Ми починаємо серію статей, в якій поговоримо про матеріали, що використовуються для виготовлення велосипедних рам.
Основа будь-якого велосипеда - рама. Від її якості, надійності і міцності залежить практично весь велосипед.
Потрібно розуміти, що характеристики рами залежать не тільки від матеріалу, з якого вона виготовлена, але і в чималому ступені від технології його обробки, як зварювання (з'єднання труб рами між собою), її геометрії. Все це впливає на експлуатаційні і ходові характеристики всього велосипеда.
Для виготовлення рам сучасних велосипедів зазвичай використовують такі матеріали:
- Сталь (звичайну, вуглецеву, хромомолібденових).
- Алюмінієві сплави (Alloy)
- Титанові сплави (Titanium)
- Карбон, вуглепластик (Carbon fiber)
- Різні рідкісні, експериментальні та оригінальні матеріали (магнієві (Magnesiumc), алюмінієво-скандієві, берилієві сплави, бамбук і т.д.)
У кожного типу матеріалів є свої плюси і мінуси. Спробуємо з ними розібратися.
Різні марки сталей використовується для цього вже більше 100 років і, на мій погляд, це не межа. На сьогоднішній день, незважаючи на широке використання інших матеріалів, сталевих байків менше не стає. А перспективи використання вселосіпедов з такими рамами не тільки не погіршуються, а й навпаки, стають все більш оптимістичними. Сучасні технології варіння сталей позмоляют отримувати Маркіс все більш поліпшеними характеристиками.
Сталь, яка використовується для виробництва рам, буває зазвичай трьох типів:
- Звичайна сталь (steel)
- Високотянутая або вуглецева сталь (High Ten)
- Хромомолібденові сплави (Cro-Moly)
Звичайна сталь (steel)
Це найнижчий тип сталей, використовуваний при виготовленні рам для найдешевших велосипедів. Вони швидко іржавіють, дуже неміцні і важкі. Ми на них не зупинятимемося. Якщо почуєте вислів, що «цей велосипед зроблений з водопровідних труб» - це якраз про них. Китайці фарбують такі велосипеди в яскраві фарби, але це зовсім не покращує їх інших характеристик.
Велорами з вуглецевої (високотянутой) стали (High Ten)
Рами з цих сталей мають дуже хорошими характеристиками міцності, стійкістю до іржі. Завдяки гнучкості стали такі рами добре поводяться на дорозі, гасячи її нерівності. З урахуванням того, що дороги в нашій країні вже багато років не найрівніші в світі і поліпшень найближчим часом не передбачається, ці рами будуть ще довго затребувані.
На велосипедах, виготовлених з них можна абсолютно спокійно стрибати з бордюрів і більш високих перешкод. Вони нормально витримують важких велосипедистів і взагалі, навантаження на велосипед близько 150 кг витримується ними абсолютно спокійно.
Велосипедні рами з хромомолібденової стали (Cro-Moly)
Хромомолібденова сталь виходить при додавання молібдену під час її варіння. Молібден надає стали дрібнозернисту структуру, підвищує її характеристики і збільшує прокаливаемость. Найчастіше, для виробництва безшовних труб, з яких виготовляють велосипедні рами, використовується легована конструкційна хромомолібденовая сталь 30ХМА по ГОСТ 4543 або за американською класифікацією сталь 4130.
Ці марки стали легше, міцніше і надійніше, ніж вуглецева сталь, описана вище. Однак їх ціна значно більше, ніж вуглецевих. Ціна на високоякісну хромомолібденових раму буде починатися від 400 $ (і це тільки рама!). Так що говорити про доступність велосипедів з такими рамами для звичайних громадян в нашій країні годі й говорити.
Ці марки сталей набагато менше схильні до корозії, ніж попередні.
Проблемою при виробництві таких рам є те, що знайти хорошу хромомолібденових сталь не так просто. Часто це більш дешеві марки сталей. За інформацією в інтернеті справжні професійні хромомолібденові сталеві рами виробляє тільки фірма Marin (ну може ще один-два елітних бренду).
Властивості сталевих велосипедних рам
Часто в звичайних і інтернет-магазинах продавці кажуть, що сталеві велосипеди «це вже минуле століття», що зараз на них ніхто не їздить. Це далеко не так. Сучасний розвиток технологій і металургії дозволяє виготовляти стали, з набагато кращими властивостями, ніж минулого століття. Вони міцніше, так що навіть труби з більш тонкими стінками спокійно витримують статичні і динамічні навантаження, що виникають при поїздці, при меншій вазі.
