.
Примерно так же поступают портные, указывая размер одежды вместо нескольких десятков параметров выкройки. Приобретая, например, пальто, покупателю не обязательно измерять длину своих рук и диаметр рукавов. Ему достаточно знать, что ему нужно пальто размера 50. Но знание своего размера не отменяет необходимости примерки перед покупкой.

Велосипед должен быть правильно отрегулирован под велосипедиста, чтобы он чувствовал себя комфортно и безопасно. Отечественные велосипеды допускают возможность регулировки в достаточно широких пределах. На современных велосипедах иностранного производства возможности регулировки по росту велосипедиста весьма ограничены. В достаточно широких пределах можно регулировать только положение седла. Поэтому производители выпускают рамы различных размеров. Размер рамы обычно измеряется в дюймах и может меняться от 14-15 до 20-22 дюймов.

Перед покупкой велосипед надо примерить, то есть проверить соответствие размера рамы и роста велосипедиста.

Для этого надо поместить раму между ног, стоя обеими ногами на земле. Приближаемся к рулевой колонке. Расстояние между верхней трубой рамы и промежностью должно быть в пределах 10 -15 см. Если это расстояние меньше, то рама надо выбрать раму меньшего размера.

Это расстояние в 10 -15 см диктуется техникой безопасности. В противном случае, при вынужденной остановке, когда велосипедист должен спрыгнуть с седла вперед, можно получить травму. Ездить на слишком маленькой раме тоже не рекомендуется – будет сложно управлять велосипедом.

Промышленностью выпускаются женские рамы, у которых верхняя труба сильно опущена вниз. Это, конечно, уменьшает прочность рамы. По замыслу разработчиков, такая рама позволит ездить на велосипеде в традиционной женской одежде, и не переносить ногу через седло при посадке.

Рекомендации покупателю
Перед покупкой велосипеда обязательно примерьте велосипед под себя.
Во многих магазинах велосипеды продаются в коробках, их сборка должна производиться покупателем. В этом случае надо попросить продавца достать с витрины собранный велосипед той же фирмы-производителя и с рамой того же размера, которую вы собираетесь купить, и померить его. Учтите, что разные производители могут считать размер рамы немного по-разному.
Если продавец не дает возможность примерки, то следует отказаться от покупки.
Никогда не покупайте велосипед заочно, без присутствия того, кто будет на нем ездить.
Не следует покупать подростку велосипед большого размера "на вырост"

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.

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.

4 материала

Большинство велосипедных рам делают из

• стали и
• алюминиевых сплавов.

Бывают еще рамы из

• углепластика и
• титановых сплавов.

Углепластик часто называют «карбоном», не утруждая себя переводом с английского: «carbon fiber». Два последних варианта – намного дороже двух первых.

Сталь

Стальные рамы – это в основном рамы из хромомолибденовой стали 4130 (по-американски, ближайший отечественный аналог – легированная конструкционная сталь 30ХМА по ГОСТ 4543). Хорошо сделанная рама из хромоникелевой стали обладает необходимой прочностью, долговечностью и относительно мало весит.

Некоторые стальные рамы, в основном детских велосипедов, изготавливают из более дешевой углеродистой стали – они такие же прочные и долговечные, но потяжелее хромомолибденовых, потому что толще.

Алюминий

Большинство велорам из алюминиевых сплавов имеют примерно такую же прочность и массу, как и близкие им по цене рамы из хромомолибденовой стали. Их повышенная жесткость хороша для езды по горам или в спринте, но не для преодоления ям и кочек. В отличие от стальных алюминиевые рамы не ржавеют. С другой стороны, рамы из алюминиевых сплавов более подвержены усталостным разрушениям и менее ремонтопригодны, чем стальные. Однако хорошо сделанная алюминиевая рама прослужит верой и правдой много лет.

Рама – главная часть велосипеда и база для крепления всех остальных его частей. Рамы современных велосипедов делают обычно из труб, которые соединяют в виде так называемого «двойного треугольника». Эту форму называют также «diamond» — кому-то она напоминает ромб и даже, может быть, алмаз. Форма рамы за более чем сто лет почти не изменилась, хотя с развитием современных технологий и материалов и появилось много новшеств. В последние пару десятилетий особенно активно искали новые материалы для рам, в том числе среди алюминиевых сплавов.

Факторы качества

Качество велосипедной рамы как конструкции определяют четыре основных фактора:

• жесткость,
• прочность,
• усталостная прочность и

Жесткость велосипедной рамы

Жесткость определяет способность конструкции упруго деформироваться: чем больше жесткость, тем меньше упругие перемещения элементов конструкции относительно друг друга. Упругие рамы смягчают удары об ямы и кочки, тогда как более жесткая рама будет передавать ездоку удары от каждой ямы и кочки. С другой стороны, более гибкая рама больше прогибается под нагрузкой, поглощая часть энергии, которая предназначена для движения вперед. Поэтому велосипедисты, которые хотят побеждать в спринте и гонках на время предпочитают жесткие рамы.

