Основні вимоги велосипедної рами

Велосипедна рама має бути надійною та міцною. Розташування показників міцності по рамі повинні знаходитися відповідно до характеру навантаження на неї, наприклад, верхнє пір'я працюють на стиск, нижні на вигин. Такий показник як легкість рами вважається вторинною вимогою, тому що надмірне вітвейнерство (переслідування за легкістю) веде до того, що велосипедна рама втрачає свої характеристики міцності, внаслідок чого страждають ходові властивості. Не настільки важливими, але все ж таки необхідними якостями, якими ще повинна володіти рама, є:

• віброгасіння– здатність амортизувати поштовхи та поглинати вібрації під час їзди, не переносячи їх на організм велосипедиста;
• ремонтопридатність- можливість виконувати ремонтні роботи після гарантійного періоду, так як вартість рами досить висока, а основне навантаження припадає саме на неї.

Характеристики карбонової велосипедної рами

Завдяки своїм фізичним властивостям, такий матеріал як , тому що міцність карбонових ниток набагато вища, ніж характеристики міцності алюмінієвих сплавів.

До того ж карбон – це тканина, що дозволяє при виробництві велосипедних рам задавати такий напрямок волокнам, який необхідний у відповідному місці рами, для підвищення міцності та пружності. Наприклад: верхнє пір'я працює на стиск, отже, карбонові нитки укладаються вздовж, це сприяє в кілька разів перевершити показники міцності алюмінієвих рам і одночасно зробити її легше. Але в такому випадку опір до поперечних навантажень буде знижено, що є прийнятним, тому що вплив таких навантажень на верхню трубку пір'я не надходить при їзді велосипедом.

Рами з алюмінієвих сплавів програють у міцності конструкціям з карбону, через фізичні властивості металів, для яких характерно зберігати свою молекулярну структуру в усіх напрямках (винятками є складні сплави, які не використовують у велобудуванні). Також карбон дозволяє комбінувати кілька шарів волокон, різного напряму, що дає змогу підвищити практичність уразливих ділянок рами.

Віброгасіння та жорсткість карбонової рами

Жорсткість– це здатність матеріалу деформуватися залежно від сили, що додається до нього, не змінюючи свої фізичні розміри. Іншими словами, чим менша жорсткість, тим більша гнучкість і пружинистість матеріалу.

Керуючись одним лише показником – жорсткістю, алюмінієві сплави були обрані для велосипедних рам. Здавалося б, використання алюмінію полегшує раму, але сталеві рами мають таку ж вагу, тому що виконані з тоншої труби. Наприклад, всесвітньо відома фірма Colnago все ще виробляє легкі, сталеві велосипеди шосейного типу, конкуруючи з алюмінієвими та карбоновими велосипедними рамами.

Показники жорсткості у алюмінію вищі, ніж у сталі, тому, при навантаженні, алюмінієва рама деформується менше ніж сталева, завдяки чому показники розгону та управління вищі, але здатність поглинати вібрацію під час пересування майже нульова. Сталева рама буквально пружинить на дорозі, на відміну від алюмінієвого сплаву. Використовуючи алюмінієву раму, велосипедист приймає всі удари, які змогли поглинути гумові покришки.

Карбонові рами мають високий показник віброгасіння завдяки своїй тканинній структурі. У процесі виробництва такої рами, волокна карбону просочують спеціальною смолою, яка дозволяє розсіювати енергію при деформації по всій конструкції. Правильно розташовані карбонові нитки дозволяють отримати відмінні показники віброгасіння та пружності, що неможливо використовувати алюміній.

Розробники карбонових велосипедних рам винайшли додатковий спосіб гасити вібрації - гальмівний каліпер змістили на нижнє перо, що дозволило зробити верхнє пір'я рівним за розміром, і заклали в них здатність амортизувати поштовхи. Деякі фірми з виробництва рам роблять верхнє пір'я трохи вигнутим, щоб вони виконували функцію ресор.

За рахунок гарної гнучкості, карбон застосовується у велобудуванні вже кілька десятиліть. Наприклад, такі світові компанії якCannondale і Orbea використовували карбон у безшарнірних двопідвісних рамах, де нижнє або верхнє пір'я було гнуться. Здатність карбону витримувати велику кількість циклів навантаження і не деформуватися, дає можливість збільшити здатність рами, що амортизує, і одночасно знизити ймовірність поломки.

Рівень віброгасіння впливає не тільки на комфортні умови експлуатації велосипеда, але від цього залежить здоров'я хребта і спини велосипедиста в цілому.

Вага карбонової рами

Незважаючи на те, що карбонові рами міцніші за алюмінієві та сталеві рами, вони ще й набагато легші. Середня вага рами з карбону становить приблизно 1150-1300 гр., Полегшений варіант - 900 гр. Найлегші алюмінієві рами мають вагу 1300-1400 гр. Отже, карбонові рами набагато легші за полегшені типи рам з алюмінію.

Практичність карбонових рам

p align="justify"> Важливим фактором у виборі карбонової рами є її надійність. На початку виходу ринку рам з карбону, був міф у тому, що карбон ненадійний і з часом тріскається, сподіваючись знизити їх конкурентоспроможність.

