Какой велик лучьше алюминий или сталь. Прочностные характеристики карбоновой велосипедной рамы

Велорамы являются основой велосипеда – на них крепятся остальные составные части байка, они поддерживают тело водителя, получают на себя 70% всех нагрузок. Чаще всего владелец транспортного устройства подбирает раму по ее весу – чем легче рама для велосипеда, тем проще управлять байком, выше скорость перемещения. Вес изделия зависит от типа материала, который используется для создания детали. Существует несколько вариантов материалов, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы.

Какие бывают рамы — краткое описание материалов

Сейчас производители используют следующие типы оснований для рам:

  • углепластик – единственный «не металл», который применяется для создания рамы велосипедов, из-за специфических свойств, самый спорный из всех;
  • алюминий – алюминиевые велосипедные рамы считаются самыми распространенными из вариантов, несмотря на низкий показатель жесткости;
  • сталь – стальная рама для велобайка состоит из сплавов разных металлов (магний, титан, сама сталь).

Непрофессионалы велосипедного спорта считают, что основным (фактически, единственным) показателем качества рамы является ее жесткость. «Чем выше жесткость, тем круче рама», — говорят они, однако данное утверждение неправдиво. Если следовать данной теории, то алюминий, который проигрывает в показателях жесткости (если у стали жесткость равняется 30, то у алюминия – 10), является некачественной основной, однако почему профессионалы часто заказывают именно подобные изделия? Алюминиевый тип основания содержит в себе трубки, выполненные с учетом технологии «баттинга», поэтому жесткость у рамы более чем хорошая. Однако нельзя считать данный материал для рамы велосипеда лучшим. Стоит рассмотреть все варианты подробнее.

Углепластик

Самый спорный тип материала, который часто недооценивают. Причина такого отношения кроется в происхождении основы – углепластик не является металлом или сплавом, это волокна углерода, скрепленные смоляными выделениями. Углеродная рама может быть цельной или комбинированной.

  1. Цельный вариант создан исключительно из углепластика, такая рама отличается высокой прочностью и легкостью. Но если устройство создавали непрофессионалы, которые могут не соблюсти правила изготовления, цельная рама может лопнуть. Профессиональные рамы же очень дорогие, куда дороже остальных вариантов.
  2. Комбинированная рама сочетает в себе углепластик и опорные элементы из металла. Соответственно, металл в раме дает ей как все свои преимущества, так и недостатки.

Чтобы добиться прочности изделия, создатели монококовых рам стараются комбинировать слои углеволокна, чтобы они переплетались друг с другом, тем самым укрепляя каркас. При этом в раме не будет «мест напайки», как это случается с металлическими изделиями, углепластик будет иметь высокую жесткость только за счет соблюдения направления слоев.

Важно: данный материал велосипедных рам очень легкий, поэтому углепластиковые рамы всегда устанавливаются в спортивные байки. За счет легкости изделия, любые прыжки и трюки на велосипедах будут даваться легче, чем владельцам металлических байков.

Также в углепластиковых рамах важно, сколько материала ушло на создание основания, чем больше – тем прочнее будет изделие. Однако цена углеволокна высока, поэтому многие «кустарные» предприятия экономят на материале, из-за чего велосипеды с такой рамой ломаются и крошатся во время прыжков. Нужно очень внимательно выбирать поставщика, смотреть сопроводительные документы при покупке.

Преимущества материала:

  • возможность создать раму необычной формы и вида;
  • крепкая рама, как в определенных местах, так и по всем направлениям;
  • долговечность;
  • высокая жесткость и прочность;
  • очень небольшой вес велосипеда.

Недостатки материала:

  • невозможность ремонта;
  • при использовании некачественной рамы – высокая вероятность поломки или деформации от удара;
  • высокая стоимость.

