Что легче алюминий или сталь

Обновлено: 18.05.2024

алюминивый легче, но на сколько я знаю на холоде он портится сильней чем стальной. .
ну так что посоветуете?

Мдааа.. . накопиейстили тут и умными себя считают поди.. . Ребята, алюминиевые сплавы и стали - очень разные материалы для рам. Современные реалии таковы, что рамы из алюминиевых сплавов 6061 и 7005 уступают по своим свойствам только титановым. У хромолевых рам есть одно значительное преимущество: стойкость к ударам. Поэтому стальные рамы сейчас только у очень дешевых велосипедов (ни про какой хромоль речи не идет - обычная конструкционная сталь чуть тверже прошлогоднего говна) , либо у некоторых BMX и триальных велосипедов, и то для эстремальных дисциплин хромолевые рамы используются все реже и реже. Титан рулит: сочетает в себе легкость и виброгасящие свойства алюминиевых рам и стойкость к ударам хромолевых. К тому же рамы из титановых сплавов почти не подвержены коррозии, поэтому не нуждаются в окраске и часто им оставляют голую полированную поверхность красивого, благородного отлива.
Что касается упругости стальных рам.. . Да, и правда, стальные рамы проявляют некоторую упругость в отличие от алюминиевых, где вся ставка сделана на жесткойсть и прочность рамы. Алюминиевые сплавы не упруги, а стали - наоборот, не пластичны. Да, упругость рамы имела значение когда-то. Да, рама из стали немного играет в поворотах, что несколько повышает управляемость и накат, но нифига не амортизирует неровности дороги, наоборт, отлично передает эти ударные импульсы в запястья и позвоночник. Все плюсы стальных рам - вернее, их отсутствие у алюминиевых - слихвой окупаются плюсами алюминиевых рам и совершенством навесного оборудования. Сейчас почти на каждом MTB амортизационная вилка. Сейчас есть двухслойные алюминиевые обода, отличные покрышки, выверенные углы рулевых стаканов и вообще вылизанные донельзя геометрии рам, заточенные под конкретные цели, конкретные антропометрические параметры райдера. Сейчас на приличных, но не дорогих шоссерах и гибридах стоят карбоновые вилки.. .
Так что, автор вопроса, можете смело считать, что для вас алюминиевая рама лучше стальной. Потому как таким нюансам, которые здесь описывались, внимание уделяют только техно- и велодрочеры, а они подобных вопросов не задают. Алюминий всем хорош:
- прочен
- легок
- долговечен
- дешев
Недаром он так и распространен, в отличие от хромоля.
Лучше только титан, но, сцуко, дорог. Хотя моя следующая рама будет именно титанкой.

В каком месте титан прочнее?
520 - Хромолибден холодной закалки. Прочность: 700-900 МПа, плотность 7.78 г/см3
853 - Бесшовные с воздушной обработкой и горячей закалкой. Прочность: 1250-1400 МПа, плотность 7.78 г/см3.
853OS - Увеличенного размера
953 - Коррозионностойкая мартенситностареющая сталь. Прочность: 1750-2050 МПа, плотность 7.8 г/см3

Алюминий
7005 - Алюминий-Цинк. Прочность: 400 МПа, плотность 2.78 г/см3
6061 - Алюминий-Кремний-Магний. Прочность: 325 МПа, плотность 2.70 г/см3
X-100 - Алюминий-Литий. Прочность: 550-600 МПа, плотность 2.65 г/см3

Титан
6Al-4V - Бесшовный ELI. Прочность: 900-1150 МПа, плотность 4.42 г/см3
3Al-2.5V - Бесшовный. Прочность: 810-960 МПа, плотность 4.48 г/см3

Максим Мыслитель (5158) Оценивать общую прочность рамы лишь по прочности на сжатие материала, из которого она изготовлена, не вполне корректно. Нужно учитывать еще ряд факторов. СтОит учитывать, что при плотности алюминия почти в три раза меньше, чем у сталей, при равных массах рам в алюминиевой может быть почти в 3 раза больше материала. Кроме того, зачастую стальные рамы среднего сегмента делаются из тонкостенной трубы постоянного сечения, в то время как при изготовлении алюминиевых рам почти всегда применяются баттирование и гидроформинг, что позволяет довольно разумно распределять материал в раме, усиливая нагруженные узлы и не перегружая материалом менее критичные. Не стОит забывать и о коррозии внутренних стенок стальных рам, что им так же не добавляет прочности с течением времени.