Теоретично, утворення тріщин у карбоновій рамі можливе лише у смолі, яка виконує роль сполучної речовини. Але нинішні смоли мають досить велику в'язкість, що виключає утворення тріщин. Можна провести такий досвід: взяти смолу ЕД-20, затверджувач, пластифікатор, змішати в таких пропорціях - 2-1-1, по поверхні отриманого матеріалу, після застигання, завдають сокири, сокира влипає в смолу, не утворюючи при цьому тріщин.

Рами з карбону може зруйнуватися через надмірні навантаження, на які вона не розрахована. Карбонові волокна відокремлюються одна від одної, утворюючи неглибокі канавки, що нагадують тріщини.Причому цей процес досить тривалий і щоб рама повністю зруйнувалася, необхідно прикладати дуже великі навантаження, з якими не впорається ніякий інший матеріал.

Ці т Рещини в карбонових рамах утворюються протягом тривалого часу використання велосипеда, але цілком безпечно їздити на ньому з незначними тріщинами. Якщо невеликі розриви в карбоновій структурі не збільшуються, ремонтні роботи можна відкласти, але особисто я не раджу сильно затягувати з ними. Багато велосипедистів, які використовують карбонову раму, їздять на тріснулих або заклеєних рамах.

Алюмінієві рами вагою більше 2 кг дійсно тріскаються і ламаються рідше, ніж карбонові, але річ у тому, що товщина трубок у таких рамах дуже велика і відповідно вага від 15 кілограмів і більше. Що стосується полегшених рам із алюмінієвого сплаву з тонкими трубками, то тут кількість поломок і тріщин дуже висока. Основним мінусом алюмінієвої рами є її фізична структура, через яку тріщина поширюється зварним швом, від одного краю до іншого, що руйнує цілісність всієї конструкції.

Великою неприємністю буде, якщо алюмінієва рама трісне на великій відстані від будинку або найближчого населеного пункту, тому що алюміній не має точно вираженого порога втоми, що означає – рама з пробігом 3-5 тисяч кілометрів може дати тріщину будь-якої миті. Карбон, у свою чергу, має високий показник надійності при циклічному навантаженні.

Ремонтноздатність карбонових рам

Ця якість є дуже важливою, оскільки будь-яка тріщина на рамі, виготовлена ​​з карбону, заклеюється без великих зусиль і витрат. Відремонтувати карбонову раму можна навіть не вдаючись до використання особливих умов. Для ремонту достатньо мати епоксидну смолу та склотканину, все це можна знайти в магазинах. Також раму можна відремонтувати до повного відновлення у спеціальних ремонтних веломайстернях за цілком прийнятну суму, їх можна знайти в інтернеті.

Алюмінієві рами можна відремонтувати за допомогою зварювання, але для цього потрібно:

• спеціальні умови;
• батовані тонкостінні трубки дуже складно заварити;
• втрачається сенс ремонту - алюміній накопичив втому і може утворитися нова тріщина як по шву, так і в іншому місці.

Невеликий відео-ролик із тестами алюмінієвої та карбонової велосипедних рам:

Бажаю Вам вдалого вибору!

Рама - найважливіший вузол велосипеда, до неї кріпляться всі інші вузли та деталі.

Матеріал рами

Зараз для виготовлення рам використовуються головним чином сталь та алюмінієві сплави. Рідше використовуються титанові, магнієві сплави, а також композитні матеріали, такі як вуглепластик.

Сталь.Декілька років тому найпоширенішими були саме сталеві рами. Протягом майже вікової історії технологія виробництва рам із різних марок сталей була доведена до досконалості. В останні роки у велобудуванні використовуються сорти сталей, в які як легуючі елементи додаються хром і молібден. Такі рами називаються хромомолібденовими, або хромольовими. Іноді використовують дешевші сорти сталей високоміцних марок (їх називають hi-ten).

Важлива перевага сталевої рами – її висока ремонтопридатність. Це означає, що у разі поломки таку раму можна відремонтувати за допомогою звичайного зварювального апарату, який можна знайти у будь-якій майстерні для ремонту автомобілів. Іншою важливою властивістю сталевої рами є те, що така рама на нерівностях дороги пружинить, гасячи вібрацію та поштовхи.

До недоліків сталевих рам відносять відносно велику вагу (особливо у рам зі сталей hi-ten) і схильність до корозії. Нові рами завжди покриваються різними емалями, які захищають від корозії. Але в процесі експлуатації це покриття можна легко пошкодити. Тому хоча б один раз на сезон сталеву раму рекомендується оглянути і зафарбувати пошкодження лакофарбового покриття. Щоб захистити від корозії внутрішні порожнини сталевої рами, рекомендується раму нового велосипеда обробити одним із автомобільних антикорозійних покриттів (наприклад, Мовіль).

Алюмінієві метали.В останні роки все більшого поширення набувають рами з алюмінієвих сплавів. Сплави, що використовуються у велобудуванні, позначаються чотиризначним номером (наприклад, 6061 або 7005). Всупереч поширеній думці, більший номер матеріалу не означає кращу якість - це число визначає лише склад сплаву. Так, до складу сплаву 6061 входить, крім алюмінію, ще й магній, кремній та мідь. А до складу сплаву 7005 додано цинк.