Магний

Недостаточно изученный (в качестве основы для рамы) материал, который используется энтузиастами. Магний часто применяется в качестве основания для отдельных частей байка, к примеру, им покрывают амортизационные вилки для уменьшения их веса. Но нельзя не перечислить материал в списке «какие бывают рамы», так как некоторые профессионалы из США во время выступлений выставляли напоказ цельные магниевые рамы велосипедов.

В целом, данный материал нельзя назвать практичным или оправданным в применении. Это легкая рама для байка, однако она слишком дорогая. Магний легко гнется и деформируется, поэтому при падении велосипеда есть вероятность полной поломки основы или ее накола. Если за данной рамой плохо ухаживать, то коррозия быстро уничтожит основание велосипеда.

Интересно: производители данных рам заявляют, их лучшие велосипедные рамы из магния чрезвычайно прочные, поэтому никаких поломок с изделием быть просто не может. Профессиональные спортсмены опровергают эти заявления, демонстрируя факты – переломанную раму из магния после единственного проведенного соревнования.

Преимущества материала:

  • высокая динамика езды байка с такой рамой;
  • самый низкий вес среди аналогов.

Недостатки материала:

  • недолговечность – рама будет в порядке не более трех лет, затем начнет трескаться;
  • высокая стоимость;
  • слабая надежность – рама может лопнуть от падения или удара;
  • слабая устойчивость к коррозии рамы для велосипедов.

Титан

Профессионалы называют титановые изделия «лучшие рамы для байков, которые могут себе позволить только богатые велосипедисты». Так как стоимость рамы высокая, их позволяют себе спортсмены, а не любители. Титан прочный, долговечный, легкий, но дорогой.

Преимущества материала:

  • малый вес;
  • высокая устойчивость к повреждениям – лучшая основа для горного велосипеда;
  • сопротивляемость к царапинам – долго будет сохранять красивый внешний вид;
  • высокая устойчивость к коррозии;
  • долговечность – ремонт ей просто не понадобится десятилетиями.

Недостатки материала:

  • высокая стоимость.

Сталь

Стальная или алюминиевая рама считается наиболее доступными и распространенными вариантами, однако стальные более дешевые. Изготовлять подобные изделия просто, цена их низкая, поэтому стальная рама для байка используется новичками в 90% случаев. Со временем они меняют это вариант на более практичный и профессиональный, так как данная рама для велосипедов имеет существенные недостатки. У нее большой вес, коррозия сталь съедает почти сразу, если за рамой не ведется уход, к тому же подобные изделия имеют ограничения – ездить на данных велосипедах могут только легкие велосипедисты.

Разработчики попытались обойти недостатки изделия, применяя особенную закалку стали — Cro-Mo. В результате получилась хромомолибденовая рама, которая лишилась некоторых недостатков, но утратила главное достоинство – низкую цену. Также стоимость повышает баттинг – технология «апгрейда» рамы, в результате которой в определенных местах рама утончается, а ее общий вес снижается.

Преимущества материала:

  • низкая стоимость (с Cro-Mo она выше, но все же низкая);
  • удобство ремонта;
  • гибкость.

Недостатки материала:

  • ограничения по весу ездока;
  • уязвимость к коррозии;
  • высокий показатель веса.

Алюминий

Легкая рама для байка, алюминиевое изделие, на самом деле, изготавливается из сплавов. Чаще всего в ход идут кремний, магний, цинк, скандий, сталь. Чем выше качество рамы – тем больше ее порядковый номер в маркировке (6065, 7000). Если выбирать алюминий или сталь, то лучше остановится на первом варианте – материал легкий, прочный, достаточно дешевый. Разумеется, все зависит от того, какой велосипед будет носить эту раму – горный байк с алюминиевой рамой прослужит человеку недолго, так как сплав накапливает усталость, поэтому со временем основа сломается.

Несмотря на это, любители алюминиевой рамы повсюду – данный материал очень часто используется при создании байков любой фирмы, постепенно вытесняя сталь.

