// <![CDATA[ function ShowImgWindow(title, src, width, height) { obj = window.open("", "", "scrollbars=0,dialog=0,minimizable=1,modal=1,width="+width+",height="+height+",resizable=0"); obj.document.write(""); obj.document.write("»); obj.document.write(«
«+title+»»); obj.document.write(«»); obj.document.write(«»); obj.document.write(«<img decoding="async" src="" />«); obj.document.write(«»); obj.document.write(«»); } // ]]></p>
<p>
Титан, углепластик, алюминий или сталь — Какой материал идеален для рамы?<br />
John Olsen, <a href="http://www.bicyclingmagazine.com/">Bicycling Magazine</a>
</p>
<p>
<em><strong>От переводчика</strong><br />
Когда собрался писать статью про свойства разных материалов для рам — нашел в Интернете статью John Olsen про рамы из различных материалов. Мне она показалась интересной и не противоречащей моим<br />
понятиям о прочности (все-таки я по образованию — специалист по прочности и долговечности авиационных конструкций, проработал несколько лет в лаборатории прочности ЛА в КуАИ). Язык статьи<br />
показался мне вполне понятным для неспециалиста, что тоже большой плюс.<br />
Честно говоря, не стал искать в русскоязычном Интернете перевод (может, и есть уже) и перевел статью сам. Olsen осветил большую часть проблем, о которых я собирался писать — не вижу смысла<br />
повторять то, что уже написано и вполне, на мой взгляд, понятно, толково и справедливо.<br />
В статье не упоминаются принятые среди специалистов термины «удельная прочность» и «удельная жесткость», означающие отношения значений прочности или жесткости к плотности материала, и<br />
характеризующие, насколько материал прочный (или жесткий) в расчете на единицу веса, но косвенно дается понять, что эти характеристики приняты конструкторами во внимание.<br />
И еще один момент — следует различать, когда идет речь о прочности (жесткости) материала, а когда — о тех же свойствах конструкции. В конструкции (раме) для увеличения прочности и жесткости<br />
увеличивают диаметр труб, меняют форму их сечения, применяют различную (в том числе переменную по длине трубы) толщину стенок и т.д. — и все это — для компенсации недостаточных свойств материала.<br />
С другой стороны, труба большего диаметра обычно весит больше, чем такая же, но меньшего диаметра и из того же материала — но большая труба жестче. Есть еще и технологические факторы, не<br />
затронутые в данной статье (легкость в обработке, свариваемость и т.д.), но влияющие на выбор конструктора.<br />
Со своей стороны, я решил написать</em> <a href="/images/article/frame_material_and_strength.shtml"><em>статью о различиях свойств алюминиевых сплавов 6061, 7005 и 7075</em></a><em>.</em>
</p>
<h4>
Введение<br />
</h4>
<p>
Жесткость, вес и прочность велосипедных рам определяются множеством факторов, только некоторые из которых определяются исключительно свойствами материала. Конструкция рамы, оптимальная для одного<br />
материала, будет отличаться от оптимальной для другого, поскольку материалы сильно различаются по прочности, жесткости и плотности (весу).</p>
<p> Лучшие алюминиевые рамы имеют толстые тонкостенные трубы и не изгибаются из стороны в сторону, когда вы разгоняетесь. Лучшие стальные рамы имеют тонкостенные трубы малого диаметра и заметно<br />
изгибаются при разгоне. Титановые и углепластиковые (карбоновые) рамы находятся посередине между ними.</p>
<p> Опытные велосипедисты часто делятся на два лагеря, сторонники стальных рам критикуют излишнюю жесткость алюминиевых рам и их фанатов, порицающих гибкость легких стальных рам. Мы объясним<br />
преимущества и неудобства большинства материалов рам и сравним их на графике, отражающем, насколько они жесткие по сравнению со сталью.