Найголовніша перевага рами з алюмінієвого сплаву – менша, порівняно зі сталевою рамою, вага. Рами з алюмінієвих сплавів робляться з товстіших труб, для досягнення порівнянної зі сталевою рамою міцністю, але при цьому вони все одно виходять легшими за сталеві. Алюміній менше схильний до корозії, ніж сталь, але при їзді в зимовий час по міських вулицях, які обробляються сіллю та різними реагентами, корозія може спричинити пошкодження рами. Тому якщо велосипед експлуатується взимку, його треба частіше мити. (Втім, це стосується будь-якого велосипеда).

Декілька років тому доводилося чути, що алюмінієва рама менш надійна, ніж сталева. Але технологія виробництва не стоїть на місці, і зараз на алюмінієві рами виробники дають не меншу гарантію, ніж на рами зі сталі. Будь-який механізм може зламатися, але поломка алюмінієвої рами зазвичай відбувається в результаті досить серйозної аварії (те ж саме можна сказати і про сталеві рами)

До недоліків алюмінієвих рам відносять вищу ціну та обмежену ремонтопридатність. Зварювання алюмінієвих сплавів - складніший технологічний процес, і для ремонту такої рами потрібно як мінімум апарат аргонового зварювання.

Важлива властивість алюмінієвих рам – висока жорсткість, через що велосипед стає дуже керованим. Але при цьому всі нерівності дороги передаються на руки та тіло велосипедиста, тому велосипед із такою рамою часто обладнується амортизаторами.

Титанові метали.Ці матеріали вдало поєднують у собі високу міцність, мала вага, і при цьому практично не схильні до корозії. Титанові рами, як і сталеві, пружинять, гасять поштовхи та вібрацію, спричинену нерівностями дороги, тому їхати на такому велосипеді виявляється комфортно. Найсерйознішим недоліком рами з титанових сплавів є досить висока ціна, що обмежує попит на ці вироби. Серійно велосипеди з титановими рамами випускають небагато фірм-виробників. На території Росії є кілька заводів, які виготовляють велосипедні рами з титанових сплавів на замовлення, але для оформлення замовлення на таку раму треба дуже добре уявляти цілі, яких ви хочете досягти.

Магнієві сплави.Головна перевага сплавів на основі магнію – дуже мала вага та висока міцність. Рами з цих сплавів виходять дуже легкими, навіть легше, ніж титанові та алюмінієві, але досить міцними. Такі рами чудово пружинять і гасять вібрацію не гірше, ніж сталеві, але поки що залишаються дуже дорогими. Інший недолік магнію – висока хімічна активність, тому магнієві рами відносно швидко корозують.

Композитні матеріали.В останні роки виробники велосипедних рам намагаються зменшити вагу своїх виробів, одночасно домагаючись високих характеристик міцності. У цьому використовуються новітні досягнення як металургії, а й хімії полімерів. Рами з вуглепластику (їх ще називають карбоновими) мають ряд корисних властивостей – легкі, міцні, і при цьому вони добре гасять вібрацію. Важливою перевагою таких рам є повна відсутність корозії. Головним недоліком рам із вуглепластику є дуже висока ціна. Крім того, поки що вуглепластикові рами виходять крихкими, бояться ударів. Падіння на такому велосипеді може призвести до поломки рами. Втім, технологія виробництва постійно вдосконалюється, і не виключено, що майбутнє саме за композитними матеріалами.

Рекомендації покупцю
В даний час рекомендується набувати модель з рамою з алюмінієвого сплаву, у нього виявляється найкращим співвідношення ціни та якості.
Якщо ви стиснуті в засобах, то можна придбати велосипед зі сталевою рамою.
Якщо ви можете чітко сформулювати свої вимоги до геометричних і механічних властивостей рами, то можна замовити виготовлення титанової рами.

Якщо ви купуєте вживаний велосипед
Обов'язково ретельно перевіряйте стан рами перед покупкою. У разі виявлення навіть невеликих тріщин у рамі відмовляйтеся від покупки. Навіть на сталевій рамі не всяку тріщину можна заварити, не втративши в міцності, а заміна рами можна порівняти за витратами з придбанням нового велосипеда.

Розмір рами

Одна з найважливіших характеристик рами – її висота (H). Висотою називається відстань між кареткою та верхнім зрізом підсідельної труби.
Іншим важливим параметром є база (L)велосипеда – відстань між центрами коліс. Чим коротша база, тим поворотнішим виявляється велосипед.
Ще один важливий параметр – дорожній просвіт (h)- найменша відстань між поверхнею землі та педаллю. Чим більший дорожній просвіт, тим більша перешкода можна подолати на велосипеді, не ризикуючи зачепити за нього педаллю.

Щоб позбавити покупця зайвих цифр, виробники вводять поняття «розмір рами», в який включають безліч параметрів.
Приблизно так само роблять кравці, вказуючи розмір одягу замість кількох десятків параметрів викрійки. Купуючи, наприклад, пальто, покупцю не обов'язково вимірювати довжину своїх рук та діаметр рукавів. Йому достатньо знати, що йому потрібне пальто розміру 50. Але знання свого розміру не скасовує необхідності примірки перед покупкою.

Велосипед повинен бути правильно відрегульований під велосипедиста, щоб він почував себе комфортно та безпечно. Вітчизняні велосипеди допускають можливість регулювання у досить широких межах. На сучасних велосипедах іноземного виробництва можливості регулювання зростання велосипедиста дуже обмежені. У досить широких межах можна регулювати лише положення сідла. Тому виробники випускають рами різних розмірів. Розмір рами зазвичай вимірюється у дюймах і може змінюватися від 14-15 до 20-22 дюймів.