Преимущества материала:

  • нет ограничений по весу ездока;
  • устойчивость к проявлению коррозии;
  • низкий вес.

Недостатки материала:

  • низкая прочность с годами из-за накапливания повреждений;
  • плохой накат;
  • выделение вибрации при езде.

Какие бывают рамы для новичков?

Чаще всего новенькие велосипедисты выбирают либо алюминиевую раму, либо стальную. Они дешевые, доступные, их можно ремонтировать. На вопрос, что лучше из вариантов, ответить нельзя, так как каждый тип имеет свои плюсы и минусы.

Выбор рамы для велосипеда - это самое главное при покупке транспортного средства. Ведь это каркас, на котором все держится. Перед покупкой стоит обратить внимание на материал, геометрию и соответствие стилю езды. Эти факторы и помогут определиться с тем, какая рама лучше для велосипеда.

Материал изготовления

Первое, на что нужно обратить внимание - материал рамы велосипеда. Что лучше сказать достаточно сложно, ведь изделие подбирается в зависимости от типа транспортного средства и того, какой у вас бюджет.

Используются такие материалы рам для велосипеда:

  • углеродистая сталь. Самый дешевый и низкокачественный вариант;
  • хромомолибденовая сталь. Используется для простых дорожных велосипедов. Это металл с хорошим накатом, он смягчает удары, достаточно прочный и надежный. Недостатков несколько - большой вес и низкая устойчивость к коррозии;
  • алюминиевые сплавы. Материалы велосипедных рам такого типа стоят недорого и весят мало. Устойчивые к коррозии, позволяют быстро разогнаться, способны выдержать значительный вес. Минус в том, что не поддаются ремонту;
  • титановые сплавы. Такие рамы мягкие, хорошо гасят вибрации, мало весят, очень прочные и прослужат не один десяток лет. Но недостаток в том, что стоимость достаточно высокая;
  • карбон. Рама велосипеда, материал для которой - углепластик, лучше всего подходит для спортсменов. Она прочная, весит около килограмма, бывает разной жесткости и формы. Но заплатить придется немало. К тому же, карбоновые изделия не ремонтируются.

Остается вопрос, с какого материала лучше рама велосипеда. Если планируете просто ездить по городу или бездорожью - остановитесь на алюминиевых сплавах. Для профессиональных занятий спортом подойдет титан и карбон. А вот сталь - не лучший вариант, поскольку прослужит недолго.

Геометрия велорамы

Выбор велосипедной рамы основывается не только на материале. Под каждый тип транспортного средства подбирается своя конструкция.

Для внедорожных велосипедов используются такие рамы:

  • хардтейл. Это типичная модель без заднего амортизатора. На раму можно установить багажник и дисковой тормоз;
  • софтлейн. Отличный вариант для поездок по бездорожью. За счет того, что задние крылья упругие, происходит амортизация. Такая модель хорошо справляется с неровными дорогами, но не подойдет для прыжков;
  • двухподвес. Это модель с задним амортизатором;
  • тандем. Рама рассчитана на то, что будет устанавливаться передняя амортизационная вилка и колеса с широкой резиной.

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.

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.

Споры по поводу того, из какого материала рама лучше ведутся постоянно. Причем большой оценки всегда удостаивается тот материал, из которого изготовлена рама велосипеда спорщика. Все согласны, что чем легче, прочнее и долговечнее рама, тем она лучше. Поэтому при подготовке данного обзора учитывались мнения, как самих производителей, так и профессиональных велосипедистов, мнения экспертов по прочности и долговечности конструкций и материалов используемых в военной авиации и на космических станций. Поэтому материал получился очень объективным и в то же время изложен просто, без профессиональных выкладок.

Для начала рассмотрим характеристики всех металлов из которых изготавливаются рамы для MTB, это необходимо чтобы понять конструктивные особенности рам изготовленных из каждого материала. Все замечали насколько массивней выглядят рамы из алюминиевых сплавов по сравнению со стальными?

