Какая рама лучше стальная или алюминиевая для велосипеда: Что прочнее — алюминий или сталь, какую раму выбрать для велосипеда?

Что прочнее — алюминий или сталь, какую раму выбрать для велосипеда?

На чтение 5 мин. Просмотров 875

Рама для велосипеда является опорной частью, так как к ней прикреплены все главные составляющие. 70 % нагрузки приходится на раму, именно поэтому конструкция должны выполняться из качественных материалов.

Для многих владельцев главным критерием является вес изделия, чем он меньше, тем удобнее управлять средством. Масса напрямую зависит от материала, поэтому выбирать байк следует исходя из этого критерия, учитывая плюсы и минусы каждого.

Что прочнее — алюминий или сталь?

Сталь намного прочнее алюминия, из-за этого стальные детали больше по весу.

Алюминиевые рамы изготавливают не из чистого металла, а с добавлением различных элементов. Зачастую сплав включает примеси хрома, цинка, титана, марганца, железа, что улучшает характеристики деталей. Чаще всего при изготовлении велосипедных рам, применяют сплавы из алюминия таких марок: 7005 и 6061.

При выборе стальных конструкций следует обращать внимание на маркировку. Стали обычного качества имеют низкие свойства и не способны дать длительную жизнь механизмам.

Какую раму выбрать на велосипед?

Стальная рама, плюсы и минусы

Для выполнения стальных рам используют такие виды:

1. Сталь обыкновенная.
2. Углеродистая сталь.
3. Сталь, легированная хромом и молибденом.

Сталь обыкновенного качества. Имеет самые низкие свойства, поэтому велосипеды невысокой стоимости. Такой материал быстро портится, рама ржавеет,и велосипед теряет пригодность.

Рамы из углеродистых сталей имеют хорошие прочностные свойства, а также стойки к коррозии. Они достаточно гибкие, поэтому на дороге сглаживают все неровности. Такие конструкции идеально подходят для обычной езды, а также для выполнения трюков. Углеродистая сталь выдерживает большие нагрузки, вплоть до 150 кг.

Легированные стали позволяют сделать конструкцию более надежной, прочной и легкой. Чаще всего стали для выполнения рам легированы молибденом и хромом. Молибден влияет на структуру стали, делая её мелкозернистой, за счет этого повышается прочность. Хром придает коррозионную стойкость.

Цена на такую раму начинается от 400$. Высокая стоимость самый существенный недостаток, именно поэтому такие велосипеды не пользуются спросом.

Преимущества рам из стали:

• высокие показатели прочности, жесткости;
• долговечны;
• выдерживают удары;
• просты в обслуживании;
• в отличие от алюминиевых рам, стальные не накапливают усталость. Это свойство позволяет не ломаться элементу в один момент, поэтому велосипедист может вовремя заметить трещину и заменить поврежденную деталь;
• ремонтировать стальные конструкции достаточно легко, для этого необходима лишь сварка;
• велосипеды имеют небольшую стоимость;
• физические свойства позволяют гасить вибрации при движении.

Недостатки стальной рамы:

• ощутимый вес конструкции;
• конструкции из обычной стали быстро подвергаются коррозии;
• из-за появления ржавчин, необходимо тщательно ухаживать за велосипедом: окрашивать поверхность, не оставлять под дождем и снегом, и регулярно смазывать.

Алюминиевая рама, плюсы и минусы

Чаще всего для изготовления рам используют алюминиевые сплавы.  Такой материал делает конструкцию более легкой и отзывчивой к недостаткам дороги, а также стоек к коррозии. Алюминиевые сплавы превосходят сталь по жесткости, но они имеют меньшую плотность.

Преимущества рамы из алюминия:

• маленький вес рамы. Низкосортные конструкции весят около 2 кг, а качественные до 1,5 кг;
• хорошие характеристики стоят наряду с небольшой стоимостью;
• велосипед разгоняется быстро на любой местности;
• не подвергаются коррозии;
• выдерживают большой вес.

