- Основні вимоги велосипедної рами
- Виброгашение і жорсткість карбонової рами
- Вага карбонової рами
- Практичність карбонових рам
- Ремонтопридатності карбонових рам
Подробиці Переглядів: 27075
Основні вимоги велосипедної рами
Велосипедна рама повинна бути надійною і міцною. Розташування міцних показників по рамі повинні знаходитися у відповідності з характером навантаження на неї, наприклад, верхнє пір'я працюють на стиск, нижні на вигин. Такий показник як легкість рами вважається вторинним вимогою, так як надмірне вітвейнерство (гонитва за легкістю) веде до того, що велосипедна рама втрачає свої характеристики, внаслідок чого страждають ходові властивості. Не настільки важливими, але все ж необхідними якостями, якими ще повинна володіти рама, є:
- виброгашение - здатність амортизувати поштовхи і поглинати вібрації під час їзди, і не переносити їх на організм велосипедиста;
- ремонтопридатність - можливість виконувати ремонтні роботи по закінченню терміну дії гарантії, так як вартість рами досить висока, а основне навантаження припадає саме на неї.
Завдяки своїм фізичним властивостям, такий матеріал як карбон ідеально підходить для виготовлення велосипедних рам , Так як міцність карбонових ниток набагато вище, ніж характеристики міцності алюмінієвих сплавів.
До того ж карбон - це тканина, що дозволяє, при виробництві велосипедних рам, задавати такий напрямок волокнам яке необхідно у відповідному місці рами, для підвищення міцності і пружності. Наприклад: верхнє пір'я працюють на стиск, отже, карбонові нитки укладаються уздовж, це сприяє в кілька разів перевершити показники міцності алюмінієвих рам і одночасно зробити її легше. Але в такому випадку опір до поперечних навантажень буде знижений, що є прийнятним, так як вплив таких навантажень на верхню трубку пір'я не надходить при їзді на велосипеді.
Рами з алюмінієвих сплавів програють в міцності конструкцій з карбону, через фізичних властивостей металів, для яких характерне зберігати свою молекулярну структуру у всіх напрямках (винятками є складні сплави, які не використовують в велостроєнія). Також карбон дозволяє комбінувати кілька шарів волокон, різного напрямку, що дає можливість підвищити практичність вразливих ділянок рами.
Виброгашение і жорсткість карбонової рами
Жорсткість - це здатність матеріалу деформуватися в залежності від прикладеного до нього сили, не змінюючи свої фізичні розміри. Іншими словами, чим менше жорсткість, тим більше гнучкість і пружність матеріалу.
Керуючись одним лише показником - жорсткістю, алюмінієві сплави були обрані для виробництва велосипедних рам. Здавалося б, використання алюмінію полегшує раму, але сталеві рами мають таку ж вагу, так як виконані з більш тонкої труби. Наприклад, всесвітньо відома фірма Colnago все ще виробляє легкі, сталеві велосипеди шосейного типу, конкуруючи з алюмінієвими і карбоновими велосипедними рамами.
Показники жорсткості у алюмінію вище, ніж у сталі, тому, при навантаженні, алюмінієва рама деформується менше ніж сталева, завдяки чому показники розгону і управління вище, але здатність поглинати вібрацію, під час пересування, майже нульова. Сталева рама буквально пружинить на дорозі на відміну від алюмінієвого сплаву. Використовуючи алюмінієву раму, велосипедист бере на себе всі удари, які не змогли поглинути гумові покришки.
Карбонові рами мають високий показник виброгашения завдяки своїй тканинної структурі. В процесі виробництва такої рами, волокна карбону просочують спеціальної в'язкої смолою, яка дозволяє розсіювати енергію при деформації по всій конструкції. Правильно розташовані карбонові нитки дозволяють отримати відмінні показники виброгашения і пружності, що абсолютно неможливо використовуючи алюміній.
Розробники карбонових велосипедних рам винайшли додатковий спосіб гасити вібрації - гальмівний калліпер змістили на нижню перо, що дозволило зробити верхнє пір'я рівними за розміром, і заклали в них здатність амортизувати поштовхи. Деякі фірми з виробництва рам роблять верхнє пір'я трохи вигнутими, щоб вони виконували функцію ресор.
