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.

Когда приходит пора купить ребенку велосипед, перед родителем встает масса вопросов. Какой выбрать? Удобный, маневренный, не тяжелый, красивый. В разделе велосипедов интернет-магазина ХХХ глаза разбегаются от разнообразия — https://pro-bike.ru/product/velosipedy/stels/ . Один из частых вопросов покупателей: какая рама должна быть у детского велосипеда, стальная или алюминиевая.

Велосипеды для детей со стальной рамой

Несколько десятков лет назад альтернативы не было. Все велосипеды имели раму из стали. Это испытанный материал, масса достоинств (как и недостатков) которого доказана временем. Сегодня, помимо традиционных высокопрочных сталей с маркировкой Hi-Ten, используют и хромомолибденовые с маркировкой Cro-Mo. Они более долговечные, хотя и дорогие.

К плюсам детского велосипеда со стальной рамой можно смело отнести:

• гибкость, плавно входит в поворот;
• амортизация: удары от ямок и камушков на дороге смягчаются;
• отремонтировать стальную раму не проблема;
• доступная цена.

К недостаткам традиционно относят коррозию стали. Однако в случае с детским велосипедом это не так актуально. Ведь дети растут, и соответствующая возрасту модель понадобится быстрее, чем появятся первые пятнышки ржавчины. Если посмотреть на предложения магазина ХХХ, видно, что большинство детских моделей имеют стальную раму.

Алюминиевая рама: за и против

Первое и главное преимущество, которое назовет любой продавец: алюминий намного легче стали. Когда велосипед нужно поднять и пронести на какое-то расстояние, вес имеет значение. Ну, а то, что алюминиевые сплавы боятся коррозии меньше, чем стальные, знает каждый школьник. Управлять таким великом легко, он послушный и динамичный.

При всей привлекательности, нюансы велосипеда с алюминиевой рамой ребенок почувствует при первой попытке езды. Малейшая неровность дороги ощущается всем телом, особенно при небольшом весе малыша. Некоторые производители снабжают переднюю вилку амортизатором, что решает проблему вибрации. Плохой накат – второй минус, актуальный для детей, которые уже хорошо освоили этот транспорт. Разогнаться и долго ехать за счет инерции, не прокручивая педали, вряд ли получится.

Алюминиевые сплавы прочные, но имеют свойство накапливать «усталость». Уж если с рамой приключилась поломка, починить не так просто. Аргоновую сварку придется поискать, и обойдется она недешево. Для повышения надежности используют баттинг – технологию, при которой трубка в некоторых местах имеет утолщенные стенки. Визуально алюминиевая рама всегда отличается большей толщиной.

В сплавах, помимо самого алюминия, присутствуют цинк, кремний, кадмий, медь. Маркируются они четырехзначными цифрами, в которых зашифрован состав сплава (к примеру, 7005 имеет в составе цинк). Продвинутые райдеры посоветуют раму из титана или углепластика, однако детских моделей с такими рамами не производят.

Так что же выбрать? Однозначного ответа нет. Определиться поможет список ваших приоритетов и небольшой тест-драйв.

Наверно, мои читатели, которые уже успели заглянуть на велосипедные форумы, были удивлены заявлениям некоторых участников о том, что мол, такая-то рама не катит. Как же может не катить кусок железяки, спросите вы. И как бы это не казалось удивительным, я отвечу — может.

Вообще, в понятие катимость байка велосипедисты вкладывают очень широкое значение. Безотносительно материала — .

Дальше, начинающие идут по верхушкам, меняя «некатащие» шины и колеса. Те, кто более продвинут, присматриваются к геометрии велосипеда, не завален ли угол рулевой, не нарушена ли развесовка между передом и задом.

Все это действительно очень влияет на катимость, вплоть до того, что человек явственно различает нюансы разгона, движения в горку и прямолинейного хода между двумя, казалось бы, одинаковыми великами. Но что делать, если все причины некачения устранены, велосипед облегчен, но все равно остается ощущение, что как бы что-то не так.

Это и есть это пресловутое «рама не катит». Разумеется, это уже достаточно глубокий субъективизм, основанный на большом опыте сравнения велосипедов. Не могу сказать, что это по настоящему актуальный вопрос для обычного катальца, но для общего развития не помешает знать. Разберем вопрос катимости на шоссейных и туристических рамах, где она не «заглушается» подвеской и толстыми шинами.

На катимость рамы в первую очередь влияет жесткость конструкции и материал, из которого она изготовлена. Например, вы знаете, насколько сильно прогибается рама в кареточном узле? Возьмите свой байк одной рукой за руль, другой за сидение, и сильно надавите ногой на ось каретки.