Есть у металла такой важный показатель как жесткость. У стали самая высокая жесткость - 30, у алюминия, в зависимости от сплава, этот показатель равен 10-11, а у титана 15-16,5. Чем выше этот показатель, тем металл более устойчив к деформации. Почему же не все рамы делают из стали? Ответ мы находим, сравнив плотность этих металлов - от нее зависит вес рамы. Чем выше плотность, тем материал тежелее: у стали этот показатель равен 490, у титана 280, а у алюминия 168,5. То есть сталь как в 3 раза тяжелее алюминия, так и в 3 раза жестче. А титан является «золотой серединой». Но в продаже, как мы видим, чаще всего встречаются байки с алюминиевой рамой, а рамы из титана вообще мало кто видел в живую. Но есть и еще один материал про который пока не было сказано - карбон. Его мы оставим на «сладкое».

Сталь

Это самый простой в обработке материал, используемый для горных велосипедов, чем объясняется низкая цена велосипедов со стальной рамой. Рамы из простой Hi-Ten стали делаются в Китае и Сингапуре. У были только такие рамы.

Помимо простой Hi-Ten стали используется также Cro-Mo - это хромомолибденовые сплавы. При изготовлении Cro-Mo рам широко используется технология баттинга, то есть стенки труб рамы различаются по толщине в разных местах, что позволяет их делать как прочнее, так и легче. Но и стоят такие рамы заметно дороже. Рам таких производится очень мало фирмами Kona, Jamis, Marin. Существует технология, значительно повышающая прочность стали - «закаливание на воздухе». Особенность технологии в том, что сталь при охлаждении становится прочнее, а не наоборот, как при обычной закалке.

К достоинствам хорошей (хромомолибденовой) стальной рамы относятся:

  • изгибание при входе в поворот, от чего поворачивать проще
  • высокая прочность и жесткость
  • долговечность
  • при поломке, легко можно сварить
  • хороший накат

Недостатки стальной рамы:

  • подверженность коррозии
  • большой вес
  • не подходят для тяжелых велосипедистов
  • небольшие потери энергии, затраченной на кручение педалей, при езде стоя

Алюминий

Чисто алюминиевых рам нет - они варятся из сплавов с цинком или кремнием и магнием, потому что алюминий мягкий металл. Существует множество сплавов: 6061, 6065, 7000, 7005, 7009T6, 7010T6 и другие. 7000-ные сплавы имеют лушие показатели по прочности и меньше накапливат «усталость». Лучшими рамами считаются произведенные фирмой Cannondale (США), также хорошие американские рамы от GT, Scott, Specialized, Trek, Marin, немецкой фирмы Wheeler и тайваньской Giant.

Из этого материала чаще всего делают рамы нетрадиционных форм. Для компенсации низкой жесткости рамы делают большого диаметра, широко используют баттинг. Но при своих внушительных размерах алюминиевые рамы остаются намного легче стальных. Отдельно стоит сказать про алюминиевые сплавы с использованием скандия. Такие рамы по характеристикам близки к титановым, но и процесс их изготовления намного сложнее.

Достоинства алюминиевой рамы таковы:

  • низкий вес
  • хорошая устойчивость к коррозии
  • выдержит велосипедиста любого веса
  • это более скоростные и динамичные рамы: проще набрать скорость и легче ехать в гору
  • большая чувствительность на дороге
  • агрессивный внешний вид

Недостатки алюминиевой рамы:

  • накапливают усталость, от чего не рекомендуется эксплуатировать одну раму дольше 10 лет - может внезапно сломаться
  • плохой накат
  • не гасят вибрации
  • плохо поддаются ремонту

Титан

Титановые рамы используют в профессиональном велоспорте. И это не удивительно, так как они сочетают в себе преимущества как стали, так и алюминия, при этом срок службы составляет не один десяток лет. Высококлассные титановые рамы делают такие фирмы, как Wheeler (Германия), Mongoose (США). Они, как и алюминиевые рамы, представляют собой сплав, но более дорогой: используется алюминий и ванадий.

