Плюсы и минусы стальных велосипедных рам. Карбоновые велосипеды: достоинства и недостатки
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.
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"
Рама - основная и самая главная часть велосипеда.
Вопрос, какой же материал рамы лучше остается открытым уже не первый год, поскольку подход к выбору материала - сугубо индивидуальный.
Основными материалами сегодня являются хромомолибденовая сталь и алюминиевые сплавы.
1. Сталь - первый материал, из которого стали делать рамы для велосипедов. В последнее время наблюдается тенденция к возрождению стальных рам, это вызвано появлением новых технологий которые позволяют делать материал, который бы удовлетворил высоким требованиям современного велоспорта.
Сталь в целом привлекательна благодаря своей надежности, простоте обработки и ремонта и относительной дешевизне. Сталь хорошо гасит вибрации.У этого материала довольно продолжительный срок службы, и у него нет свойства накапливать "усталость". Если рама начинает стареть, она предупреждает об этом - появляются трещины, ржавчины.
Известны несколько типов стали:
- - Hi-Ten (Hi Tensile) - "конструкционные стали улучшенного качества", это самый дешевый материал. Рамы из этой стали достаточно тяжелые и не обладают хорошим "накатом".
- - Cro-Mo (cromomolibden) - хромомолибденовые сплавы. Рамы из этого материала более легкие, чем из Hi-Ten, более жесткие, но и более дорогие.
К достоинствам хромомолибденовой рамы также следует отнести ее способность изгибаться на виражах и тем самым облегчать управление, в значительной степени гасить мелкую вибрацию и даже немного смягчать удары. К тому же они незначительно подвержены коррозии. Такие рамы почти не используются в кросс-кантрийных байках высокого уровня, но популярны среди туристов, марафонцев и любителей зимнего катания.
Более высокого класса такие рамы делают с переменной толщиной труб (баттинг). Рамы с тройным баттингом прочны и достаточно легки одновременно.
2. Alu (Aluminium) - алюминиевые сплавы. Этот материал позволяет сделать еще более жесткую и во многих случаях более легкую раму, чем Cro-Mo. Существует целый ряд алюминиевых сплавов и способов их обработки (7000, 7005, 7005T6, 7009T6, 7010T6, 6061, 6061T6, 6065 и тд). В сплавы 6000-й серии добавляют магний, 7000-й серии - цинк. Наиболее распространенный (в силу цены) 7005й. Чем меньше номер алюминиевого сплава, тем он дороже, а качество его лучше. Более продвинутые фирмы используют сплав 6061.
Алюминиевая рама значительно меньше корродирует в агрессивной среде, чем хромомолибденовая и тем более, чем стальная.
На алюминиевых рамах легче разгоняться, лучше въезжать на горки, они позволяют хорошо чувствовать дорогу, правда, по сравнению с хромомолибденовыми рамами, алюминиевые обладают меньшей накатистостью. Рама перестает "катить" как только вы перестаете крутить педали. Повороты проходить сложнее, чем на хромомолибденовой раме, однако при этом сам поворот проходится быстрее.
Алюминиевые рамы не обладают свойством гасить вибрации. Срок жизни этих рам, как правило, меньше (около 10 лет). Алюминиевые рамы "накапливают" усталость и (по прошествии 10-15 лет) могут разрушиться внезапно. Однако многие производители в настоящий момент дают пожизненную гарантию на рамы из алюминиевых сплавов. Это говорит о том, что совершенствующиеся технологии позволяют увеличивать срок службы материала.
Алюминиевые рамы также могут иметь баттинг.
Один из редких видов алюминиевых сплавов - скандий. Скандий похож на титан по весу и гибкости и обладает при этом очень высокой поверхностной прочностью. Рамы из скандия должны изготавливаться очень аккуратно, так как раму нельзя отрихтовать (выровнять вхолодную) после сварки.
Последнее достижение алюминиевого рамостроения - гидроформованные трубы. Эта технология позволяет избежать швов в конструкции рамы, что заметно повышает надежность рам.
На российском рынке из качественных зарубежных производителей алюминиевых велосипедов представлены: США - GT, TREK , MARIN, SCOTT ; Германия - WHEELER, Тайвань - GIANT .
В целом, алюминиевая рама на сегодня - самый лучший вариант, если говорить о соотношении качества, эксплуатационных свойств и цены.
3. Магний является, пожалуй, самым редким материалом для велосипедных рам.
- Низкий вес
- Хороший накат
- Прекрасная жесткость.
- Высокая цена
- Очень низкий ресурс (до 2-3 лет).
- Подвергаются сильной коррозии.
4. Carbon (углепластик). Это сверхлегкие рамы, но крайне неустойчивые к ударным нагрузкам. Это рамы для профессионального использования.
