Рама – один из основных элементов в конструкции велосипеда. Именно она принимает на себя большую часть нагрузки при фронтальных и боковых ударах, удерживает велосипед от скручивания.
Для производства рам используют следующие компоненты:
- низкосортная сталь (без специальных добавок);
- легированная сталь (в качестве добавок используются никель, хром, медь, ванадий и др.);
- сплав на основе алюминия;
- титан;
- композитный сплав (волокна (дисперсные частицы) + металлическая матрица);
- углепластик (переплетённые между собой нити углеродного волокна, расположенные в матрице из полимерных смол);
- экзотические материалы (скандий, бериллий и др.)
Изучим некоторые из этих «рамных» материалов более детально.
1. Рамы из низкосортной стали
Этот материал из-за своего посредственного качества нередко называют «кроватным» железом. Велосипеды с рамами из стали с маленьким содержанием углерода обычно позиционируются как «прогулочные». Если вам в магазине предлагают купить хороший горный велосипед с рамой такого типа, то не верьте – это подделка. Из-за большой плотности железа велосипед становится практически неподъемным для новичков. Низкое содержание углерода в обычной стали становится причиной посредственной прочности таких рам. Трубы стальных рам соединяются с помощью электросварки или спаиваются. Тип соединения не играет большой роли, так как обе технологии одинаково хорошо отработаны. Минимальная толщина стенок трубки – 0,4 мм. С развитием промышленности этот материал устарел и уступил место более технологичной легированной стали.
Преимущества:
- возможность изготовить трубки любой формы и обеспечить их надежное соединение;
- хорошая упругость, устойчивость на излом;
- эффективно гасит вибрации;
- многие производители дают на такие изделия пожизненную гарантию.
Недостатки:
- постепенное накопление «усталости» металла -> медленное разрушение рамы;
- большой вес.
2. Алюминиевые рамы
Неоспоримое преимущество рам из алюминия – их сравнительно небольшой вес. Такой материал часто используют при производстве рам для горных и шоссейных велосипедов. На «алюминиевом коне» вы легко сможете забраться на любую возвышенность, сможете участвовать в многокилометровых пробегах, не ощущая усталости. При преодолении труднопроходимой местности перенести велосипед из алюминия через какое-либо препятствие также не составит труда.
Из-за своего «игрушечного» веса алюминиевая рама довольно чувствительна к вибрациям. При езде по дорогам с плохим качеством покрытия вас будет подкидывать через каждые пару метров. Гарантия на такие изделия обычно составляет не более 5 лет. Минимальная толщина стенок трубки – 0,8 мм. Если вы хотите купить недорогой и достаточно прочный велосипед с упругой рамой, то присмотритесь к вариантам с алюминиевыми трубками увеличенной толщины. Такой «снаряд» отлично подойдет начинающим байкерам.
При производстве алюминиевых рам используется одна интересная технология – гидроформируемая трубка. Ее использование позволяет изготовлять велосипедные рамы без швов. Такие цельные конструкции отличаются повышенным сроком службы и надежностью.
Преимущества:
- богатый выбор велосипедов с рамами из алюминия;
- уменьшенный вес конструкции при сохранении высокой жесткости;
- увеличенный КПД велосипедиста – более быстрый разгон и преодоление подъема;
- доступная цена.
Недостатки:
- прочность хуже, чем у стальных рам: трубка, накопив внутри себя усталостные напряжения, может внезапно лопнуть;
- плохо гасят толчки и вибрации;
- не подходят для пассажиров c весом меньше среднего;
- небольшой срок эксплуатации;
- подверженность окислению.
3. Титановые рамы
Этот материал полюбился многим велогонщикам благодаря сочетанию достоинств легированной стали и алюминия: прочности и легкости. Рамы из титана весят приблизительно на 40% меньше своих аналогов. Титановым изделиям не страшна коррозия, что особенно важно при частых прогулках по лесу в грязи и под дождем. Этот металл почти вдвое более гибкий, чем высокоуглеродистая сталь. Конструкция становится не такой жесткой, зато менее ломкой. При желании жесткость можно усилить за счет увеличения диаметра и толщины труб.
Преимущества:
- выдерживают удары и изгибы любой силы;
- не поддаются коррозии;
- обеспечивают комфорт при езде;
- сохраняют первоначальные свойства много лет.
Недостатки:
- сложны в производстве;
- стоят недешево.
4. Рамы из углепластика
Этот материал для велосипедных рам по праву считается самым высокотехнологичным: карбон в несколько раз легче алюминия, не говоря уже о низкосортной стали. При этом углепластиковые рамы в 3 раза жестче, чем стальные. А по общей прочности они превосходят изделия из железа в 7 раз! На этом список достоинств карбоновых рам не заканчивается: в добавок ко всему они обладают повышенной вибростойкостью. К сожалению, из-за своей высокой стоимости углепластиковые трубки чаще всего используются только в гоночных велосипедах.
Преимущества:
- сравнительно небольшой вес -> выдающиеся показатели ускорения;
- в целом прочнее, чем рамы из других материалов.
Недостатки:
- плохо сопротивляются нагрузкам в направлениях, не совпадающих с направлением волокон;
- цена выше, чем на рамы из стали и алюминия;
- недолговечны.
Существуют велосипедные рамы и из более высокотехнологичных и редких материалов, но для нашей страны это пока – экзотика.