Перед покупкою велосипед треба приміряти, тобто перевірити відповідність розміру рами та зростання велосипедиста.

Для цього треба помістити раму між ногами, стоячи обома ногами на землі. Наближаємося до кермової колонки. Відстань між верхньою трубою рами та промежиною має бути в межах 10 -15 см. Якщо ця відстань менша, то рама треба вибрати раму меншого розміру.

Ця відстань 10 -15 см диктується технікою безпеки. Інакше при вимушеній зупинці, коли велосипедист повинен зістрибнути з сідла вперед, можна отримати травму. Їздити на надто маленькій рамі теж не рекомендується – буде складно керувати велосипедом.

Промисловістю випускаються жіночі рами, у яких верхня труба сильно опущена вниз. Це, звісно, ​​зменшує міцність рами. За задумом розробників, така рама дозволить їздити велосипедом у традиційному жіночому одязі, і не переносити ногу через сідло при посадці.

Рекомендації покупцю
Перед покупкою велосипеда обов'язково приміряйте велосипед під себе.
У багатьох магазинах велосипеди продаються в коробках, їхнє складання має здійснюватися покупцем. В цьому випадку треба попросити продавця дістати з вітрини зібраний велосипед тієї ж фірми-виробника та з рамою того ж розміру, яку ви збираєтеся купити, та поміряти його. Врахуйте, що різні виробники можуть вважати розмір рами трохи по-різному.
Якщо продавець не дає можливість примірки, слід відмовитися від покупки.
Ніколи не купуйте велосипед заочно, без присутності того, хто їздитиме на ньому.
Не слід купувати підлітку велосипед великого розміру "на виріст"

Велосипеди з алюмінієвою рамою – одні з найпоширеніших на сучасному ринку. Зумовлено це легкістю матеріалу разом із низькою собівартістю. Якщо в сталі питома маса становить 7,8 грама на кубічний сантиметр, то алюміній цей показник - близько 2,7 грама. За потовщення стінок цей матеріал також виграє у заліза, оскільки мінімальний параметр становить 0,8 мм, при цьому важити виріб буде менше, ніж сталева рама завтовшки 0,4 мм. Надійність додатково зростає завдяки відсутності зварних швів. Крім того, можуть виконуватись у різних конфігураціях. Розглянемо їх особливості, переваги та недоліки.

Опис

Велосипеди з алюмінієвою рамою завдяки малій вазі швидше набирають швидкість, на них легше долати підйоми. З цієї ж причини байк швидше зупиняється після того, як вершник перестає крутити педалі. Алюміній у чистому вигляді не використовується, під цим матеріалом мається на увазі сплав його з цинком, марганцем, нікелем, міддю чи магнієм.

На таких велосипедах складніше входити в круті повороти, оскільки вони жорсткіші за сталеві аналоги, не так добре можуть згинатися. Через жорсткість рами енергія від зусиль велосипедиста передається на колеса з меншими втратами. Такі тонкощі відіграють роль професіоналів, у любителів це критичний показник. Помітною стає жорсткіша і менш комфортна їзда. Велосипеди з алюмінієвою рамою практично не гасять коливання, що передаються на сідло та кермо на нерівних поверхнях та купинах. Для такого байка потрібен хороший амортизаційний вузол та зручне сідло. Це дозволить частину ударів нівелювати, що сприятливо позначиться на переміщенні.

Плюси

Почнемо з переваг виробу, що розглядається. До них відносяться:

• Невелика маса, що дозволяє покращити швидкісні характеристики та розгін.
• Максимальна стійкість до корозійних процесів.
• Високі ходові характеристики навіть під час руху на підйом.

Мінуси

Велосипеди з алюмінієвою рамою мають ряд недоліків, а саме:

• Висока жорсткість, що особливо відчувається на моделях без амортизаційної вилки.
• Швидку втрату накату. Через малу вагу байк зупиняється швидше, ніж аналог зі сталевою рамою, після того як велосипедист припиняє крутити педалі.
• Невеликий робочий ресурс під час активної експлуатації. Вже за кілька років можуть з'явитися тріщини. Виробники гарантують від 5 до 10 років, але після цього терміну рекомендується змащувати деталь для перевірки можливих деформацій.
• При падінні на алюмінієвій рамі вища ймовірність появи вм'ятин.
• Погану ремонтопридатність. Зварити таку деталь дуже проблематично, краще придбати нову.
• Досить високу ціну.

Велосипеди з алюмінієвою рамою

Нижче перерахуємо кілька популярних марок цього типу та назвемо їх короткі характеристики:

1. Дорогий міський байк Strida SX відрізняється оригінальним екстер'єром. Він складається до розмірів компактного візка, який можна транспортувати своїм ходом. Кермо також може трансформуватись. До плюсів велосипеда відноситься те, що троси та дроти сховані в порожнині рами, його легко збирати, є багажник, дискові гальма. При добрій маневреності апарат важить всього 11,6 кг. Серед мінусів – невелика вантажопідйомність, вузькі колеса, погана амортизація.
2. Smart 20. Стильний міський байк, вважається одним із найкращих у своїй ціновій категорії. Може без проблем експлуатуватись жінками. Серед переваг – міцна рама, зручний механізм трансформації, наявність катафотів та інших аксесуарів. До недоліків відноситься відсутність ручного гальма та якість центрування крил.
3. Велосипед "Стелс". Алюмінієва рама моделі Пілот-710 не заважає м'якості ходу. Транспорт добре набирає швидкість накатом, має стриманий дизайн, у складеному положенні поміщається у багажний відсік будь-якого автомобіля, оснащується у базовій комплектації багажником та захистом ланцюга. Недоліки полягають у наявності широкого керма та незручної посадки для високих людей. Цільове призначення модифікації – міські поїздки.