Максим Мыслитель (5158) Это все именно про алюминий) Именно поэтому алюминиевые рамы - самые распространенные.

Сталь. Несколько лет назад самыми распространенными были именно стальные рамы. На протяжении почти вековой истории технология производства рам из различных марок сталей была доведена до совершенства. В последние годы в велостроении используются сорта сталей, в которые в качестве легирующих элементов добавляются хром и молибден. Такие рамы называются хромомолибденовыми, или хромолевыми. Иногда используют более дешевые сорта сталей высокопрочных марок (их называют hi-ten).

Важное преимущество стальной рамы – ее высокая ремонтопригодность. Это означает, что в случае поломки такую раму можно отремонтировать с помощью обычного сварочного аппарата, который можно найти в любой мастерской для ремонта автомобилей. Другим важным свойством стальной рамы является то, что такая рама на неровностях дороги пружинит, гася вибрацию и толчки.

К недостаткам стальных рам относят относительно большой вес (особенно у рам из сталей hi-ten) и подверженность коррозии. Новые рамы всегда покрываются различными эмалями, которые защищают раму от коррозии. Но в процессе эксплуатации это покрытие легко можно повредить. Поэтому хотя бы один раз в сезон стальную раму рекомендуется осмотреть, и закрасить повреждения лакокрасочного покрытия. Чтобы защитить от коррозии внутренние полости стальной рамы, рекомендуется раму нового велосипеда обработать одним из автомобильных антикоррозийных покрытий (например, «Мовиль») .

Алюминиевые сплавы. В последние годы все большее распространение получают рамы из алюминиевых сплавов. Сплавы, которые используются в велостроении, обозначаются четырехзначным номером (например, 6061 или 7005). Вопреки распространенному мнению, больший номер материала не означает лучшее качество - это число определяет всего лишь состав сплава. Так, в состав сплава 6061 входит, кроме алюминия, еще и магний, кремний, и медь. А в состав сплава 7005 добавлен цинк

Выбирай что лучше по понятиям, еще посмотри на сайте приемущества там подробно есть в таблицепосмотри обязательно. там все понятно))))

Сталь – рамы из этого материала имеют достаточно большой вес, но невысокую цену. Если увидели на улице велосипед с рамой в форме эллипса или прямоугольника, то знайте, это рама из низкоуглеродистой стали, изготовленная путем наматывания стальной ленты на оправку с последующей сваркой и механической обработкой. Если такую раму красиво "по-моднявому" разукрасить, то отбоя от детей не будет… Однако не стоит гнаться за такими, на первый взгляд, солидными и прочными рамами. Законы механики и физики никто не отменял. Известно, что круглые рамы воспринимают нагрузки одинаково во всех направлениях, чего не скажешь про другие профили. Например, труба эллипсного сечения имеет продольную жесткость на 25% выше, а поперечную на 12% меньше чем у тубы круглого сечения. Соответственно рама из некруглых труб имеет низкую живучесть так, как при пиковых поперечных нагрузках она может "сложиться". Следует знать, что стальная рама, перед тем как сломаться обязательно "предупредит" трещиной. Очень часто стальные трубы для рам делают переменной толщины, так как рама испытывает неравномерные нагрузки в разных точках и, соответственно, в критичных точках ( рулевая колонка, каретка, подседельный штырь и пр.) нужно сделать толще, а в остальных точках уже. Эта технология называется баттинг (от англ. BUTTED). Она позволяет также немного снизить вес рамы. Баттинг бывает двойной, тройной и четверной.
Существует не так много фирм производящих качественные трубы для производства рам. "REINOLDS" (США), "COLUMBUS" (Италия), "VITUS PRESTIGE" (Франция), "TRUE TEMPER" (США), "ORIA" (Азия), "TANGE" (Япония) и др. Каждая фирма имеет свое клеймо, которое после сварки и покраски наклеивается на подседельной или наклонной трубе и несет информацию о материале труб, их внутреннему профилю и назначению готовой рамы.
Алюминий– в отличие от стальных, трубы большего наружного диаметра и имеют большую толщину стенок. Алюминиевые сплавы не дорогой материал и позволяет делать прочные и легкие рамы. Однако срок службы алюминиевых сплавов ограничен (около 10 лет). С течение времени прочность теряется, и такая рама может сломаться внезапно. Достаточно редко из алюминиевых сплавов делаются вилки. Обычно передняя вилка на алюминиевых рамах стальная с тройным баттингом. Это обусловлено прочностью самого исходного материала. Вилка подвержена колоссальным вибрациям и вероятность разрушения алюминиевой вилки выше, чем у стальной. Также нужно знать, что алюминий требует специального покрытия, иначе он очень быстро коррозирует. Покрасить алюминий очень сложно (как правило, это краски на эпоксидной основе).
Главное отличие алюминиевых рам от стальных их более высокая жесткость. Соответственно КПД рамы выше. Энергия седока полнее передается в поступательном движении, т.е. сама рама поглощает меньше энергии. Ездок ногами буквально "чувствует" поверхность, что поможет заезжать в приличные горки. Но зато вибрация от поверхности передается через раму седоку и делает езду менее комфортной. Поэтому алюминиевые не рекомендуются людям с весом менее 70 кг и обязательно нуждаются в передней амортизационной вилке.
Из положительных качеств алюминиевых рам - их агрессивность - создается впечатление, что байк начинает разгоняться сразу, как только вы начинаете давить педали, но зато сразу (!) прекращает, как только вы крутить перестаете. Как говорят велосипедисты - профи - рама "туповата". Стальные рамы таких недостатков не имеют. При выборе алюминиевой рамы нужно помнить еще об одном моменте: стальная рама "облизывает" неровности дороги и "пишет" повороты - то есть изгибается соответствующим образом, что помогает в управлении байком. Алюминиевая рама в свою очередь ошибок не прощает - требует точного владения велосипедом, умения выбрать нужную передачу и виртуозного владения тормозной системой.
Чистый алюминий слишком мягок и слаб для того, чтобы из него можно было изготавливать велосипедные рамы или другие детали.