Наверняка вы удивитесь, когда увидите, что весь низ велосипеда смещается на 1-2 см. Теперь представьте, что когда вы привстаете на педалях, чтобы надавить на них всем весом, этот кареточный узел уходит в сторону, поглощая часть энергии, предназначенной для ускорения.

Подобные деформации происходят и с задним треугольником. Когда вы ускоряетесь или форсируете горку, задние перья начинают ходить вверх-вниз, буквально на миллиметры, но этого хватает, чтобы забрать часть драгоценной энергии. Чем дальше ось заднего колеса вынесена дальше от подседельной трубы, тем сильнее амплитуда.

Именно поэтому у шоссейных велосипедов это значение минимально, покрышка почти касается трубы. Такое решение не только делает задние перья более жесткими, но и укорачивает базу велосипеда, что также положительно сказывается на эффективности разгона.

Кажется, логично было бы сделать максимально жесткую раму, и навсегда закрыть вопрос катимости. К сожалению, все очень непросто. Теоретически такой велосипед возможно сделать, но он будет ужасен. Рама, которая нигде не гнется, в полной мере будет передавать все вибрации на позвоночник ездока, а это крайне вредно.

Второй негативный фактор — невозможность «обработки» поверхности жесткой рамой. Это трудноуловимое, но вполне объективное явление, при котором рама как бы «облизывает» неровности дороги. Из-за этого велосипедист особенно хорошо чувствует велосипед и трассу.

Поэтому производители рам пытаются найти баланс между жесткостью и комфортом. Например, в шоссейных велосипедах, в которых задняя ось максимально приближена к подседельной трубе, жесткость конструкции компенсируется тонкими и зачастую изогнутыми верхними задними перьями. Каретчный узел усиливается, но возможность рамы изгибаться в поперечном направлении сохраняется, чтобы велосипед лучше входил в повороты.

Но как везде, построить идеальную раму практически невозможно. Сочетание углов геометрии, жесткости конструкции и применяемого материала и определят эту самую полумифическую катимость. Шаг вправо, шаг влево — и на выходе получилась не слишком катящая рама.

Справедливости ради, на данный момент этот фактор уже имеет значительно меньшее влияние, потому что производители, нащупав правильное решение, применяют его ко всем своим изделиям. Практически все современные рамы неплохо катят, и вместе с тем достаточно комфортны.

Немного сложнее с так называемыми «каталожными» рамами. Это понятие означает раму из каталога крупного ОЕМ производителя (как правило, китайского), предлагающего свою продукцию велосипедным брендам. Далеко не все велофирмы имеют свои отделы R&D, поэтому предпочитают выкупить партию рам у ОЕМ партнера, раскрасить в свои цвета и продавать под своей маркой. Это совершенно нормальная практика в мире производства велосипедов.

Надо понимать, что многие велофирмы — лишь сборщик, имеющий отдел маркетинга, заставляющий покупателя покупать велосипед именно этой марки. Вы можете увидеть два совершенно одинаковых велосипеда: одинаковая рама из ОЕМ каталога, обвес Shimano, колеса Mavic, палки Ritchey, резина Schwalbe, но под разными марками, и стоящие разных денег только потому, что бренд А раскручен больше, чем бренд Б.

Такие рамы имеют весьма усредненные параметры, и про малопонятную «катимость» китайский или тайваньский конструктор вряд ли задумывался. Ничего фатального в этом нет, в любом случае это будут достойные велосипеды, поэтому я всегда призываю выбирать велосипед по сбалансированности сетапа, а не по названию. Особенно это касается бюджетного и среднего ценового сегмента.

Теперь перейдем к материалам, из которых сейчас и в прошлом изготавливаются велосипедные рамы. Открывает список сталь Hi-ten, самый распространенный материал велосипедных рам с его изобретения и до 80-х годов прошлого века. Эта сталь тяжела, весьма мягка и сильно подвержена коррозии.

В настоящее время она полностью вытеснена алюминием, но велосипеды с рамами из этой стали еще могут встречаться в магазинах Ашан по 100$. Будьте внимательны — не покупать ни в коем случае. Исключение — детские велосипеды, они чаще всего до сих пор изготавливаются из hi-ten стали.

Следующий пункт списка — сталь Cro-Mo. Это тоже сталь, но с добавлением легирующих добавок хрома и молибдена. Этот благородный материал использовался в изготовлении дорогих гоночных рам, из-за меньшего веса (в сравнении с обычной сталью) и возможности «облизывать» дорогу и «писать» повороты. Хромоль продолжает применяться в туристической сфере, где важен комфорт.