Прочность материала велосипедной рамы

Прочностные характеристики материала рамы – предел прочности и предел текучести – в нормальных условиях прямо не влияют на качество езды или ощущения от нее, но являются существенным фактором для стойкости рамы к сильному, «аварийному» удару. Прочная рама выдержит такой удар, а менее прочная – слабая — может и не выдержать.

Усталостная прочность велосипедной рамы

При нормальной езде каждый поворот педали, яма или кочка вызывают в раме небольшие циклические напряжения. Хотя эти напряжения и намного ниже предела текучести материала, за несколько сотен тысяч циклов нагружения они могут вызывать так называемые усталостные трещины и, в конечном счете, усталостное разрушение. Сопротивление материала этому типу разрушения называют . Если вы рассчитываете ездить на своем велосипеде несколько десятилетий, ваш вес выше среднего и вы редко слезаете с седла, то для вас усталостная прочность — важный фактор.

Вес велосипедной рамы

Вес , а точнее масса рамы, зависит от плотности материала и, конечно, конструкции рамы, в частности, толщины ее труб. Типичная рама весит от 1,5 до 3,0 кг, что составляет около четверти всего веса велосипеда. Впрочем, полный вес велосипеда часто в десять раз меньше, чем сам велосипедист в полном «боевом» облачении. Так что большинство велосипедистов и не заметят небольшой разницы в весе рам, если, конечно, им не придется долго карабкаться по горам на велосипеде или под ним.

Алюминиевые сплавы для велосипедных рам

6061 или 7005?

Алюминиевые велосипедные рамы изготавливают главным образом из алюминиевых сплавов:

• сплав 7005.

Некоторые другие алюминиевые сплавы, например, 7075 и 2014, более прочные, чем оба сплава 6061 и 7005, но они не мало подходят для изготовления велосипедных рам, так как их почти невозможно сваривать, по крайней мере, обычной аргонно-дуговой сваркой.

Часто считают, что алюминиевый сплав 6061 больше подходит для велосипедных рам, чем сплав 7005, хотя сплав 7005 и несколько более прочный. Прочность при растяжении сплава 7005-Т6 составляет 350 МП, а сплава 6061 – 310 МПа, предел текучести 290 и 275 МПа, соответственно.

Когда речь идет о прочности рамы в целом, то большие различия в прочности возникают из-за качества сварных швов, выбора формы труб и их толщины, а также общей конструкции рамы. На самом деле, при тех нагрузках, которым обычно подвергается велосипедная рама, различий между алюминиевыми сплавами 6061 и 7005 практически нет, поскольку напряжения, которые возникают в раме, достаточно далеки от этих предельных величин.

Алюминиевый сплав 6061

Алюминиевый сплав 6061 — полный аналог отечественного сплава АД33 по ГОСТ 4784-97 — принадлежит к серии алюминиевых сплавов 6ххх (Al-Mg-Si). Основными легирующими элементами являются:

• магний (0,8-1,2 %) и
• кремний (0,40-0,6 %),
• а также медь (0,15-0,40 %) и
• железо (до 0,7 %).

Сплав 6061 обладает довольно высокой прочностью, легко сваривается и широко применяется не только для изготовления велосипедных рам, но и в строительстве, самолетостроении, судостроении.

Как и все сплавы серии 6ххх сплав 6061 является термически упрочняемым сплавом. Термическая обработка, которая применяется для уже сваренных рам, заключается в нагреве до 530 °С, интенсивном охлаждении водой и искусственном старении при температуре около 180 °С в течение 8 часов. Алюминиевый сплав 6061 после такой обработки обозначают 6061-Т6.

Алюминиевый сплав 7005

Алюминиевый сплав 7005 принадлежит к серии алюминиевых сплавов 7ххх без легирования медью (Al-Zn-Mg). Основные легирующие элементы:

• цинк (около 4,5 %) и
• магний (около 1,4 %).

Алюминиевый Сплав 7005, также как сплав 6061, является термически упрочняемым. Однако, в отличие от сплава 6061, который требует довольно быстрой и интенсивной закалки водой при его термической обработке, для сплава 7005 в этом случае достаточно охлаждения воздухом.

Некоторые главные производители велосипедов с алюминиевыми рамами декларируют применение специальных алюминиевых сплавов или специальной обработки алюминиевых сплавов для улучшения свойств рам. Похоже, часто это скорее маркетинговые ходы, чем «прорывы» в металловедении алюминия.

Брендовые алюминиевые сплавы

AluxX and AluxXSL

Например, известная фирма Giant применяют свой, брендовый алюминиевый сплав «AluxX». При этом обычный «AluxX» — это просто алюминиевый сплав 6061, но с особой конструкций «баттинга», технологии гидроформинга и термической обработки.

Баттинг (от английского – butting) – утолщение труб критических сечениях, чаще на концах труб.Гидроформинг – формовка труб путем помещения их в специальные матрицы и закачки им внутрь воды или специального масла под высоким давлением.

Более продвинутый сплав «AluxXSL» отличается от сплава 6061 чуть большим содержанием меди.

Alpha White, Black and Red

Фирма Trek применяет бренды:

• Alpha White Aluminum и Alpha Black Aluminum — это обычный сплав 6061,
• Alpha Red Aluminum – термически упрочненный алюминиевый сплав 7075.