Что легче алюминий или сталь

Видео: Про алюминий интересно

Содержание

Основное отличие - алюминий против стали

Металлы - это химические элементы, которые имеют характерные свойства, такие как пластичность, пластичность и электропроводность. Большинство элементов в периодической таблице являются металлами. Одним из основных применений металлов является производство металлических сплавов, таких как сталь. Основное отличие алюминия от стали в том, что алюминий металл в то время как Сталь - это металлический сплав.

Ключевые области покрыты

1. Что такое алюминий
- Производство, Недвижимость, Использование
2. Что такое сталь
– Типы, компоненты, свойства, использование
3. В чем разница между алюминием и сталью
- Сравнение основных различий

Ключевые термины: алюминий, пластичность, ковкость, металл, металлический сплав, нержавеющая сталь, сталь


Что такое алюминий

Алюминий (Al) - это мягкий металл серебристо-серого цвета. Имеет блестящий вид Алюминий имеет легкий вес по сравнению с другими металлами. Он податлив, то есть может деформироваться под давлением. Эти свойства алюминия сделали его для использования в авиастроении.

Алюминий обладает высокой устойчивостью к коррозии, поскольку он может образовывать защитный слой на своей поверхности путем окисления в оксид алюминия. Кроме того, это хороший проводник тепла и электричества. Степень пластичности высока для алюминия; это означает, что алюминий может быть легко расплавлен и вытянут в проволочные структуры. Алюминиевая фольга непроницаема, даже если она очень тонкая.

Металлический алюминий получают из оксида алюминия (оксида алюминия). Процесс рафинирования алюминия от глинозема известен как процесс Холла-Херулта. Процесс включает в себя следующие шаги.

  • Растворение глинозема в расплавленном криолите.
  • Разделение глинозема на его элементы путем электролиза.

Рисунок: кубик алюминия

Что такое сталь

Сталь представляет собой металлический сплав, состоящий из железа, углерода и нескольких других элементов, таких как марганец, вольфрам, фосфор и сера. Процентное содержание углерода в стали может варьироваться. По количеству присутствующего углерода сталь можно разделить на несколько групп, таких как:

  • Мягкая сталь
  • Высокая углеродистая сталь
  • Низкоуглеродистая сталь

Иногда сталь имеет некоторые другие элементы с высоким процентным содержанием, чем углерод. Хороший пример тому - нержавеющая сталь. Нержавеющая сталь содержит очень мало углерода, но вместе с железом содержит много хрома. Различные желаемые свойства могут быть получены путем смешивания различных металлических и неметаллических элементов с железом в различных количествах. Типы стали в соответствии с различными присутствующими элементами;

  • Углеродистая сталь - основные компоненты - железо и углерод
  • Легированная сталь - основными компонентами являются железо, углерод и марганец
  • Нержавеющая сталь - железо и хром с небольшим количеством углерода
  • Инструментальная сталь - вольфрам, молибденоподобные металлы присутствуют с железом

Сталь твердая, очень прочная и пластичная. Но он не устойчив к коррозии (за исключением нержавеющей стали, которая изготавливается путем смешивания хрома с железом, что придает свойства коррозионной стойкости). Сталь легко подвергается коррозии при воздействии влажной среды. Поэтому происходит ржавчина.