</p>
<h4>
Насколько жесткий ваш байк?<br />
</h4>
<p>
<strong>Сравнение жесткости (относительно стали) для различных материалов рам</strong></p>
<p> <img decoding="async" alt="" border="0" src="/images/article/frame_material/image001.gif">
</p>
<table class=" table table-hover" border="0">
<tbody>
<tr>
<td>
Reynolds 853 Steel Alloy
</td>
<td>
— Стальной сплав Рейнольдс 853
</td>
</tr>
<tr>
<td>
1010 Steel Alloy
</td>
<td>
— Стальной сплав 1010
</td>
</tr>
<tr>
<td>
Unidirectional Carbon/Epoxy
</td>
<td>
— Однонаправленный углепластик на основе эпоксидной смолы
</td>
</tr>
<tr>
<td>
6Al/4V Titanium Alloy
</td>
<td>
— Титановый сплав 6Al/4V
</td>
</tr>
<tr>
<td>
3Al/2.5V Titanium Alloy
</td>
<td>
— Титановый сплав 3Al/2.5V
</td>
</tr>
<tr>
<td>
7075 Aluminum Alloy
</td>
<td>
— Алюминиевый сплав 7075
</td>
</tr>
<tr>
<td>
6061 Aluminum Alloy
</td>
<td>
— Алюминиевый сплав 6061
</td>
</tr>
<tr>
<td>
Carbon Weave/Epoxy
</td>
<td>
— Углепластик плетеной структуры на основе эпоксидной смолы
</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<p>
</p>
<h4>
Сталь<br />
</h4>
<p>
Сталь жесткая, но плотная (тяжелая). Легкие рамы адекватной жесткости и прочности делают из труб относительно маленького диаметра, но сталь — неподходящий материал для легких рам или больших<br />
сильных наездников. Стальные рамы из низкопрочных сталей (недорогие) нуждаются в толстостенных трубах, чтобы быть достаточно прочными, и они тяжелы. Более прочная сталь позволяет изготавливать<br />
тонкостенные трубы, но тогда понижается жесткость. Последние разработки включают «закаливаемые на воздухе» стали очень высокой прочности, типа Reynolds 853. (В отличие от большинства других типов<br />
сталей, закаливаемые воздухом стали приобретают, а не теряют прочность, когда они охлаждаются после сварки). Все стали имеют ту же самую жесткость, независимо от прочности — 853 не более жесткая,<br />
чем 1010 (низкопрочная сталь).</p>
<p> <strong>Плюсы:</strong>
</p>
<ul>
<li>Лучшие стальные сплавы очень прочны
</li>
<li>Лучшая жесткость повсюду
</li>
<li>Долговечны
</li>
<li>Закаливаемые на воздухе стальные сплавы делают возможным ультравысокую прочность
</li>
</ul>
<p>
<strong>Минусы:</strong>
</p>
<ul>
<li>Должны быть тяжелыми — материал, неподходящий для больших легких рам
</li>
<li>Ржавеют
</li>
</ul>
<p>
</p>
<h4>
Алюминий<br />
</h4>
<p>
Алюминиевые рамы могут быть очень жесткими и легкими, потому что плотность алюминия очень мала, но трубы рамы должны быть больше в диаметре для компенсации более низкой прочности. Однако сегодня<br />
эти «толстотрубные» рамы — распространенная конструкция для качественных велосипедов. Недавние усовершенствования включают добавки в сплав Скандия, элемента, который увеличивает прочность. В<br />
целом, алюминий — хороший материал для жестких, легких рам для райдеров всех размеров. Это — также один из двух материалов, которые хорошо подходит для рам нетрадиционных форм.</p>
<p> <strong>Плюсы:</strong>
</p>
<ul>
<li>Втрое менее плотный, чем сталь, позволяет использовать большие ( «толстые») трубы
</li>
<li>Легко принимает аэродинамические формы
</li>
<li>Даже дешевые рамы могут быть легкими
</li>
<li>Позволяет изготовить легкую раму для крупного райдера
</li>
<li>Не ржавеет
</li>
</ul>
<p>
<strong>Минусы:</strong>
</p>
<ul>
<li>От одной трети до половины прочности лучших сталей (может сломаться)
</li>
<li>Одна треть жесткости любой стали, требуются трубы большого диаметра
</li>
<li>Скромная усталостная прочность
</li>
<li>Не легко ремонтируется или восстанавливается
</li>
<li>Большие, тонкие трубы легко повредить при аварии
</li>
</ul>
<h4>
Титан<br />
</h4>
<p>
Титан имеет превосходный баланс свойств для создания рам, и дает лучшую комбинацию долговечности и веса. Сплавы титана наполовину столь же жесткие как сталь, но также и вполовину менее плотные.<br />
Лучшие сплавы титана сопоставимы по прочности с самыми прочными сталями. Жесткие титановые рамы требуют труб большего диаметра, чем сопоставимые стальные рамы, но не столь большого диаметра, как<br />
алюминий. Титан — очень коррозионно стойкий, и очень легкие рамы могут быть сделаны достаточно жесткими и достаточно прочными для больших райдеров. Большинство титановых рам — из сплава 3Al/2.5V<br />
(3% алюминия/2.5% ванадия, остальное — титан), хотя все чаще используется более прочный сплав 6Al/4V (6% алюминия/4% ванадия, остальное титан).</p>