Я имел удовольствие вдоволь покататься на хромолевой туристической раме Surly, и могу только подтвердить крайне приятные ощущения от поведения велосипеда на дороге. По сравнению с современными рамами, стальной байк имеет совсем низкую жесткость и как следствие — приемистость, но для туринга это понятие последнее.

Самый распространенный материал для изготовления велосипедных рам на данный момент — алюминий. Алюминий жесток и достаточно легок, поэтому полностью вытеснил сталь почти из всех ниш в велосипедном производстве. Из алюминия делают не только рамы, но и палки, обода и детали трансмиссии. Рамы из алюминия прочны и надежны, это обеспечивается трубами большого диаметра и расчётами мест нагрузки.

Алюминий весьма хрупок и не выдержит сгибания-разгибания, поэтому на раме применяют съёмный держатель задних переключателей, под названием петух. Если велосипедист упадет и погнет петух, то он сможет его выгнуть, в отличии от алюминиевой рамы, которая бы просто сломалась. Еще, вы должно быть заметили, что производители иногда пишут на рамах номера алюминиевого сплава 6061, 7005, 7075 и тд. Каждый сплав немного отличается от другого, но там нет ничего такого, чтобы гоняться за каким-то конкретным.

Про алюминий еще можно знать два термина: баттинг и гидроформинг. Баттинг — это метод изготовления труб переменной толщины. Например, верхняя и нижняя трубы испытывают большие нагрузки в местах прикрепления к подседельной трубе и рулевому стакану, тогда как в середине почти не загружаются. При помощи баттинга облегчают трубу, делая ее максимально тонкой в центре, и толще по краям.

Гидроформинг же — это технология, позволяющая создавать трубы с любыми изгибами и сечениями, что также помогает усилить раму в нужных местах, и облегчить там, где повышенная жесткость не требуется.

Самым технологичным и продвинутым материалом для изготовления велосипедных рам на сегодня является карбон (углеволокно). Его начали массово применять относительно недавно, но с каждым годом карбон отвоевывает себе пространство на рынке. Сейчас уже не встретишь топовых моделей велосипедов с алюминиевыми рамами — везде карбон. Да и в среднем сегменте алюминий уже редкий гость.

Есть три фактора, из-за которых этот материал так популярен у производителей велосипедов. Первое — он ощутимо легче алюминия, и тем не менее очень жесток и хорошо держит нагрузку. Второе — сочетая высокую жесткость, карбон имеет определенную упругость и эластичность, что позволяет абсорбировать микровибрации. Это качество сложно переоценить на шоссейном велосипеде, где нет подвески, а давление в шинах 10атм.

И третье — карбон удобен при изготовлении рам нестандартных форм и сечений. В отличии от сложной сварки и гидроформинга при изготовлении алюминиевых рам, здесь нужны лишь формы для углеволокна.

Несмотря на изрядную долю недоверия к карбону со стороны народных масс, этот материал уже заслужил репутацию крепкого и надежного. Если вы по каким-то причинам хотите купить себе карбоновый велосипед, но боитесь, что он будет недолговечным — отставить бояться. Сколько прослужит карбон — зависит только от вас. Если алюминиевый велосипед не развалился от вашего стиля езды, то карбоновый будет бегать не меньше.

В ближайшие годы произойдет полное вытеснение карбоном алюминия из сегмента среднего ценового уровня. Цены потихоньку снижаются, технологии совершенствуются, и вполне возможно, что когда-то алюминий совсем уйдет со сцены, как это произошло со сталью.

Еще можно отметить титан в качестве материала для велосипедных рам. Впрочем, его популярность в большей степени обусловлена активностью энтузиастов на велосипедных форумах, в народных массах про этот материал знают плохо. Считается, что титан поглощает микровибрации даже лучше карбона и стали, из-за чего он ценится среди туристов. Титановые рамы весьма дороги, но причина этому не столько цена этого материала, сколько малое производство. К сожалению, титан не пошел в народ, хотя мог бы стать отличной заменой стали, будучи значительно более легким.

Также существуют рамы из магниевых сплавов. Тут я ничего не могу рассказать, так как не видел такой экзотики вживую. Говорят, что магний тоже хорошо гасит микровибрации и обладает легким весом, но боится коррозии. Не думаю, что вы столкнетесь с подобными рамами, поэтому мы можем их не принимать в расчёт.