Рисунок 2: Ржавчина стали

Разница между алюминием и сталью

Определение

Алюминий: Алюминий - это мягкий металл серебристо-серого цвета.

Сталь: Сталь - это металлический сплав, состоящий из железа, углерода и нескольких других элементов.

Устойчивость к коррозии

Алюминий: Алюминий устойчив к коррозии и коррозии.

Сталь: Сталь не устойчива к коррозии, и ржавчина происходит легко.

плотность

Алюминий: Алюминий - это мягкий металл с относительно низкой плотностью.

Сталь: Сталь - твердосплавный сплав с высокой плотностью.

Алюминий: Алюминий - это легкий металл.

Сталь: Сталь имеет больший вес, чем алюминий.

свариваемость

Алюминий: Алюминий трудно поддается сварке.

Сталь: Сталь легко сваривается.

Температура плавления

Алюминий: Алюминий имеет более низкую температуру плавления.

Сталь: Сталь имеет очень высокую температуру плавления.

Заключение

У металлов и металлических сплавов есть много применений в промышленном масштабе. Алюминий и сталь являются такими элементами. Основное различие между алюминием и сталью заключается в том, что алюминий - это металл, а сталь - это металлический сплав.

Рекомендации:

1. «Что такое алюминий?» Наш бизнес | Боксит Ресурс Лимитед. Н.п., н.д. Web.

Разрушаем мифы. 4 заблуждения про рамы, покрышки и посадку


Существует великое множество стереотипов, в которые верит каждый велосипедист, так как информация эта переходит годами из уст в уста и не подвергается критическому переосмыслению.
Некоторые из них вполне имеют право на существование, так как содержат зерно истины, однако эта истина искажена настолько, что переворачивает весь смысл с ног на голову.

Алюминиевые рамы служат не более 5 лет

Многие наслышаны об этом мифе и свято в него верят, как в непоколебимую истину.
Суть мифа основана на усталостном разрушении металла.
Алюминиевые велосипеды из 90-х, тем не менее, ездят по дорогам всего мира и в наши дни. Наверное, что-то тут не так.



Алюминиевый велосипед Klein Quantum 1999 года и сейчас смотрится вполне актуально: внутрення проводка тросов, гладкие сварные швы.

Проверить этот миф достаточно просто, если взять металлическую скрепку и начать ее многократно изгибать в одном и том же месте. Через какое-то количество повторений появится трещина, а затем произойдет полное разрушение в месте изгиба. Однако, разрушение происходит при существенном изменении геометрии металла. Здесь появляется еще один термин — предел усталости. Это такая деформация, при которой разрушения не происходит.

Руководствуясь этими принципами, строят рамы из стали. А они, как многим известно, практически вечные, если хорошо защищены от коррозии и не испытывали существенных деформаций из-за разного рода падений, столкновений и прочего.
То есть, любые возможные изгибы рамы во время эксплуатации находятся в рамках предела усталости.

Алюминий подвержен усталостному разрушению значительно сильнее. В качестве примера обратим внимание на алюминиевый провод. Да, возможно, пример не самый удачный, ведь сплав для проводки и для велосипедных рам по своему составу и прочностным характеристикам может значительно отличаться. Но для примера этого будет более, чем достаточно.

Итак, берем алюминиевый провод и пробуем его изгибать. Сломается он уже после пары-тройки повторений. Намного быстрее, чем стальная скрепка, хотя последняя и меньшего диаметра. Для нашего наблюдения этот фактор не имеет значения.
Получается, что да, мы подтвердили миф о быстром усталостном разрушении алюминия. Но не будем спешить с выводами.

Теперь возвращаемся к алюминиевым велосипедам. Инженеры, в крупных или не очень компаниях, об этой проблеме прекрасно осведомлены, а посему применяют разного рода ухищрения, чтобы минимизировать возможность усталостного разрушения.