Дитячі велосипеди з алюмінієвою рамою

Нижче наведено короткий опис деяких дитячих та підліткових моделей:

• Mars. Це на дітей від 3 років. У комплекті йдуть додаткові поліуретанові колеса. Рама та вилка виготовлені з алюмінієвого сплаву, є регулятор висоти керма. Діаметр коліс – 12 дюймів, маса моделі – 4,5 кг.
• Forward Timba‏. Один із найкращих для дітей 6-9 років. Має красивий дизайн, доступну ціну, захист ланцюга і знімні страхові колеса. До недоліків можна віднести пристойну вагу (майже 14 кг), а також необхідність регулювання деяких рухомих вузлів.
• Shulz Max. Ці дитячі велосипеди з алюмінієвою рамою належать до середньої цінової категорії. Маса байка складає 14,3 кг. Орієнтований на підлітків 12-16 років, має вантажопідйомність до 110 кг. Переваги моделі полягають у зручності складання/розбирання, гарному наборі швидкості, оснащенні 20-дюймовими колесами та якості. Серед мінусів - некоректне заводське регулювання, гальмівні колодки сумнівної якості.

Особливості

При виборі байка часто виникає питання, алюмінієву або сталеву раму велосипеда вибрати. Підсумкове рішення залежить від фінансових можливостей покупця, призначення машини та суб'єктивних вимог користувача. При виготовленні алюмінієвих конструкцій застосовуються товстостінні труби великого діаметру.

Це пов'язано з тим, що, за законами фізики, якщо розмір труби збільшити вдвічі, її жорсткість підвищиться у вісім разів, а при збільшенні товщини стінки вдвічі показник жорсткості збільшується на таку саму величину. Отже, з наявних варіантів підвищення діаметра краще.

Як правило, мінімальна товщина стінки труби на алюмінієвій рамі складає 0,8 мм. Часто виробники роблять труби методом баттування або використання різних перерізів, що дозволяє посилити виріб.

Використовувані сплави

Існує безліч алюмінієвих сплавів, з яких виготовляють рами для велосипедів. Найбільш поширеними є марки 7005Т6 та 6061Т6. Індекс Т свідчить, що матеріал пройшов термічну обробку. Наприклад, виріб зі сплаву 6061 нагрівається до 530 градусів за Цельсієм, потім активно охолоджується рідиною. Далі протягом 8 годин матеріал штучно старіє при температурі 180 градусів. На виході виходить 6061-Т6. Аналог за номером 7007 охолоджується повітрям, а не водою.

Нижче наведено порівняльні характеристики матеріалів до та після термообробки (у дужках):

• Сплав 2014 (2014Т6) – міцність на розрив становить 27 (70) тис. PSL, межа плинності – 14 (60), відсоток подовження – 18 (13), твердість за Брінеллем – 45 (135).
• Аналогічні показники матеріалу 6061 (6061Т6) – 18 (45), 8 (40), 25 (17), 30 (95).

У першому сплаві використовується 4,5% міді, 0,8% вуглецю та марганцю, 0,5% магнію. Другий матеріал включає 1% магнію, 0,6% кремнію, 0,3% міді, 0,2% хрому, близько 0,7% заліза.

На закінчення

Найміцніше велосипед 16”, алюмінієва рама якого зроблена зі сплаву 70005 або 7005. Проте аналог 6061 технологічніший, що дозволяє виготовляти з нього труби зі складним перетином, а це підвищує міцність виробу. Крім того, такий алюміній краще піддається зварюванню. При виборі рами враховуйте фінансові можливості та використання велосипеда. При правильній експлуатації байк з рамою будь-якого матеріалу, включаючи сталь, алюміній або карбон, прослужить досить довго.

Велосипедна рама − основа будь-якого велосипеда. І її вибору варто приділити особливу увагу: всі інші блоки та аксесуари ви замінюватимете в міру зносу (або просто поступово купувати якісніші). І це буде той самий велосипед. А якщо замінити раму – то це вже новий байк.

Рама характеризується трьома основними параметрами:

• Матеріал
• Тип(конструкція)
• Розмір (ростовка)

Матеріал

Для свого першого велосипеда варто, мабуть, вибирати раму сталевуабо алюмінієву. Про ці - найбільш доступні матеріали ми поговоримо трохи нижче, а спершу, кілька слів про дорожчі варіанти (і, відповідно, про те, чому, можливо, вам не варто поки що за них переплачувати).