Итак, покупая байк в этой ценовой нише, не стоит размышлять о катимости рамы, оставьте лозунги типа «Мерида не катит» тем, кто их придумывает. Ваш велик будет катить ровно настолько, насколько вы способны его раскочегарить. Гоняться за более дорогими «катящими» рамами есть смысл лишь серьезно увлекаясь хотя бы любительскими гонками.

На сегодняшний день в сегменте бюджетных и средних велосипедов по прежнему нет замены старому доброму алюминию. Карбон хорош, но пока за него просят несколько завышенную цену, поэтому этот вариант не самый практичный с точки зрения вложения денег. Но если с деньгами проблем нет, то я могу только одобрить выбор карбонового байка.

Друзья, давайте не будем теряться на просторах интернетов! Я предлагаю вам получать на емейл извещения о публикации моих новых статей, таким образом вы всегда будете знать, что я написал что-то новое., пожалуйста.

Читать также:

Чтобы не потерять этот сайт из виду: - вы получите извещение о выходе новой статьи на емейл. Никакого спама, отписаться можно в пару кликов.

От переводчика

Когда собрался писать статью про свойства разных материалов для рам - нашел в Интернете статью John Olsen про рамы из различных материалов. Мне она показалась интересной и не противоречащей моим понятиям о прочности (все-таки я по образованию - специалист по прочности и долговечности авиационных конструкций, проработал несколько лет в лаборатории прочности ЛА в КуАИ). Язык статьи показался мне вполне понятным для неспециалиста, что тоже большой плюс.Честно говоря, не стал искать в русскоязычном Интернете перевод (может, и есть уже) и перевел статью сам. Olsen осветил большую часть проблем, о которых я собирался писать - не вижу смысла повторять то, что уже написано и вполне, на мой взгляд, понятно, толково и справедливо.В статье не упоминаются принятые среди специалистов термины "удельная прочность" и "удельная жесткость", означающие отношения значений прочности или жесткости к плотности материала, и характеризующие, насколько материал прочный (или жесткий) в расчете на единицу веса, но косвенно дается понять, что эти характеристики приняты конструкторами во внимание.И еще один момент - следует различать, когда идет речь о прочности (жесткости) материала, а когда - о тех же свойствах конструкции. В конструкции (раме) для увеличения прочности и жесткости увеличивают диаметр труб, меняют форму их сечения, применяют различную (в том числе переменную по длине трубы) толщину стенок и т.д. - и все это - для компенсации недостаточных свойств материала. С другой стороны, труба большего диаметра обычно весит больше, чем такая же, но меньшего диаметра и из того же материала - но большая труба жестче. Есть еще и технологические факторы, не затронутые в данной статье (легкость в обработке, свариваемость и т.д.), но влияющие на выбор конструктора.Со своей стороны, я решил написать статью о различиях свойств алюминиевых сплавов 6061, 7005 и 7075.

Введение

Жесткость, вес и прочность велосипедных рам определяются множеством факторов, только некоторые из которых определяются исключительно свойствами материала. Конструкция рамы, оптимальная для одного материала, будет отличаться от оптимальной для другого, поскольку материалы сильно различаются по прочности, жесткости и плотности (весу).
Лучшие алюминиевые рамы имеют толстые тонкостенные трубы и не изгибаются из стороны в сторону, когда вы разгоняетесь. Лучшие стальные рамы имеют тонкостенные трубы малого диаметра и заметно изгибаются при разгоне. Титановые и углепластиковые (карбоновые) рамы находятся посередине между ними.
Опытные велосипедисты часто делятся на два лагеря, сторонники стальных рам критикуют излишнюю жесткость алюминиевых рам и их фанатов, порицающих гибкость легких стальных рам. Мы объясним преимущества и неудобства большинства материалов рам и сравним их на графике, отражающем, насколько они жесткие по сравнению со сталью.

Насколько жесткий ваш байк?

Сравнение жесткости (относительно стали) для различных материалов рам

Reynolds 853 Steel Alloy - Стальной сплав Рейнольдс 853
1010 Steel Alloy - Стальной сплав 1010
Unidirectional Carbon/Epoxy - Однонаправленный углепластик на основе эпоксидной смолы
6Al/4V Titanium Alloy - Титановый сплав 6Al/4V
3Al/2.5V Titanium Alloy - Титановый сплав 3Al/2.5V
7075 Aluminum Alloy - Алюминиевый сплав 7075
6061 Aluminum Alloy - Алюминиевый сплав 6061
Carbon Weave/Epoxy - Углепластик плетеной структуры на основе эпоксидной смолы