Основные средства борьбы с этим — повышение жесткости узлов путем наращивания объема материала и применение легирующих добавок на этапе производства заготовок для труб. Да, именно поэтому существуют самые разные сплавы, которые обозначаются цифровыми индексами (7005, 7075, 6060, 6063 и проч.). Добавки легирующих элементов позволяют повысить прочность и гибкость, а вместе с ним и сопротивляемость усталостному разрушению. Кроме того, обратите внимание на толщину сварных швов! Там материала очень много. В дополнение к этому применяется баттирование и гидроформирование труб.

Баттирование — изменение толщины стенки трубы. Позволяет снизить содержание метала в ненагруженном элементе, например середина трубы имеет стенку 1 мм, а ближе к торцам уже 3 мм. Порядок цифр в реальности совсем иной, здесь они для наглядности.
Баттирования бывают двойными, тройными. и хватит. Полученной информации нам уже достаточно. Идем дальше.

Гидроформирование — изменение формы трубы под давлением жидкости в специальной форме. Кроме эстетических преференций, появляется возможность получить дополнительные ребра жесткости без наращивания объема материала.

Получается, что не все так плохо, комплекс технологий нивелирует существующие недостатки. Так же?

Можно порыться в интернете и найти фотографии для подтверждения мифа с подписями, мол “эта трещина от усталостного разрушения появилась через пять лет и один день”.
Хм. ну, возможно. А какой вес райдера? Как на велосипеде ездили? Какой вес сумок висел на раме?


Список вопросов можно продолжать бесконечно, список причин поломок окажется таким же длинным.

Возможно, используется рама не по размеру, и подседельный штырь приходится вынимать на почтительную высоту, хотя минимальное значение погружения его в подседельную трубу ограничивается на уровне около 15 см.
Возможно, на велосипеде, для этого не предназначенном, прыгают и покоряют гоночные трассы.
Возможно, в сумке на раме возили свинцовые аккумуляторы.
Вариантов масса.

Личный опыт использования алюминия показывает, что низкий вес МТБ рамы сказывается на ее жесткости не в лучшую сторону. Значит, гибкость высокая, а тут и до усталости недалеко. Но нет.
Десятилетняя (или около того) гоночная рама весом 1600 граммов возила много райдеров до меня, надо полагать. Имелось место заварки в районе кареточного узла, но предыдущий владелец честно признался в избыточном весе.
По до мной велосипед прошел ни одну тысячу и беспроблемно отъездил гонку по грунтам. Последствий никаких не было.
И это при том, что по раме было прекрасно видно, что она еще до меня отъездила довольно много гоночных мероприятий и на них ее не особо щадили.

Давайте не забывать, что вся авиационная промышленность на алюминии построена, а срок службы самолетов доходит до 40-50 лет. Коммерческие живут меньше, но даже 7-8 лет для них не считается “старостью”. Стоит ли говорить, что нагрузки на алюминий там в разы больше, особенно в турбулентных зонах, крылья гнутся, как живые.
Почему-то же самолеты не списывают через пять лет? Наверное, тамошние специалисты что-то знают.
Кстати, некоторые производители велосипедов делают акцент на том, что они используют авиационный сплав. Так что.

Вывод.
Да, алюминий подвержен усталостному разрушению больше, чем сталь, но комплекс мер и технологий позволяют получить на выходе вполне годный для многолетнего использования велосипед без риска усталостного разрушения, так как предел усталости практически недостижим при получаемом уровне жесткости.

Стальные рамы всё.

Здесь всё достаточно просто. Стальные рамы, действительно, свой пик популярности уже пережили, но отказываться от них полностью никто не спешит.
Да, список компаний, выпускающих стальные рамы, наверняка, не такой длинный, как тех, которые клепают то же самое из карбона.
Всё так. Но и хорошая стальная рама, если она спроектирована грамотно и материалы подобраны не на свалке, прослужит много и будет себя показывать весьма комфортной. Возможно, передадите свой велосипед даже внукам.



Новый велосипед Rondo на стальной раме и SRAM Rival 1

Кстати, о комфорте. В народе существует небезосновательное утверждение, что сталь намного комфортнее алюминия, она более гибкая и хорошо справляется с вибрациями от дороги.
Вес может не отличаться от карбоновых или алюминиевых конкурентов.
Если вы ездите на стареньком алюминиевом Specialized S-WORKS (да, из предыдущего мифа), то его вес колеблется в районе 1600 граммов. Хорошая стальная, но не гоночная, рама весит 1700 граммов. Так что. выводы напрашиваются сами собой.