Карбон

Якщо ви шанувальник якості та переконані, що «якість тим вища, чим вища ціна», і виходячи з цього, вирішите вибрати велосипед з карбоновою рамою(«щоб уже на віки!»), то на перший погляд, це справді буде чудовим вкладенням грошей. Дорогий вуглепластик виключно легкий (вага рами особливо важлива для дівчат). Але врахуйте, що в той же час це досить тендітний матеріал (особливо на холоді), і тому термін служби карбонової рами менший, ніж алюмінієвий. Тріщини на такій рамі можуть з'явитись навіть від надмірної затяжки ексцентрика, а невдале падіння може її просто знищити.

Титан

Ще один досить дорогий матеріал для рам. титан. Всі знають, що він легкий, стійкий до корозії, міцний метал. Такі рами найчастіше використовуються у спортивних велосипедах. Через те, що титан дещо «в'язкий» метал, то рами з нього добре «ковтають» дрібні дефекти дороги.

Магнієві сплави

Останнім часом рами стали частіше виготовляти з магнієвих сплавівв. Ці рами легкі (удвічі легші за аналогічні алюмінієві і в шість разів - сталеві), добре поглинають вібрацію. До того ж вони мають гарні «утомлені» характеристики. Але в обслуговуванні вони досить вимогливі: легко окислюються та руйнуються. Тому навіть невеликі подряпини та відколи фарби небезпечні. Тож не поспішайте з покупкою «титанів» із «карбонами». Крутості в чужих і власних очах вони вам, звичайно, додадуть, але разом з нею додадуть і можливих проблем, прикрощі яких можуть зіпсувати вам задоволення від володіння велосипедом. Раму такого рівня має сенс ставити тільки тоді, коли ви накатаєте кілька тисяч кілометрів, наберетеся досвіду і розумітимете, за що саме віддаєте гроші. Тепер давайте звернемося до більш «бюджетних» матеріалів та подивимося, які у них плюси та мінуси. Дешевше – зовсім не завжди означає гірше!

Алюмінієві рами

Алюмінієві рами(які коштують у 10 разів дешевше карбону і в 6 разів - магнієвих, статистика за базовими моделями), на відміну від магнієвих, мають високу корозійну стійкість, при досить низькій вазі. У алюмінію лише два недоліки: цей матеріал, в порівнянні з іншими, дещо гірше поглинає вібрацію, так що на нерівних ділянках вас буде більше трясти (зрозуміло, якщо немає амортизаторів), а ще алюмінієві рами поступово накопичують втому і руйнуються раптово. Особливо це буває неприємно у далекому поході: ушкоджену алюмінієву раму(на відміну від сталевої) вам допоможуть зварити не в кожному селі. Однак важливо відзначити, що виробники, знаючи про таку особливість алюмінію, закладають більший запас міцності при конструюванні: застосовують труби більшого перерізу, труби зі змінною товщиною стінок і т.д.

Сталеві рами

Ну і, нарешті, бувають сталеві рами. Це найбільш важкий варіант, що, повторимося, не означає «найгірший» – такі рами використовують для вирішення своїх завдань. Зазначимо: сталь буває гірша і хороша – найдешевші велосипеди робляться зі сталі низької якості, що означає більшу вагу та погану корозійну стійкість. Якщо матеріал – це хороша хром-молібденова сталь (яка коштує, природно, дорожче), то ви отримаєте жорстку раму з хорошими «втомними» характеристиками. Вона не розвалиться несподівано. За роки використання, спочатку з'являтимуться мікротріщини, які дадуть взнаки скрипом і деяким зниженням жорсткості. Скрип ви почуєте, а зниження жорсткості відчуєте. Сталеві рами прослужать набагато довше алюмінієвих. Для тривалих походів складними трасами має сенс взяти не алюмінієву, а саме сталеву раму дорожче. Метал металом, але він іноді лопається. Сталь вам зможуть заварити практично будь-де.

Конструкція рами

Класична велосипедна рамамає ромбоподібну форму. Така конструкція майже у всіх велосипедів, крім міських. сіті-байків, дорожніх велосипедів). Це найжорсткіший варіант, так звані жіночі («відкриті») рами. Вважається, що вони менш міцні.

З рам, що зустрічаються нині, ще можна згадати складні− всі вони зроблені на базі відкритих. Усі складні велосипеди – прогулянкові, їх не можна використовувати для спорту чи туризму.

Звичайно, є ще тандеми і різноманітні експериментальні моделі (такі, наприклад, де велосипедист лежить), але в цій статті ми не будемо їх торкатися.

Класичні ромбоподібні рами бувають на велосипедах чотирьох типів:

• Без амортизаторів
• З переднім амортизатором− хардтейл (з англійської «жорсткий хвіст»)
• З переднім амортизатором і підвіскою важеля заднього колеса− софт-тейл («м'який хвіст»)
• З переднім та заднім амортизатором(двохпідвіс)

Про амортизаторів ми докладніше розповімо в іншій статті, тому що так званий «ашанбайк», звичайно, на кшталт хардтейлу, але, з іншого боку, краще зовсім без амортизаторів, ніж з такими. Головне, що ви повинні знати: якщо ви будете їздити складними трасами, то, звичайно, передній амортизатор вам необхідний. І якщо велосипед вам потрібен для походів, то двопідвіс для вас не найкращий варіант: на рами такого типу не випускають тямущих багажників, ви зможете використовувати тільки ті, що кріпляться до підсідельного штиря, але вони не дуже вантажопідйомні. Звичайно, деякі проходять сотні велокілометрів із рюкзаком на плечах, але автор статті категорично проти такого туризму.