Недостатки этой рамы прямо противоположны достоинствам рамы из стали:

• Несмотря на быстрый разгон, они также стремительно теряют инерцию.
• Некоторые модели не поглощают вибрации от дороги, поэтому езда может стать мучительной.
• Накапливают усталость, поэтому поломка может произойти в любой момент.
• Большинство поломок практически невозможно починить.

Отзывы велосипедистов

Качество рамы в первую очередь зависит от материала. У меня велосипед из алюминиевых составляющих. Катаюсь на протяжении 5 лет, до сих пор нет ни трещин, ни ржавчины. А стальные конструкции из дешевых материалов сильно подвержены поломкам и коррозии.

Оценка:

Владислав

Для обычной езды подойдет велосипед из обычной стали или алюминия. Желательно ухаживать за байком, перекрашивать его, если появляются потертости. Если планируете ездить на неровных поверхностях, то лучше брать байк из высоколегированных сталей. Недостаток лишь в большом весе, а так, детали легко можно починить в случае поломки.

Оценка:

Сергей

Гонял на велосипедах с различными рамами. Не заметил особых отличий между сталью и алюминием, кроме веса. На рынке предлагается множество моделей, поэтому следует ориентироваться на то, для чего берется байк и в каких условиях будет использоваться.

Оценка:

Дмитрий

Для горных велосипедов лучше брать алюминиевые рамы, так как они прочные и имеют небольшой вес. Для дальних туристических поездок подходят стальные конструкции, так как они надежнее в эксплуатации. Очень редко стальные детали резко выходят из строя. Для трюков и экстремальных видов спорта, выбирают стальные рамы. Таким байкам важна прочность и надежность.

Оценка:

Роман

Рекомендую стальную раму с добавлением хрома и молибдена. Эти компоненты делают сталь не сильно жесткой, по сравнению с алюминием. Благодаря этому все вибрации поглощаются, и неровности на дороге ощущаются не так сильно. Единственный минус в том, что такие рамы сейчас найти очень сложно.

Оценка:

Евгений

Не каждый велосипедист может с первого раза правильно подобрать раму. Необходимо иметь достаточно опыта, для того чтобы ориентироваться в материалах.

Современный рынок предлагает широкий спектр компонентов, из которых выполняют те, или иные составляющие байка. Рама является одной из самых нагруженных и ответственных частей, поэтому к её выбору следует отнестись максимально ответственно.

Велосипедные рамы из стали, титана и алюминия. Какую выбрать? — BikeLifeForms

Качественная рама для туристических велосипедов, впрочем как и для всех остальных, обычно изготавливается из алюминия, стали или титана. Последние годы производители также активно используют углеродное волокно, в народе именуемое просто «карбон», но о нем мы говорили в другой статье. Материал рамы — это всего лишь один из факторов общей конструкции велосипеда, и самое важное — чтобы рама, которую вы выбрали, была построена без изъянов хорошим и надежным производителем велосипедов.

Какая велосипедная рама самая комфортная?

Думаю, что многие читатели нашего блога слышали, что стальные и титановые туристические велосипеды более удобны, комфортны и лучше гасят вибрации, а вот езда на алюминии намного жестче. Я сам уже длительное время катаюсь на титановом велосипеде, собираю туринги на стальных рамах, обкатываю их, и могу сказать с уверенностью, что комфорт титановых и стальных рам гораздо выше, чем алюминиевых.

С другой стороны, мой опыт говорит о том, что влияние рамы на общее гашение вибрации в туристическом велосипеде не столь значительно, особенно если он основательно загружен снаряжением. Дорожные вибрации по большей части поглощаются покрышками, подседельным штырем, седлом, карбоновым или титановым рулем, обмоткой руля или комфортными грипсами (ручками).