<p> <strong>Плюсы:</strong>
</p>
<ul>
<li>Половина плотности стали, делает самыми легкими наиболее эластичные рамы
</li>
<li>Столь же прочный, как и большинство сталей
</li>
<li>Не ржавеет — никакая окраска не требуется
</li>
<li>Хорошие усталостные свойства
</li>
<li>Позволяет изготавливать легкие рамы для крупных райдеров
</li>
</ul>
<p>
<strong>Минусы:</strong>
</p>
<ul>
<li>Половина жесткости стали (также известна как излишняя гибкость)
</li>
<li>Сложен в ремонте и обработке
</li>
<li>Дорогой
</li>
</ul>
<p>
</p>
<h4>
Углепластик<br />
</h4>
<p>
Отдельные волокна углерода чрезвычайно прочны и жестки, но эти их свойства бесполезны, если волокна не выстроены в строгую структуру и не скреплены между собой сильным «клеем» (обычно эпоксидная<br />
смола). В отличие от металлов, в которых прочность и жесткость являются почти теми же самыми во всех направлениях, композиты из углеродных волокон могут производиться с более высокими<br />
прочностными и жесткостными характеристиками в тех направлениях, где это нужно (например, жесткий по сторонам и гибкий вертикально). Это — лучший материал для рам нетрадиционных форм, поскольку<br />
позволяет формоваться и настраивать свои свойства как ни один металл (путем создания многослойных конструкций с разноориентированными волокнами).</p>
<p> <strong>Плюсы:</strong>
</p>
<ul>
<li>С готовностью формуется в экзотические формы
</li>
<li>Превосходная усталостная прочность
</li>
<li>Не ржавеет
</li>
<li>Прочность и жесткость контролируются на стадии создания рамы
</li>
<li>Низкая плотность и высокая прочность делают возможным создание очень легких и прочных рам
</li>
</ul>
<p>
<strong>Минусы:</strong>
</p>
<ul>
<li>Очень дорогой материал
</li>
<li>«Бомба» — если изделие плохо разработано или изготовлено (слишком жесткое или слишком гибкое) — может быть «чувствительным» (склонным к поломке).
</li>
</ul>
<p>
24.03.2007
</p>
<p>
<strong>Автор: John Olsen (Bicycling Magazine), перевод — Сергей Судариков AKA Honzales</strong>
</p>
<p><!-- /content --></p>
</div><!-- .entry-content -->
<br>
<p class="text-right publish-edit-date">Последний раз редактировалось: 2020-02-07</p>
</article><!-- #post-## -->
</div>
</main><!-- #main -->
</div><!-- #primary -->
</div><!-- close .main-content-inner -->
<div id="secondary" class="widget-area col-sm-12 col-md-4" role="complementary">
<div class="well">
<aside id="block-2" class="widget widget_block widget_search"><form role="search" method="get" action="http://velosamara.ru/" class="wp-block-search__button-outside wp-block-search__text-button wp-block-search" ><label class="wp-block-search__label" for="wp-block-search__input-1" >Поиск</label><div class="wp-block-search__inside-wrapper " ><input class="wp-block-search__input" id="wp-block-search__input-1" placeholder="" value="" type="search" name="s" required /><button aria-label="найти" class="wp-block-search__button wp-element-button" type="submit" >найти</button></div></form></aside><aside id="useronline-3" class="widget widget_useronline"><h3 class="widget-title">Пользователи онлайн</h3><div id="useronline-count"><a href="http://localhost:8000/useronline"><strong>4 Users</strong> Online</a></div><div id="useronline-browsing-site">Users: <strong>3 Guests,1 Bot</strong></div></aside><aside id="block-4" class="widget widget_block"><h3 class="widget-title">Мы в соцсетях</h3>
<script type="text/javascript" src="//vk.com/js/api/openapi.js?136"></script>
<!-- VK Widget -->
<div id="vk_groups" class="box2"></div>
<script type="text/javascript">
VK.Widgets.Group("vk_groups", {mode: 0, width: "290", height: "400", color1: 'fff', color2: '666', color3: '666'}, 227726);
</script></aside> </div>
</div><!-- #secondary -->
</div><!-- close .row -->
</div><!-- close .container -->
</div><!-- close .site-content -->
<div id="footer-area">
<div class="container footer-inner">
<div class="row">
</div>
</div>
<footer id="colophon" class="site-footer" role="contentinfo">
<div class="site-info container">
<div class="row">
<nav role="navigation" class="col-md-6">
</nav>
<div class="copyright col-md-6">
© 2003-2024 Спортивно-туристический клуб "ВелоCамара" | Все права защищены<!-- --> </div>
</div>
</div><!-- .site-info -->