Достоинства титановой рамы:

  • низкий вес
  • высокая прочность
  • гашение вибрации и смягчение ударов
  • это лучшие рамы для гонок по сильно пересеченной местности
  • не боится никакой погоды - не нужно красить
  • нет коррозии
  • сложно поцарапать
  • срок службы несколько десятков лет

Недостаки титановой рамы:

  • высокая цена
  • небольшие потери энергии затраченной на кручение педалей при езде стоя
  • отремонтировать самостоятельно практически невозвожно

Магний

Из него делаются самые легкие на сегодняшний день рамы, но в тоже время и самые недолговечные. Изготавливаются фирмами Litech (Россия), и Merida (Тайвань). Многие профессиональные велосипедисты считают этот материал крайне ненадежным. И действительно, он мало еще изучен, но широко применяется для изготовления амортизационных вилок для горных велосипедов.

Достоинства магниевой рамы:

  • самые легкие рамы
  • высокая прочность
  • хороший накат и динамика

Недостатки магниевой рамы:

  • высокая цена
  • требует бережного обращения
  • подвержена сильной коррозии
  • ресурс 2-3 года
  • недостаточная прочность (по некоторым данным)

Карбон

Этот композитный материал до сих многие считают ненадежным, а зря. Делают хорошие карбоновые рамы фирмы Trek, Cannondale, GT, Gary Fisher, Klein и другие. Карбон не металл, а углепластик - волокна углерода, склеенные между собой сильным клеем (смолой). Это единственный материал в котором можно увеличивать жесткость не только в определенном месте рамы, но и в определенном направлении, где это нужно. Конструкции из карбона можно делать любой формы без потери жесткости.

Но и карбоновые рамы бывают разные, речь идет конечно же не о сплаве, как с предыдущими материалах рам. Во-первых чем меньше смолы используется для склейки углеволокна, тем рама прочнее. Происходит это из-за того, что обычно ломаются не волокна, а матрица из смолы. Большое количество слоев разнонаправленных волокон также увеличивает прочность рамы. Карбоновые рамы бывают составные, в которых карбоновые трубы соединяются металлическими узлами с раму. Но более совершенными являются монококовые рамы, сформированные как единая деталь – они и легче, и жесче, и прочнее, и дают возможность создавать стильные рамы необычной формы.

Достоинства карбоновой рамы:

  • низкий вес
  • высокая жесткость конструкции
  • возможность усилить жесткость в любом направлении
  • простота изготовления экзотических форм
  • долговечность

Недостатки карбоновой рамы:

  • очень дорогие
  • при недостаточно хорошей проектировки может легко сломаться
  • карбоновые рамы небрендовых фирм неустойчивы к сильным точечным ударам, после которых возможно полное разрушение конструкции
  • слабые в узлах, где используется металл, там же возможна и коррозия (не монококовые рамы)
  • не ремонтируются

Еще на основе карбона делают комбинированные рамы, имеющие пространственный каркас из титана, магния или алюминия. За счет чего такие рамы имеют плюсы металлических рам и карбоновых, но есть и обратное мнение. Ходовые характеристики таких рам - одни из лучших в мире.

После такого подробного рассмотрения, надеемся, каждый сможет выбрать из какого материала подойдет рама именно ему. И не нужно ломать голову над вопросом: раму какой фирмы брать, мы это сделали за вас:) Посоветуем новичкам остановиться все-таки на алюминиевых, либо хромомолибденовых рамах. Все-таки титан и карбон - для профессиональных велосипедистов и стоимость таких рам в разы больше.

Качество велосипеда наравне с рамой зависит от качества комплектующих, и бесспорными лидерами, выпускающими их, являются японская фирма и американская