Задумайтесь об этом. Какая бы рама ни была использована вами для туристического катания, покрышки велосипеда постоянно сталкиваются с неровностями на дороге, деформируясь и рассеивая колоссальное количество ударов. Обода, спицы и втулки находятся рядом с источником удара, но их влияние на гашение вибрации не очень велико, хоть и имеет место быть. Далее втулка передает оставшийся удар через трубы рамы вверх к подседельному штырю, где происходит еще одно серьезное гашение вибрации, и, наконец, к вашему седлу, которое поглотит еще какую-то ее часть.

Что бы ни говорили вам производители, в реальности же порой всего несколько миллиметров гашения вибраций разделяют алюминиевые, стальные или титановые рамы.

На практике это достаточно малозаметно, если учесть все элементы конструкции, которые амортизируют удар. Какой бы материал рамы мы не взяли, вам гораздо комфортнее и приятнее будет ехать с бескамерными покрышками, не надутыми вусмерть, хорошо гасящими вибрации карбоновым подседельным штырем, седлом и грипсами.

Жесткость велосипедной рамы

Помимо комфортности и удобства, рама должная быть катящей и сохранять жесткость, то есть при педалировании ее узлы не должны гулять и излишне прогибаться под нагрузкой. Жесткость рамы — это первое, на что нужно обратить внимание при выборе туристического велосипеда. Это одна из самых важных характеристик на велосипеде, который нагружен багажниками. Какой материал рамы можно использовать для создания жесткого велосипеда? Оказывается, что любой. Производители велосипедных рам в основном идут на компромиссы, выбирая различные диаметры труб, их форму и толщину стенок, что позволяет сделать раму жестче, прочнее и легче.

Цель любого высококлассного производителя рам при сварке труб — поместить титан, сталь или алюминий только туда, где он действительно нужен.  

Процесс, называемый баттингом (англ. butting) предназначен для укрепления стыков на концах труб рамы. Данный метод делает рамы более прочными и жесткими. Хорошие производители будут использовать различные толщины труб, диаметры и конусности стыков, оптимизируя характеристики рам для туризма, делая их жесткими и прочными. Иными словами, баттинг — это переменная толщина трубы рамы по всей ее длине. А если толщина трубы рамы одинакова, то никого баттирования нет. Наиболее легкие рамы применяют технологии тройного баттинга, а наиболее распространенные рамы — с двойным баттингом.

Рамы из алюминия и титана (а точнее, из сплавов на их основе) вполне сопоставимы по массе, при этом они гораздо легче стальных. Например, если среднестатистическая стальная рама весит от 2,3 до 3 кг, то хорошая алюминиевая и титановая рамы будут весить от 1,5 до 2 кг.

Ремонтопригодность велосипедных рам

В целом все рамы поддаются ремонту. Бытует мнение, что сталь легче всего ремонтировать. Но это мнение не всегда верно. Зачастую стальные трубы очень тонкие по сравнению с большинством промышленных изделий, так что если сварщик не профессионал, то есть вероятность, что ваша рама в конечном итоге будет испорчена в процессе ремонта.

Алюминиевые и титановые рамы также ремонтируются, однако они требуют более сложного оборудования и специальных знаний. Титан стоит варить только в специализированных мастерских. Алюминий варится в целом неплохо, но сварщик должен иметь соответствующий опыт и оборудование. При ремонте велосипедной рамы недостаточно сварить верхнюю часть трещины. В зависимости от места повреждения для прочного сварного шва требуется усиление в виде латки или втулки. Прочность рамы зависит главным образом от инженерной мысли и качества сварки рамы, а не от материала, из которого она сделана. Очень маловероятно, чтобы высококачественная рама сломалась во время велосипедного похода, если только она не имеет серьезного повреждения после падения или аварии.

