Рама велосипеда является основной частью велосипеда, она образует его скелет. Все остальные части велосипеда прикреплены к раме.
Конструкция рамы
Классическая велосипедная рама представляет собой треугольник, который состоит из подсидельной, верхней и нижней трубы. В месте соединения подсидельной и нижней труб находится опорная каретка, на которую устанавливаются шатуны. В месте соединения верхнеё и нижней труб крепиться вилка и руль.
Геометрия рамы определяет характер и назначение велосипеда. Рамы спортивных, горных и дорожных велосипедов обычно имеют длинную верхнюю трубу и значительно наклоненную подсидельную трубу, что заставляет велосипедиста принять наклонное положение. Напротив, в городских и туристических велосипедах верхняя труба намного короче, поэтому положение велосипедиста более вертикальное.
В некоторых туристических и городских велосипедах верхняя труба рамы часто сильно опущена и изогнута, это увеличивает массу такой рамы и уменьшает ее прочность, хотя это облегчает катание на велосипеде.
В горных велосипедах с полной амортизацией часто нет классического главного треугольника рамы, но у них есть скелет с формой, подобной букве «Y».
К главному треугольнику рамы крепиться задняя вилка, состоящей из двух верхних труб, двух нижних труб и двух крючков, на которые устанавливается втулка заднего колеса и переключатель передач. На современных рамах, переключатель передачь обычно крепится через специальный кронштейн.
Материалы для велосипедных рам
Наиболее распространнены велосипеды с рамами изготовленными из стали, но они постепенно вытесняются алюминиевами. Так же рамы могут изготавливаться из углеродистых композитов, титана и магния.
Сталь
Стальные рамы изготовленные из хромомолибденовой стали «Cr-Mo» по-прежнему очень популярны, и, если они хорошо сделаны, они не должны быть намного тяжелее, чем дешевые алюминиевые. Самая лёгкая стальная рама может весить около килограма, это лучший результат по сравнению с многими брендовыми алюминиевыми рамами. Одним из самых больших недостатков стальных рам является то, что они подвержены коррозии, поэтому они должны быть защищены лаком.
Чтобы снизить вес велосипедных рам, для их производства используются специальные трубы, они имеют более тонкие стенки в их средних частях и более толстые на месте соединений, в которых есть более высокие нагрузки. Так же, используются трубы с поперечными сечениями, отличными от круговых.
Сам материал не свидетельствует о качестве рамы. Некоторые дорогие рамы для горных и дорожных велосипедов по-прежнему изготовляются из стали «Cr-Mo» (в основном из-за амортизации и износостойкости материала). Качество рамы зависит от качества соединений (например, сварки или муфт), хорошо подобранных участков, хорошо продуманной геометрии и многих других факторов.
Преимущества:
- низкая цена
- хорошо поглощает вибрации
- легко обрабатывается
Недостатки:
- большой вес
- слабое соотношение прочности и веса
- подвержен коррозии
Аллюминиум
В настоящее время самый популярный материал. Сам алюминий легче стали, но менее прочный, поэтому диаметр трубы имеет большее поперечное сечение. Самый популярный сплав — Alu 7005 T6 (число означает пропорции содержания ингредиентов). Более дорогие рамы сделаны из более прочного Alu 6061 T6. Характерной особенностью алюминиевых рам является их высокая жесткость — это и недостаток, и преимущество.
Преимущества:
- низкий вес
- рамка жесткая
Недостатки:
- рама жесткая (слабое подавление вибрации)
- хорошая рама требует высококачественной обработки — что приводит к более высокой цене
- подверженность износу
Углеродистое волокно
Материал будущего. Благодаря соответствующей обработке материала вы можете придать ему желаемые свойства — с одной стороны, хорошее подавление вибрации, а с другой — достаточную жесткость. Самым большим преимуществом карбона является возможность формирования любой формы рамы.
Преимущества:
- низкий вес
- очень хорошее демпфирование вибрации
- позволяет получить любую форму
- 100% коррозионная стойкость
- устойчивость к усталости
Недостатки:
плохая боковая жесткость
после повреждения практически невозможно восстановить
высокая цена
Магний
Замечательный материал с очень низким весом — на треть легче алюминия и на две трети легче титана. Поскольку его прочность немного ниже, используются более толстые стенки трубы. Он применяется к лучшим и самым дорогим рамам.
Преимущества:
- хорошо поглощает вибрации
- очень низкий вес
- устойчивость к усталости
Недостатки:
- высокая цена
- трудно обрабатывать
Титан
По сравнению со сталью, имеет более высокую механическую прочность, а также намного легче. Титан также поглощает неприятные вибрации, возникающие во время движения. К сожалению, титановые рамы обычно астрономически дороги.
Преимущества:
- хорошо поглощает вибрации
- очень низкий вес
- устойчивость к усталости
- Коррозионная стойкость
- прочность
Недостатки:
- высокая цена
- трудно обрабатывать
- меньшая жесткость
Маркировка алюминиевых сплавов рам
Алюминиевые рамы имеют обозначение сплава, например, 7005, 6061, … Что означают эти цифры:
| Маркировка сплава | Состав | Описание |
|---|---|---|
| Alu 1xxx | 99% алюминий | чистый алюминий |
| Alu 2xxx | добавление меди | повышенной прочности |
| Alu 3xxx | добавление марганца | повышенной прочности |
| Alu 4xxx | добавление кремния | пониженная температура плавления |
| Alu 5xxx | добавление магния | повышенной прочности |
| Alu 6xxx | добавление магния и кремния (0,5-1,0 %) а так же меди к хрома | повышенной прочности |
| Alu 7xxx | добавление цинка (4-7%), магния (2-4%), меди (0,5-1,7%) | особо повышенной прочности |
Коды термической обработки:
| Код | Значение |
|---|---|
| F | не обрабатывается |
| O | огнеупорный сплав |
| H | закалённый сплав |
| T | термообработка, которая фиксирует кристаллическую структуру |
| W | термообработка, которая фиксирует кристаллическую структуру |
Подкоды термической обработки T:
| Код | Значение |
|---|---|
| T1 | термическая обработка |
| T2 | частично термическая обработка, затем холодная механическая обработка |
| T3 | только термообработка |
| T4 | без механической обработки после термообработки |
| T5 | частичная термообработка, затем быстрое охлаждение и искусственное старение |
| T6 | термическая обработка, искусственное «старение», без механической обработки |
| T7 | термическая обработка, а затем процесс стабилизации |
| T8 | термообработка, механическая и «старение» |
| T9 | термообработка, «старение» и механическая обработка |
| T10 | частичная термообработка, механическая и «старение» |
Для изготовления рам используются главным образом сплавы: 7005 T6, 6061 T6, иногда из серии 5000, 7003.