Сталь

Сталь жесткая, но плотная (тяжелая). Легкие рамы адекватной жесткости и прочности делают из труб относительно маленького диаметра, но сталь - неподходящий материал для легких рам или больших сильных наездников. Стальные рамы из низкопрочных сталей (недорогие) нуждаются в толстостенных трубах, чтобы быть достаточно прочными, и они тяжелы. Более прочная сталь позволяет изготавливать тонкостенные трубы, но тогда понижается жесткость. Последние разработки включают "закаливаемые на воздухе" стали очень высокой прочности, типа Reynolds 853. (В отличие от большинства других типов сталей, закаливаемые воздухом стали приобретают, а не теряют прочность, когда они охлаждаются после сварки). Все стали имеют ту же самую жесткость, независимо от прочности - 853 не более жесткая, чем 1010 (низкопрочная сталь).

Плюсы:
Лучшие стальные сплавы очень прочны
Лучшая жесткость повсюду
Долговечны
Закаливаемые на воздухе стальные сплавы делают возможным ультравысокую прочность

Минусы:
Должны быть тяжелыми - материал, неподходящий для больших легких рам
Ржавеют

Алюминий

Алюминиевые рамы могут быть очень жесткими и легкими, потому что плотность алюминия очень мала, но трубы рамы должны быть больше в диаметре для компенсации более низкой прочности. Однако сегодня эти "толстотрубные" рамы - распространенная конструкция для качественных велосипедов. Недавние усовершенствования включают добавки в сплав Скандия, элемента, который увеличивает прочность. В целом, алюминий - хороший материал для жестких, легких рам для райдеров всех размеров. Это - также один из двух материалов, которые хорошо подходит для рам нетрадиционных форм.

Плюсы:
Втрое менее плотный, чем сталь, позволяет использовать большие ("толстые") трубы
Легко принимает аэродинамические формы
Даже дешевые рамы могут быть легкими
Позволяет изготовить легкую раму для крупного райдера
Не ржавеет

Минусы:
От одной трети до половины прочности лучших сталей (может сломаться)
Одна треть жесткости любой стали, требуются трубы большого диаметра
Скромная усталостная прочность
Не легко ремонтируется или восстанавливается
Большие, тонкие трубы легко повредить при аварии

Титан

Титан имеет превосходный баланс свойств для создания рам, и дает лучшую комбинацию долговечности и веса. Сплавы титана наполовину столь же жесткие как сталь, но также и вполовину менее плотные. Лучшие сплавы титана сопоставимы по прочности с самыми прочными сталями. Жесткие титановые рамы требуют труб большего диаметра, чем сопоставимые стальные рамы, но не столь большого диаметра, как алюминий. Титан - очень коррозионно стойкий, и очень легкие рамы могут быть сделаны достаточно жесткими и достаточно прочными для больших райдеров. Большинство титановых рам - из сплава 3Al/2.5V (3% алюминия/2.5% ванадия, остальное - титан), хотя все чаще используется более прочный сплав 6Al/4V (6% алюминия/4% ванадия, остальное титан).

Плюсы:
Половина плотности стали, делает самыми легкими наиболее эластичные рамы
Столь же прочный, как и большинство сталей
Не ржавеет - никакая окраска не требуется
Хорошие усталостные свойства
Позволяет изготавливать легкие рамы для крупных райдеров
Минусы:
Половина жесткости стали (также известна как излишняя гибкость)
Сложен в ремонте и обработке
Дорогой

Углепластик

Отдельные волокна углерода чрезвычайно прочны и жестки, но эти их свойства бесполезны, если волокна не выстроены в строгую структуру и не скреплены между собой сильным "клеем" (обычно эпоксидная смола). В отличие от металлов, в которых прочность и жесткость являются почти теми же самыми во всех направлениях, композиты из углеродных волокон могут производиться с более высокими прочностными и жесткостными характеристиками в тех направлениях, где это нужно (например, жесткий по сторонам и гибкий вертикально). Это - лучший материал для рам нетрадиционных форм, поскольку позволяет формоваться и настраивать свои свойства как ни один металл (путем создания многослойных конструкций с разноориентированными волокнами).

Плюсы:
С готовностью формуется в экзотические формы
Превосходная усталостная прочность
Не ржавеет
Прочность и жесткость контролируются на стадии создания рамы
Низкая плотность и высокая прочность делают возможным создание очень легких и прочных рам

Минусы:
Очень дорогой материал
"Бомба" - если изделие плохо разработано или изготовлено (слишком жесткое или слишком гибкое) - может быть "чувствительным" (склонным к поломке).

Текст: Сергей Судариков AKA Honzales .

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.