5. Ti (Titanium) - Титан. Этот материал, как и карбон, пришел в велоиндустрию из аэрокосмической области. Титан сочетает в себе достоинства алюминия и стали - твердость и легкость. Устойчив к коррозии. Отлично гасит вибрации, срок службы достаточно велик.
Титановые сплавы трудно поддаются механической обработке и требуют сложных технологий сварки. Этим объясняется столь высокая цена на титановые сплавы.
Рамы из этого материала - для профессионалов.
На российском рынке известна фирма WHEELER, предлагаются велосипеды из титановых сплавов.
Резюме: выбор рамы для велосипеда индивидуален и зависит от предпочтений велосипедиста и стиля катания. Для начинающих велолюбителей посоветуем выбирать что-то из алюминиевых или хромомолибденовых сплавов. Любые другие материалы (Карбон, Титан, Магний) не для новичка.
Мы начинаем серию статей, в которой поговорим о материалах, используемых для изготовления велосипедных рам.
Основа любого велосипеда - рама. От ее качества, надежности и прочности зависит практически весь велосипед.
Нужно понимать, что характеристики рамы зависят не только от материала, из которого она изготовлена, но и в немалой степени от технологии его обработки, качестве сварки (соединения труб рамы между собой), ее . Все это влияет на эксплуатационные и ходовые характеристики всего велосипеда.
Для изготовления рам современных велосипедов обычно используют следующие материалы:
- Сталь (обычную, углеродистую, хромомолибденовую).
- (Titanium)
- Различные редкие, экспериментальные и оригинальные материалы (магниевые (Magnesiumc), алюминиево-скандиевые, бериллиевые сплавы, бамбук и т.д.)
У каждого типа материалов есть свои плюсы и минусы. Попробуем с ними разобраться.
Первая статья будет посвящена самому распространенному материалу, который используется при изготовлении велорам - стали.
Различные марки сталей используется для этого уже более 100 лет и, на мой взгляд, это не предел. На сегодняшний день, несмотря на широкое использование других материалов, стальных байков меньше не становится. А перспективы использования вселосипедов с такими рамами не только не ухудшаются, но и наоборот, становятся все более оптимистичными. Современные технологии варки сталей позмоляют получать маркисо все более улучшенными характеристиками.
Сталь, используемая для производства рам, бывает обычно трех типов:
- Обыкновенная сталь (steel)
- Высокотянутая или углеродистая сталь (High Ten)
- Хромомолибденовые сплавы (Cro-Moly)
Обыкновенная сталь (steel)
Это самый низший тип сталей, используемый при изготовлении рам для самых дешевых велосипедов. Они быстро ржавеют, очень непрочные и тяжелые. Мы на них не будем останавливаться. Если услышите высказывание, что «этот велосипед сделан из водопроводных труб» - это как раз о них. Китайцы красят такие велосипеды в яркие краски, но это совсем не улучшает их остальных характеристик.
Велорамы из углеродистой (высокотянутой) стали (High Ten)
Рамы из этих сталей обладают очень хорошими прочностными характеристиками, стойкостью к ржавчине. Благодаря гибкости стали такие рамы хорошо ведут себя на дороге, гася ее неровности. С учетом того, что дороги в нашей стране уже много лет не самые ровные в мире и улучшений в ближайшее время не предвидится, эти рамы будут еще долго востребованы.
На велосипедах, изготовленных из них можно совершенно спокойно прыгать с бордюров и более высоких препятствий. Они нормально выдерживают и вообще, нагрузка на велосипед порядка 150 кг выдерживается ими совершенно спокойно.
Велосипедные рамы из хромомолибденовой стали (Cro-Moly)
Хромомолибденовая сталь получается при добавления молибдена во время её варки. Молибден придает стали мелкозернистую структуру, повышает ее прочностные характеристики и увеличивает прокаливаемость. Чаще всего, для производства бесшовных труб, из которых изготавливают велосипедные рамы, используется легированная конструкционная хромомолибденовая сталь 30ХМА по ГОСТ 4543 или по американской классификации сталь 4130.
Эти марки стали легче, прочнее и надежнее, чем углеродистая сталь, описанная выше. Однако их цена значительно больше, чем углеродистых. Цена на высококачественную хромомолибденовую раму будет начинаться от 400$ (и это только рама!). Так что говорить о доступности велосипедов с такими рамами для обычных граждан в нашей стране не приходится.
Эти марки сталей гораздо меньше подвержены коррозии, чем предыдущие.
Проблемой при производстве таких рам является то, что найти хорошую хромомолибденовую сталь не так просто. Часто это более дешевые марки сталей. По информации в интернете настоящие профессиональные хромомолибденовые стальные рамы производит только фирма Marin (ну может еще один-два элитных бренда).