Влияние материала велосипедной рамы на скорость

Рассматривая характеристику «резвости» или «наката» велосипедных рам, мы опять приходим к обсуждению их жесткости. Кроме того, здесь очень много зависит от самой геометрии велосипеда. Алюминиевые рамы, пожалуй, лучше всего в разгоне, и они отлично едут в подъем, но обладают меньшей инерцией, чем стальные. Стальную раму тяжелее разогнать, но зато если уж разогнал, то накат у нее будет, как у электрички. Минусы стальной рамы видны невооруженным глазом во время езды в гору, на алюминии подъемы даются гораздо легче. Титан находится где-то посередине, но все-же по своим характеристикам он ближе к стали. В целом, говоря о накате, стоит отметить, что он зависит от различных факторов, и самый существенный из них – это колеса. Жесткие колеса, собранные на качественных втулках и ободах, влияют на накат велосипеда порой куда больше, чем сама рама. В неспешные и длительные велопоходы я езжу на титановом велосипеде. А на коротких выездах на 3-5 дней предпочитаю свой алюминиевый

Сannondale, который гораздо быстрее титана.

Какая рама самая комфортная в езде?

Исходя из своего опыта, скажу, что наиболее комфортными в езде оказались рамы из стали. Такие рамы очень хорошо поглощают дорожные вибрации. Недалеко от стали ушел титан. Тоже очень комфортный материал. Алюминий — материал жесткий, и порой настолько, что от дискомфорта после поездки не спасет ни хорошая воздушная вилка, ни максимально комфортное седло. После длительных дневных пробегов на алюминии у меня больше болит спина, ноют суставы пальцев рук и локти. От титана и стали ощущения совсем другие. Но стоит отметить, что мой алюминиевый хардтейл сам по себе скорее заточен под гонки и спортивные марафоны, нежели под туризм.

Усталостные трещины велосипедных рам

Качественные стальные и титановые рамы имеют весьма солидный предел усталости металла и могут служить вам целую вечность. Алюминий же как металл более подвержен усталостному разрушению. Часто на форумах можно встретить мнение, что алюминиевая рама может прослужить своему хозяину при активном использовании не более 5-10 лет. Конечно, подобные мнения о свойствах алюминия не могут не беспокоить владельцев таких рам.

Но беспокоиться не стоит. За свою карьеру веломеханика мне приходилось видеть разные поломки рам. Стальные и титановые рамы иногда сгибаются или вдавливаются, но не трескаются, предоставляя вам больше времени между тем, когда вы впервые заметите проблему, и тем, когда в конечном итоге происходит окончательная поломка. А вот алюминиевые рамы, как правило, быстро развивают трещины, сигнализируя об этом лишь характерными щелчками. Но ни разу (подчеркну — ни разу!) я не видел, чтобы рама сломалась по причине усталости металла. Обычно рамы ломаются после падений, аварий и под прочим воздействием внешних факторов.

Резьбовые соединения в велосипедной раме

Алюминиевая резьба мягче, чем стальная. Иногда это может привести к срыву резьбы при излишнем усердии с вашей стороны. Потому очень часто на алюминиевых рамах в местах, предназначенных для крепления флягодержателей, кейджей и т.д. используют стальные заклепки — «бонки», которые со временем могут начать прокручиваются. Часто возможность крепления багажника на алюминиевых рамах отсутствует вообще.

Если все же крепление имеется, то это обычная резьба М5 в дропаутах толщиной всего 5-7 мм, что, как мне кажется, весьма ненадежно. В стальных и титановых рамах с резьбами под багажник и прочие аксессуары дела обстоят куда лучше.

Коррозия велосипедных рам

Сталь уязвима к ржавчине, но очень редко бывает так, что велосипедная рама действительно выйдет из строя по этой причине. Просто посмотрите, сколько стальных конструкций возрастом от 30 до 50 лет все еще можно встретить в городе несмотря на то, что они круглогодично живут на улице! Причина, по которой ржавчина не является большой проблемой, заключается в том, что стальные трубы относительно толстые и покрыты краской.

Наносите периодически антикоррозийные спреи внутрь своей рамы, особенно если вы путешествуете в очень влажном климате или вблизи океана. Тем более, если вы катаетесь зимой. Также неплохо время от времени подкрашивать раму в местах, где есть царапины и потертости. Но самым лучшим антикоррозийным средством для вашей рамы будет пушечное сало.