За рахунок високої гнучкості, карбон застосовується в велостроєнія вже кілька десятиліть. Наприклад, такі світові компанії як Cannondale і Orbea використовували карбон в безшарнірних двухподвесних рамах, де нижні або верхні пір'я були гнучкими. Здатність карбону витримувати велику кількість циклів навантаження і не деформуватися, дає можливість збільшить амортизирующую здатність рами і одночасно знизити ймовірність поломки.
Рівень виброгашения впливає не тільки на комфортні умови експлуатації велосипеда, але від цього так само залежить здоров'я хребта і спини велосипедиста в цілому.
Вага карбонової рами
Незважаючи на те, що карбонові рами міцніше алюмінієвих і сталевих рам, вони ще й набагато легше. Середня вага рами з карбону складає приблизно 1150-1300 гр., Полегшений варіант - 900 гр. Найлегші алюмінієві рами мають вагу 1300-1400 гр. Отже, карбонові рами набагато легше самих полегшених типів рам з алюмінію.
Практичність карбонових рам
Важливим фактором у виборі карбонової рами є її надійність. На початку виходу на ринок рам з карбону, був міф про те, що карбон ненадійний і з часом тріскається, в надії знизити їх конкурентоспроможність.
Теоретично, утворення тріщин в карбонової рами можливо лише в смолі, яка виконує роль сполучної речовини. Але нинішні смоли мають досить велику в'язкість, що повністю виключає утворення тріщин. Можна провести такий досвід: взяти смолу ЕД-20, затверджувач, пластифікатор, змішати в таких пропорціях - 2-1-1, по поверхні отриманого матеріалу, після застигання, наносять удар сокирою, сокиру влипає в смолу, не утворюючи при цьому тріщин.
Рами з карбону може зруйнуватися через надмірні навантаження, на які вона не розрахована. Карбонові волокна відокремлюються одна від одної, утворюючи неглибокі канавки, що нагадують тріщини. Причому цей процес досить тривалий, і щоб рама повністю зруйнувалася, необхідно прикладати дуже великі навантаження, з якими не впорається жоден інший матеріал.
Ці т рещіни в карбонових рамах утворюються протягом тривалого часу використання велосипеда, але цілком безпечно їздити і на ньому з незначними тріщинами. Якщо невеликі розриви в карбонової структурі не збільшуються, то ремонтні роботи можна відкласти, але особисто я не раджу сильно затягувати з ними. Багато велосипедисти, які використовую карбонову раму, їздять на тріснутих або заклеєних рамах.
Алюмінієві рами вагою понад 2 кг дійсно тріскаються і ламаються рідше, ніж карбонові, але справа в тому, що товщина трубок в таких рамах дуже велика і відповідно вага від 15 кілограм і більше. Що стосується полегшених рам з алюмінієвого сплаву з тонкими трубками, то тут число поломок і тріщин дуже висока. Основним мінусом алюмінієвої рами є її фізична структура, через яку тріщина поширюється по зварному шву, від одного краю до іншого, що руйнує цілісність всієї конструкції.
Великою неприємністю буде, якщо алюмінієва рама трісне на великій відстані від будинку або найближчого населеного пункту, тому як у алюмінію немає точно вираженого порога втоми, що означає - рама з пробігом 3-5 тисяч кілометрів може дати тріщину в будь-який момент. Карбон в свою чергу має високий показник надійності при циклічному навантаженні.
Ремонтопридатності карбонових рам
Дана якість є дуже важливим, так як будь-яка тріщина на рамі, зроблена з карбону, заклеюється без великих зусиль і витрат. Відремонтувати карбонову раму можливо навіть не вдаючись до використання спеціальних умов. Для ремонту досить мати епоксидну смолу і склотканина, все це можна знайти в магазинах. Так само раму можна відремонтувати до повного відновлення в спеціальних ремонтних веломайстерня за цілком прийнятну суму, їх можна знайти в інтернеті.
Алюмінієві рами можна відремонтувати за допомогою зварювання, але для цього необхідно:
- спеціальні умови;
- баттірованниє тонкостінні трубки дуже складно заварити;
- втрачається сенс ремонту - алюміній накопичив втома і може утворитися нова тріщина, як по шву, так і в іншому місці.
Невеликий відео-ролик з тестами алюмінієвої і карбонової велосипедних рам:
Бажаю Вам вдалого вибору!
Читайте також:
Виробництво карбонових рам
Як купити велосипед, коли не вистачає грошей
рама велосипеда
Всі статті розділу