Свойства стальных велосипедных рам
Часто в обычных и интернет-магазинах продавцы говорят, что стальные велосипеды «это уже прошлый век», что сейчас на них никто не ездит. Это далеко не так. Современное развитие технологий и металлургии позволяет изготавливать стали, с гораздо лучшими свойствами, чем прошлом веке. Они крепче, так что даже трубы с более тонкими стенками спокойно выдерживают статические и динамические нагрузки, возникающие при поездке, при меньшем весе.
Плюсы стальных рам:
Недостатки стальной рамы
- Больший вес, по сравнению с рамами, изготовленными из других рассматриваемых нами материалов.
- Подвержены коррозии - могут ржаветь. Однако, при нормальной эксплуатации, если велосипед нормально покрашен, а не поцарапан, не зимует на улице и под дождем, регулярно моется и смазывается - он прослужит не один десяток лет.
Хочется немного остановиться на вопросе веса, который практически всегда приводят противники стальных рам.
Часто именно этот аргумент проталкивают современные маркетологи и продавцы, призывая покупать более легкие алюминиевые, карбоновые или титановые велосипеды, правда, забывая при этом упомянуть их цену и некоторые другие недостатки. А ведь вес - важная, хотя и не самая главная характеристика рамы, особенно для обычного, а не гоночного велосипеда.
Самая главные ее характеристики - прочность, жесткость и надежность. Обычный велосипедист не участвует в гонках на скорость, он использует велосипед или для получения удовольствий от велопрогулок или для работы.
Небольшое замечание: Мы используем два термина жесткость и прочность. Иногда возникает вопрос - чем жесткость отличается от прочности? Поясняем:
Жесткость - это способность материала не менять форму под воздействием нагрузки. Чем меньше жесткость, тем больше гибкость, пружинистость и амортизационные свойства материала.
Прочность
- это способность матриала не разрушаться под воздействием на него нагрузки.
К тому же часто для уменьшения веса, стальные рамы делают из баттированных труб (баттированные трубы - это трубы с переменной толщиной стенок) или из труб с переменным или специальным профилем, которые позволяют снизить вес велосипеда, не ухудшая его прочности и надежности.
Баттирование бывает двойным или тройным. Т.е. толщина стенки трубы может меняться два или три раза. При этом в местах наибольших нагрузок, например, в местах сварки, стенка толще, чем в местах с меньшими нагрузками.
По поводу труб с не круглым профилем. Как видно на приведенной фотографии, у городского женского велосипеда Formula Breeze 2016 , продающегося в , верхняя рама имеет треугольную форму, а нижняя - овальную, вытянутую в вертикальной плоскости. Такой профиль делает всю конструкцию более прочной, чем если бы она была выполнена из обычных круглых труб. Да, честно говоря, и вид становится симпатичней.
Еще одно очень хорошее качество этого материала в том, что он достаточно дешев и велосипеды, изготовленные на основе таких рам, рядовой потребитель в нашей стране может позволить себе купить. Покупать велосипед по цене подержанного автомобиля могут далеко не все. Особенно в нашей стране.
Очень много детских и подростковых моделей велосипедов делается на основе стальных рам. Именно потому, что они надежны и дешевы, не боятся падений и неаккуратного отношения. Ну а что касается подростковых моделей, то вспомните, многие ли из Вас в детстве степенно разъезжали на своих великах во время прогулки. Нет. В основном это были гонки, прыжки, падения и столкновения. Именно поэтому подростковый велосипед должен быть крепким и надежным.
А сколько стальных велосипедов в семьях переходит от старшего ребенка младшему, а потом еще и детям друзей. Такие байки совершенно свободно служат более 10 лет, а то и более.
Помните, старые советские велосипеды? Ведь их до сих пор можно встретить на наших дорогах и часто именно это говорит о качестве материала, из которого они изготовлены. А в то время их изготавливали только из стали. И то, что он весит больше, чем алюминиевый, для большинства наших велосипедистов не играет никакой роли - они на нем ездят для себя, а не устанавливают рекорды на велотреке.
В качестве выводов хочется сказать следующее: миром правит маркетинг, а нам нужно пользоваться здравым смыслом.
Если нужен велосипед не для гонок по треку, а для обычных жизненных потребностей: надежный, прочный и, самое главное, не очень дорогой, то модель со стальной рамой - хороший выбор.
Помните только, что велосипед состоит не только из рамы, но и из других деталей и от их качества то же зависит комфорт и безопасность Ваших поездок.
В следующей статье мы рассмотрим и как они влияют на поведение велосипеда.
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.