Обработки такой смазкой хватит на очень долгое время. Алюминий и титан практически не подвержены коррозии, не зря же титан часто называют «нетленным» материалом.

Какую раму выбрать для туризма?

Титан нынче неоправданно дорог, алюминий жестковат. С другой стороны, можно спокойно ездить и на алюминиевом велосипеде, не испытывая при этом особых проблем, если использовать широкие бескамерные покрышки, карбоновый руль и подседельный штырь. Ваш покорный слуга путешествует на велосипеде из титана, но исходя из нынешних реалий (ноябрь 2020 года), я бы непременно выбрал стальную раму от одного из известных производителей типа Salsa, Surly, Ritchey

, Soma и других. 

Искренне Ваши Владимир Кулигин и Тимофей Фаустов.

Какая рама для велосипеда лучше из алюминия или стали?

В современном мире велосипед стал не только элементом спортивной жизни или приятным дополнением к активному отдыху, сейчас все больше людей используют его как основное средство передвижения. В условиях пробок люди стали выбирать велосипед, чтобы быстрее добираться до работы. И даже в нашей стране с суровыми зимами, все больше людей стали передвигаться в это время года на велосипеде!

Одной из важнейших деталей в велосипеде является его рама. Это база на которую крепятся колеса и остальное навесное оборудование. Также рама берет на себя функцию демпфера между наездником и колесами. Рама должна выдерживать огромные нагрузки. Ведь на нее постоянно действует вес велосипедиста и неровности дорожного покрытия. Поэтому главным критерием, по которому следует выбирать велосипедную раму — это ее прочность. Прочность напрямую зависит от материала, из которого она выполнена. Рассмотрим 2 самых доступных по цене материала: алюминий и сталь. Какая же рама будет лучше?

Алюминиевые рамы

Большинство современных велосипедов оснащаются именно алюминиевой рамой. Конечно же используется не чистый алюминий, а разные сплавы с ним. Такие рамы получаются относительно недорогими, они легче, например, стальных рам и одно из их важнейших свойств — это жесткость. Жесткость нужна для хорошей управляемости. Например, в спортивных велосипедах для таких дисциплин как кросс-кантри или шоссе жесткость играет определяющую роль, так как чем больше жесткость, тем больше КПД велосипедиста. Существуют разные сплавы для создания алюминиевых рам. У каждого сплава есть свой четырехзначный номер. Самыми распространенные сейчас являются сплавы 7005 и 6061.

7005 более прочный, он лучше сопротивляется ударам и у него лучше коррозийная устойчивость, однако с этим сплавом тяжелее работать. Поэтому рама из сплава 6061 будет дешевле в производстве, но будет чуть менее прочной. Соответственно на более дорогих моделях стоит рама из сплава 7005. Но не стоит на этом зацикливаться, если вы не профессиональный велосипедист, то разницу вы не найдете, а запаса прочности хватит и у рамы со сплавом 6061.

Несомненный плюс алюминия — это то, что при его использовании можно делать разную толщину труб рамы в разных местах. Такая технология называется баттингом. Баттинг позволяет сделать максимально тонкими трубы в тех местах, где нагрузка на раму минимальна, тем самым снизив ее вес. И, наоборот, там, где нужна максимальная прочность, раму утолщают. Баттинг позволяет сделать велосипед максимально прочным и легких. Легкость велосипеда — это очень важный показатель даже для непрофессионального использования.

Стальные рамы

Еще совсем недавно стальные рамы были самыми популярными и их ставили на подавляющее число велосипедов. Однако сейчас такие рамы ставят на самые дешевые модели. За столетнюю историю выпуска этих рам, их производство было доведено до совершенства. Однако на смену им пришли более современные алюминиевые рамы, о которых было упомянуто выше.

Рамы из стали — это тоже сплавы. Для таких рам используют в основном легированную сталь из хром-молибдена, сплавы маркировки CrMo 4130 или 30ХМА.