Ростовка рами

Цей розділ не стосується тих, хто обирає собі велосипед. А ось решті потрібно прочитати його уважно. Від геометрії рамивеликою мірою залежить ваша посадка: на гоночному (шосейному) вона буде лежача, ніж на гірському. А на гірському – лежача, ніж на дорожньому. Але в будь-якому випадку слід дотримуватися важливого принципу: рама повинна бути вчасно. А якщо ж рама буде надто великою, то на такий велосипед вам буде складніше сідати, та й травмонебезпека підвищиться (особливо на класичних ромбоподібних рамах закритого типу, особливо у чоловіків).

У велосипедному світі дуже високий рівень стандартизації розмірів і сумісності різних комплектуючих, але з визначенням ростовки раминемає єдиної думки. Наприклад, розмір рами шосейних велосипедів традиційно позначається в сантиметрах, а в інших – у дюймах. Одні виробники роблять рами з непарним розміром (17, 19, 21 і т.д. дюймів) інші, навпаки, з парним. Але найцікавіше, що кожна компанія має свої принципи, звідки починати і де закінчувати вимір.

Як підібрати велосипед по зростаннюРекомендуємо вам під час вибору ростовкияк орієнтуватися на табличку нижче, а й зробити таке. Осідлайте велосипед, але в сідло поки не сідайте, стійте обома ногами на землі, між верхньою поперечиною рами і пахом повинен проходити кулак. Тепер сядьте на велосипед (сідло має бути висунуте настільки, щоб ваша повністю випрямлена нога стояла на педалі в нижньому положенні). І проїдьтеся на ньому – якщо ви не відчуваєте гострого дискомфорту, значить, все добре. Звичайно, перший раз сівши на байк, і дві хвилини покатавшись навколо магазину, дуже важко зрозуміти, чи зручно вам буде в такому положенні накручувати кілометр за кілометром. Тому головна порада: перш ніж вирушити за покупкою, знайдіть можливість скуштувати кілька різних велосипедів (візьміть напрокат або у знайомих). Здійсніть на кожному невелику прогулянку. Тоді ви уявлятимете, на які відчуття звертати увагу, в якому положенні вашому тілу буде комфортніше: все індивідуально, деяким подобається більш горизонтальна, «лежача» посадка, а у когось у такому положенні втомлюються плечі чи шия. Саме тому він віддасть перевагу рамі, що дозволяє сидіти вертикальніше.

Розміри рам для гірських велосипедів

Більш тонке налаштування положення свого тіла на велосипеді ви зможете зробити і після, відрегулювавши або замінивши винос керма, висунувши або засунувши сидіння.

4 матеріали

Більшість велосипедних рам роблять з

• сталі та
• алюмінієвих сплавів.

Бувають ще рами з

• вуглепластика та
• титанових сплавів.

Вуглепластик часто називають «карбоном», не обтяжуючи себе перекладом з англійської: «carbon fiber». Два останні варіанти - набагато дорожче двох перших.

Сталь

Сталеві рами - це в основному рами з хромомолібденової сталі 4130 (американською, найближчий вітчизняний аналог - легована конструкційна сталь 30ХМА за ГОСТ 4543). Добре зроблена рама з хромонікелевої сталі має необхідну міцність, довговічність і відносно мало важить.

Деякі сталеві рами, в основному дитячих велосипедів, виготовляють з дешевшої вуглецевої сталі – вони такі ж міцні та довговічні, але важчі за хромомолібденові, тому що товщі.

Алюміній

Більшість велорів з алюмінієвих сплавів мають приблизно таку ж міцність і масу, як і близькі їм за ціною рами із хромомолібденової сталі. Їхня підвищена жорсткість хороша для їзди по горах або спринті, але не для подолання ям і купин. На відміну від сталевих алюмінієві рами не іржавіють. З іншого боку, рами з алюмінієвих сплавів більш схильні до втомних руйнувань і менш ремонтопридатні, ніж сталеві. Однак добре зроблена алюмінієва рама прослужить вірою і правдою багато років.

Рама - основна частина велосипеда і база для кріплення решти його частин. Рами сучасних велосипедів роблять зазвичай із труб, які з'єднують у вигляді так званого «подвійного трикутника». Цю форму називають також «diamond» — комусь вона нагадує ромб і, можливо, алмаз. Форма рами за понад сто років майже не змінилася, хоча з розвитком сучасних технологій та матеріалів і з'явилося багато нововведень. Останні кілька десятиліть особливо активно шукали нові матеріали для рам, зокрема серед алюмінієвих сплавів.

Чинники якості

Якість велосипедної рами як конструкції визначають чотири основні фактори:

• жорсткість,
• міцність,
• втомна міцність і

Жорсткість велосипедної рами

Жорсткістьвизначає здатність конструкції пружно деформуватися: чим більша жорсткість, тим менше пружні переміщення елементів конструкції відносно один одного. Пружні рами пом'якшують удари об ями і купини, тоді як жорсткіша рама передаватиме їздцю удари від кожної ями і купини. З іншого боку, гнучкіша рама більше прогинається під навантаженням, поглинаючи частину енергії, яка призначена для руху вперед. Тому велосипедисти, які хочуть перемагати в спринті та гонках на якийсь час віддають перевагу жорстким рамам.