<div class="scroll-to-top"><i class="fa fa-angle-up"></i></div><!-- .scroll-to-top -->
</footer><!-- #colophon -->
</div>
</div><!-- #page -->
<script type="text/javascript">
jQuery(document).ready(function ($) {
if ($(window).width() >= 767) {
$('.navbar-nav > li.menu-item > a').click(function () {
if ($(this).attr('target') !== '_blank') {
window.location = $(this).attr('href')
}
})
}
})
</script>
<script type="text/javascript" id="wp-useronline-js-extra">
/* <![CDATA[ */
var useronlineL10n = {"ajax_url":"http:\/\/velosamara.ru\/wp-admin\/admin-ajax.php","timeout":"300000"};
/* ]]> */
</script>
<script type="text/javascript" src="http://velosamara.ru/wp-content/plugins/wp-useronline/useronline.js?ver=2.80" id="wp-useronline-js"></script>
<script type="text/javascript" src="http://velosamara.ru/wp-includes/js/dist/hooks.min.js?ver=2810c76e705dd1a53b18" id="wp-hooks-js"></script>
<script type="text/javascript" src="http://velosamara.ru/wp-includes/js/dist/i18n.min.js?ver=5e580eb46a90c2b997e6" id="wp-i18n-js"></script>
<script type="text/javascript" id="wp-i18n-js-after">
/* <![CDATA[ */
wp.i18n.setLocaleData( { 'text direction\u0004ltr': [ 'ltr' ] } );
/* ]]> */
</script>
<script type="text/javascript" src="http://velosamara.ru/wp-content/plugins/contact-form-7/includes/swv/js/index.js?ver=5.9.8" id="swv-js"></script>
<script type="text/javascript" id="contact-form-7-js-extra">
/* <![CDATA[ */
var wpcf7 = {"api":{"root":"http:\/\/velosamara.ru\/wp-json\/","namespace":"contact-form-7\/v1"}};
/* ]]> */
</script>
<script type="text/javascript" id="contact-form-7-js-translations">
/* <![CDATA[ */
( function( domain, translations ) {
var localeData = translations.locale_data[ domain ] || translations.locale_data.messages;
localeData[""].domain = domain;
wp.i18n.setLocaleData( localeData, domain );
} )( "contact-form-7", {"translation-revision-date":"2024-03-12 08:39:31+0000","generator":"GlotPress\/4.0.1","domain":"messages","locale_data":{"messages":{"":{"domain":"messages","plural-forms":"nplurals=3; plural=(n % 10 == 1 && n % 100 != 11) ? 0 : ((n % 10 >= 2 && n % 10 <= 4 && (n % 100 < 12 || n % 100 > 14)) ? 1 : 2);","lang":"ru"},"Error:":["\u041e\u0448\u0438\u0431\u043a\u0430:"]}},"comment":{"reference":"includes\/js\/index.js"}} );
/* ]]> */
</script>
<script type="text/javascript" src="http://velosamara.ru/wp-content/plugins/contact-form-7/includes/js/index.js?ver=5.9.8" id="contact-form-7-js"></script>
<script type="text/javascript" src="http://velosamara.ru/wp-content/plugins/flexy-breadcrumb/public/js/flexy-breadcrumb-public.js?ver=1.2.1" id="flexy-breadcrumb-js"></script>
<script type="text/javascript" src="http://velosamara.ru/wp-content/themes/sparkling/assets/js/skip-link-focus-fix.min.js?ver=20140222" id="sparkling-skip-link-focus-fix-js"></script>
<script type="text/javascript" id="slb_context">/* <![CDATA[ */if ( !!window.jQuery ) {(function($){$(document).ready(function(){if ( !!window.SLB ) { {$.extend(SLB, {"context":["public","user_guest"]});} }})})(jQuery);}/* ]]> */</script>
<!-- Yandex.Metrika counter -->
<div style="display:none;"><script type="text/javascript">
(function(w, c) {
(w[c] = w[c] || []).push(function() {
try {
w.yaCounter5375347 = new Ya.Metrika({id:5375347,
clickmap:true,
trackLinks:true,
trackHash:true});
}
catch(e) { }
});
})(window, "yandex_metrika_callbacks");
</script></div>
<script src="//mc.yandex.ru/metrika/watch.js" type="text/javascript" defer="defer"></script>
<noscript><div><img src="//mc.yandex.ru/watch/5375347" style="position:absolute; left:-9999px;" alt="" /></div></noscript>
<!-- /Yandex.Metrika counter -->
<!--LiveInternet counter-->
<script type="text/javascript"><!--
new Image().src = "//counter.yadro.ru/hit?r"+
escape(document.referrer)+((typeof(screen)=="undefined")?"":
";s"+screen.width+"*"+screen.height+"*"+(screen.colorDepth?
screen.colorDepth:screen.pixelDepth))+";u"+escape(document.URL)+
";"+Math.random();//--></script>
<!--/LiveInternet-->
<!--GA-->
<script src="http://www.google-analytics.com/urchin.js" type="text/javascript"></script>
<script type="text/javascript">
_uacct = "UA-1455958-1";
urchinTracker();
</script>
<script>
$(function(){
$('[data-fancybox]').fancybox({
autoSize : true,
scrolling : 'auto',
fitToView : false,
width : 'auto',
maxWidth : '100%',
});
});
</script>
</body>
</html>