Стальные рамы получаются очень крепкими и упругими, благодаря этому велосипед слегка пружинит, даже не имея амортизаторов. Такое поведение будет уместно для прогулочных городских велосипедов. Но для спорта они не подходят, так как эта же самая упругость плохо сказывается на управляемости, а для профессионалов это критично. Большим плюсом стальных рам является ремонтопригодность. Если даже вы умудритесь сломать такую раму, то ее можно без труда заварить собственными силами или в первой попавшийся мастерской.

К недостаткам отнесем большой их большой вес и подверженность к ржавчине. Такие рамы нужно постоянно подкрашивать в местах скола эмали, иначе коррозия очень быстро уничтожит велосипед. Также из-за свойств материала невозможно применять баттинг и гидроформинг (придание любой формы раме, например из алюминия, путем нагнетания в трубы жидкости высокого давления). Без использования данных технологий невозможно сделать велосипед современным эффективным.

Общие особенности алюминиевых рам и стальных

Рамы из алюминия и стали можно отнести к недорогим рамам. Оба этих варианта не слишком легкие и не слишком долговечные. Но это все очень относительно. Конечно же алюминиевые рамы лучше по всем параметрам. Они легче, надежнее, прочнее. Но если сравнивать эти рамы с титановыми или карбоновыми, то, конечно, алюминий и сталь будут чуть ли не на одном уровне в сравнении с ними.

Отличия алюминиевых рам от стальных

Можно выделить основные отличия алюминиевых рам от стальных:

• Алюминиевые рамы более жесткие.
• Рамы из алюминия легче в среднем на 10-20%.
• Рамы из алюминия неремонтопригодные — если рама треснула, то ее можно выкинуть на помойку.
• Алюминиевые рамы не подвержены коррозии.
• Рамам из алюминия можно предавать любую форму — следовательно, такие рамы могут отливаться для любых видов спорта и под любые цели.
• Алюминиевые рамы дороже стальных, но они современнее и более распространены.
• Рама из алюминия менее комфортна для езды и больше подходит для спортивных целей.

Что выбрать?

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

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

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

Какой велосипед лучше алюминиевый или стальной

Отредактировано: 02.02.2017

Мы продолжаем серию статей о различных материалах, используемых при производстве велосипедных рам. В прошлой статье мы поговорили о велосипедах на основе стальных рам.

В современном мире для изготовления рам велосипеда используют следующие материалы:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Зависимость прочности велосипедной рамы от диаметра и толщины стенок труб

При изготовлении алюминиевых рам используют трубы большего диаметра с толстыми стенками.

Почему так?

Законы физики говорят, что при увеличении диаметра трубы в два раза ее жесткость повышается в восемь раз (кубическая зависимость), а при увеличении толщины стенки трубы в два раза ее жесткость увеличится так же в два раза. Т.е. для увеличения жесткости конструкции и при минимизации при этом веса — увеличение диаметра трубы предпочтительнее.

Исходя из этих принципов и учитывая, что минимальная толщина стенки стальной трубы может быть 0,4 мм, а алюминиевой 0,8 мм, конструкторы выбирают диаметр и толщину стенок труб для велосипедных рам. Конечно трубы с приведенной выше минимальной толщиной стенок не используют при производстве велосипедов.

Причем рамы часто делают из труб различных сечений или баттированные, что так же позволяет повысить прочность готовой рамы. Почитать о баттировании и геометрии труб рамы можно в статье «Геометрия рамы велосипеда».

Итак:

Преимущества алюминиевой велосипедной рамы:

• Меньший вес, по сравнению со стальными рамами, и как следствие этого хорошие разгонные характеристики.
• Почти абсолютная коррозийная стойкость — такие рамы не ржавеют от слова «вообще».
• Высокие скоростные характеристики: легче набрать скорость и ехать в гору.