Міцність матеріалу велосипедної рами

Характеристики міцностіматеріалу рами – межа міцності та межа плинності – в нормальних умовах прямо не впливають на якість їзди або відчуття від неї, але є істотним фактором для стійкості рами до сильного, «аварійного» удару. Міцна рама витримає такий удар, а менш міцна – слабка може і не витримати.

Втомна міцність велосипедної рами

При нормальній їзді кожен поворот педалі, яма або купина викликають у рамі невелику циклічну напругу. Хоча ці напруги і набагато нижчі за межу плинності матеріалу, за кілька сотень тисяч циклів навантаження вони можуть викликати так звані втомні тріщини і, зрештою, руйнування втоми. Опір матеріалу цього типу руйнування називають. Якщо ви розраховуєте їздити на своєму велосипеді кілька десятиліть, ваша вага вища за середнє і ви рідко злазите з сідла, то для вас втомна міцність - важливий фактор.

Вага велосипедної рами

Вага, А точніше маса рами, залежить від густини матеріалу і, звичайно, конструкції рами, зокрема, товщини її труб. Типова рама важить від 1,5 до 3,0 кг, що становить близько чверті всієї ваги велосипеда. Втім, повна вага велосипеда часто вдесятеро менша, ніж сам велосипедист у повному «бойовому» одязі. Так що більшість велосипедистів і не помітять невеликої різниці у вазі рам, якщо, звичайно, їм не доведеться довго дертися по горах на велосипеді або під ним.

Алюмінієві сплави для велосипедних рам

6061 чи 7005?

Алюмінієві велосипедні рами виготовляють головним чином із алюмінієвих сплавів:

• сплав 7005.

Деякі інші алюмінієві сплави, наприклад, 7075 і 2014, міцніші, ніж обидва сплави 6061 і 7005, але вони не мало підходять для виготовлення велосипедних рам, так як їх майже неможливо зварювати, принаймні, аргонно-дуговим зварюванням.

Часто вважають, що алюмінієвий сплав 6061 більше підходить для велосипедних рам, ніж сплав 7005, хоча сплав 7005 і більш міцний. Міцність при розтягуванні сплаву 7005-Т6 становить 350 МП, а сплаву 6061 - 310 МПа, межа плинності 290 і 275 МПа відповідно.

Коли йдеться про міцність рами в цілому, то великі відмінності в міцності виникають через якість зварних швів, вибір форми труб та їх товщину, а також загальну конструкцію рами. Насправді при тих навантаженнях, яким зазвичай піддається велосипедна рама, відмінностей між алюмінієвими сплавами 6061 і 7005 практично немає, оскільки напруги, які виникають в рамі, досить далекі від цих граничних величин.

Алюмінієвий сплав 6061

Алюмінієвий сплав 6061 – повний аналог вітчизняного сплаву АД33 за ГОСТ 4784-97 – належить до серії алюмінієвих сплавів 6ххх (Al-Mg-Si). Основними легуючими елементами є:

• магній (0,8-1,2 %) та
• кремній (0,40-0,6%),
• а також мідь (0,15-0,40%) та
• залізо (до 0,7%).

Сплав 6061 має досить високу міцність, легко зварюється і широко застосовується не тільки для виготовлення велосипедних рам, а й у будівництві, літакобудуванні, суднобудуванні.

Як і всі сплави серії 6ххх сплав 6061 є сплавом, що термічно зміцнюється. Термічна обробка, яка застосовується для вже зварених рам, полягає у нагріванні до 530 ° С, інтенсивному охолодженні водою та штучному старінні при температурі близько 180 ° С протягом 8 годин. Алюмінієвий сплав 6061 після такої обробки позначають 6061-Т6.

Алюмінієвий сплав 7005

Алюмінієвий сплав 7005 належить до серії 7ххх алюмінієвих сплавів без легування міддю (Al-Zn-Mg). Основні легуючі елементи:

• цинк (близько 4,5%) та
• магній (близько 1,4%).

Алюмінієвий Сплав 7005, як сплав 6061, є термічно зміцнюваним. Однак, на відміну від сплаву 6061, який вимагає досить швидкого і інтенсивного гартування водою при його термічній обробці, для сплаву 7005 в цьому випадку достатньо охолодження повітрям.

Деякі головні виробники велосипедів із алюмінієвими рамами декларують застосування спеціальних алюмінієвих сплавів або спеціальної обробки алюмінієвих сплавів для покращення властивостей рам. Схоже, часто це скоріше маркетингові ходи, ніж прориви в металознавстві алюмінію.

Брендові алюмінієві сплави

AluxX та AluxXSL

Наприклад, відома фірма Giant застосовують свій брендовий алюмінієвий сплав «AluxX». При цьому звичайний "AluxX" - це просто алюмінієвий сплав 6061, але з особливою конструкцією "баттингу", технології гідроформінгу та термічної обробки.

Баттинг (від англійської – butting) – потовщення труб в критичних перерізах, частіше на кінцях труб.

Більш просунутий сплав AluxXSL відрізняється від сплаву 6061 трохи більшим вмістом міді.

Alpha White, Black and Red

Фірма Trek застосовує бренди:

• Alpha White Aluminum і Alpha Black Aluminum - це звичайний сплав 6061,
• Alpha Red Aluminum – термозміцнений алюмінієвий сплав 7075.