Плюси сталевих рам:
- Висока міцність, жорсткість, надійність і довговічність. Чи не бояться падінь і ударів, невибагливі в обслуговуванні.
- Дуже гарне і важливе властивість сталевої рами в тому, що вона не накопичує втому, тобто ламається поступово. На відміну від інших матеріалів (алюмінієві сплави, карбон і т.д.) сталь дуже рідко просто відразу ламається. Зазвичай спочатку в цьому місці з'являється тріщина, і вже потім ламається. Це дозволяє велосипедисту вчасно її помітити і врятувати себе і раму від поломки під час руху, що може призвести до тяжких травм.
- Відмінна ремонтопридатність. Якщо рама тріснула або зламалася - будь зварювальник може її зварити.
- Доступна вартість для середньостатистичного громадянина.
- Хороший накат. Завдяки своїй вазі велосипед з такою рамою, після того як велосипедист перестав крутити педалі, буде продовжувати підтримувати набрану швидкість.
- М'якість. Завдяки фізичним властивостям стали, рама, виготовлена з неї, добре гасить вібрації, пом'якшує удари і нерівності дороги. До речі, саме тому хороші жорсткі сталеві вилки теж робляться зі сталі.
Недоліки сталевої рами
- Більшої ваги, в порівнянні з рамами, виготовленими з інших розглянутих нами матеріалів.
- Схильні до корозії - можуть іржавіти. Однак, при нормальній експлуатації, якщо велосипед нормально пофарбований, а не подряпаний, що не зимує на вулиці і під дощем, регулярно миється і змащується - він прослужить не один десяток років.
Хочеться трохи зупинитися на питанні ваги, який практично завжди призводять противники сталевих рам.
Часто саме цей аргумент проштовхують сучасні маркетологи і продавці, закликаючи купувати більш легкі алюмінієві, карбонові або титанові велосипеди, правда, забуваючи при цьому згадати їх ціну і деякі інші недоліки. А адже вага - важлива, хоча і не найголовніша характеристика рами, особливо для звичайного, а не гоночного велосипеда.
Сама головні її характеристики - міцність, жорсткість і надійність. Звичайний велосипедист не бере участі в гонках на швидкість, він використовує велосипед або для отримання задоволень від велопрогулянок або для роботи.
Невелике зауваження: Ми використовуємо два терміни жорсткість і міцність. Іноді виникає питання - чим жорсткість відрізняється від міцності? пояснюємо:
Жорсткість - це здатність матеріалу не міняти форму під впливом навантаження. Чим менше жорсткість, тим більше гнучкість, пружність і амортизаційні властивості матеріалу.
Міцність - це здатність матріала не руйнуватися під впливом на нього навантаження.
До того ж часто для зменшення ваги, сталеві рами роблять з баттірованних труб (баттірованниє труби - це труби із змінною товщиною стінок) або з труб зі змінним або спеціальним профілем, які дозволяють знизити вагу велосипеда, не погіршуючи його міцності і надійності.
Баттінг буває подвійним або потрійним. Тобто товщина стінки труби може змінюватися два або три рази. При цьому в місцях найбільших навантажень, наприклад, в місцях зварювання, стінка товщі, ніж в місцях з меншими навантаженнями.
Більш детально почитати про баттірованія труб і їх перетині можна в статті «Геометрія рами велосипеда».
Ще одне дуже гарна якість цього матеріалу в тому, що він досить дешевий і велосипеди, виготовлені на основі таких рам, рядовий споживач в нашій країні може дозволити собі купити. Купувати велосипед за ціною уживаного автомобіля можуть далеко не всі. Особливо в нашій країні.
Дуже багато дитячих і підліткових моделей велосипедів робиться на основі сталевих рам. Саме тому, що вони надійні і дешеві, не бояться падінь і неакуратне ставлення. Ну а що стосується підліткових моделей, то згадайте, чи багато хто з Вас в дитинстві статечно роз'їжджали на своїх велосипедах під час прогулянки. Ні. В основному це були гонки, стрибки, падіння і зіткнення. Саме тому підлітковий велосипед повинен бути міцним і надійним.