Недостатки велосипедной рамы из алюминиевых сплавов:

• Жесткость. Алюминиевая рама практически не гасит вибрации, и все неровности дороги передаются на руки и через пятую точку на позвоночник, особенно если еще и вилка жесткая, а не амортизационная.
• Быстрая потеря наката. Из-за меньшего веса, как только байкер перестает крутить педали, велосипед быстро теряет свою скорость, в отличие от велосипеда со стальной рамой.
• Недолговечность. Если велосипед эксплуатируется активно, то через несколько лет резко возрастает вероятность получить трещину. А лет через 10 обычного катания рекомендуется регулярно осматривать байк перед поездкой на их наличие. Производители чаще всего дают гарантии на рамы из алюминиевых сплавов в пределах 5-10 лет.
• Более чувствительны к ударам и падениям, чем стальные и титановые рамы. Все-таки алюминий мягче стали и удар, который сталь даже не заметит — на алюминии может оставить вмятину.
• Неремонтопригодность. Сварить алюминиевую раму слишком сложно, да и уверенности в ее прочности это, на самом деле, не прибавит — надежнее купить себе новую.
• Высокая цена.

Виды алюминиевых сплавов, использующихся при изготовлении велорам.

Немного остановимся на видах алюминиевых сплавов, использующихся для изготовления велосипедных рам.

Марок алюминиевых сплавов достаточно много (2014, 7000, 7005T6, 7009T6, 7010T6, 6061T6, 6065 и т. д.), но наиболее часто в велосипедостроении используются марки 7005T6 и 6061T6 (аналог отечественного сплава АД33 по ГОСТ 4784-97).

Их еще называют сплавы шести- или семитысячной серии.

Использование в названии букв «Т6» говорит о том, что материал прошел термическую обработку.

Например, при термической обработке сплава 6061 изделие из него нагревают до 530 °С, затем интенсивно охлаждают водой. Затем его в течении 8 часов при температуре около 180 °С искусственно старят. После такой обработки сплав 6061 уже обозначают 6061-Т6.

Сплав 7005 при термической обработке охлаждают не водой, а воздухом.

Например, в приведенной ниже таблице видно состав металлов в сплавах и как изменяются их физические характеристики после термической обработки.

В таблице:

Предел прочночти на разрыв — это нагрузка, при превышении которой происходит разрушение изделия.

Предел текучести — нагрузка, при превышении которой наступает невосстанавливаемая деформация (такая деформация формы изделия, которая им самостоятельно не восстанавливается).

Процент удлинения — это средняя величина удлинения деформируемой детали до её поломки (разрыва).

Твердость по Бринелю — величина, характеризующая твёрдость материала на вдавливание.

Сплавы 7005 и 7075 более прочные, чем 6061 и рама из них прослужит дольше, чем точно такая же из сплава 6061. При этом 6061 более технологичен, чем сплавы серии 7xxx. А это позволяет проще изготавливать из него трубы со сложным сечением и баттировать их, что также увеличивает прочность таких рам. Алюминий марки 6061 легче сварить, чем 7005.

Сварка рамы из труб, изготовленных из алюминия марки 2014, 7075 вообще очень сложный и дорогостоящий технологический процесс. Обычной аргонно-дуговой сваркой их нельзя сварить. При производстве их можно только лить целиком. Именно поэтому эти марки практически не применяют при производстве велосипедных рам.

Рама из алюминиевого сплава 6061 лучше подойдет для фрирайд (freeride, FR) и даунхилл (downhill) рам. Для крос-кантрийных байков хардтейлов оптимальным будет сплав 7005. Он более прочный, жесткий и долговечный.

Опытные туристы не очень любят алюминиевые рамы из-за их»жесткости» и невозможности сварки в «любой деревне» в отличии от обычной сварки стали.

Небольшое видео о том как паять алюминиевую раму

В заключении хочется сказать следующее.

Какую раму использовать: стальную или алюминиевую, все-таки в большей степени определяется назначением велосипеда, предпочтениями самого велосипедиста, его привычками и финансовыми возможностями. Нормально кататься можно как на велосипеде с алюминиевой, так и со стальной рамой.

Главное получать от этого только удовольствие и здоровье, а не проблемы и болячки.

Катайтесь в свое удовольствие!

А в следущей статье будут рассмотрены качества титановых велорам.