Только не начинайте говорить о карбоновом Specialized Epic Hardtail, вес рамы которого всего 790 граммов. И не напоминайте о Berk, чей общий (. ) вес всего 3,9 кг. Wilier Zero туда же, там рама весит 780 граммов. Все эти модели топовые и построены на пределе возможностей карбона. Гоночная стальная рама им проиграет, увы.
Ну, так и мы здесь говорим преимущественно о сегменте, где вес на уровне 1,5 - 2-х килограммов считается нормой, а не о hi-end технологиях.



Стальной гравийник Specialized Sequoia

Некоторые мировые гиганты, на подобии Cannondale, полностью перешли на алюминий и карбон, это действительно так. Тут проявляется два аспекта.

Во-первых, им надо постоянно что-то продавать, чтобы выживать. Продать легче продукт, который, кроме технических, содержит в себе и привлекательные декоративные преимущества. С алюминием стало возможно то, что не позволяла сталь. С карбоном стало возможно то, что было недоступно с двумя предшественниками.

Во-вторых, компании в постоянном поиске новых материалов, которые могли бы удовлетворять растущим требованиям профессионального спорта (он и продажи двигает), а значит и карбон не является последней остановкой.
Значит ли это, что с появлением нового материала, старые канут в Лету? Нет, просто у нас с вами расширится выбор.

Красивые формы для стали в дефиците. Здесь превалируют круглые сечения труб, правда.
И всё же, ценителей хороших стальных велосипедов довольно много, как и производителей, которые не забывают о себе время от времени заявлять, тот же Yasujiro чего только стоит.



Стальной велосипед Speedvagen

С уверенностью нельзя сказать, что стальные велосипеды будут в ходу пока велоиндустрия существует, но в ближайшие пару десятков лет, вероятнее всего, со сцены сходить не станут.

Так и подмывало сказать, что сталь всегда будет с нами. Однако, из истории появления спицованных колес вспоминается период применения деревянных ободьев (начало 20-го века). Где они сейчас?

Единое правило настройки высоты седла.

Каким бы идеальным не был байк-фит, каким бы проверенным способом не воспользовались при выборе высоты седла, вы всегда рискуете ошибиться.

Действительно, грамотный байк-фит учитывает множество критериев и может вас расположить на велосипеде с точностью до десятых долей миллиметра. Но к чему это всё, если при движении быстро затекают руки, болят колени, забиваются мышцы?



Настройка посадки гонщика. Фото: Shimano

Вот-вот. Какое бы руководство по настройке посадке не применили, всегда прислушивайтесь к тому, что вам ваше тело говорит.
Каждый человек обладает рядом уникальных анатомических особенностей, которые учесть довольно сложно. Наверное, создать универсальный велосипед и способ посадки, который бы идеально подходил любому, просто невозможно.
Поэтому, все эти руководства являются всего лишь отправной точкой.
Конечная инстанция, к мнению которой стоит прислушаться — ваше тело.
“Удобный” гонщик — быстрый гонщик.

Покрышки должны иметь протектор.

По этой теме меня особенно бомбит.

МТБ покрышки для внедорожного использования протектор иметь обязаны. Здесь всё очевидно, в почете сила зацепа за грунт и всё такое.
Ну, ещё гравийники. Если они используются во внедорожных условиях, или таковые предполагаются, то да, протектор нужен.

В остальных случаях протектор зачем?
Чтобы разобраться во всём, давайте начнем сначала.

Протектор на автомобильной технике, для езды по асфальту, является важной составляющей, так как большая площадь контакта создает риск появления эффекта аквапланирования при высоких скоростях на влажной дороге.
То есть, при высокой скорости наезда на небольшое скопление воды, между резиной и асфальтом остается прослойка жидкости, из-за чего происходит нежелательное скольжение и потеря управления. Протектор, в этом случае, выполняет функцию отвода воды и не более того.
Особенно жирный протектор встречается на автомобилях и мотоциклах для внедорожного использования, где много грязи, песка или снега. Здесь важно сцепление с дорожным полотном, протектор вгрызается в грунт. На асфальте такой протектор гудит, снижает управляемость, снижает скорость движения, увеличивает расход топлива.


Гоночная техника по сухому асфальту ездит только на сликах, то есть протектор отсутствует вообще. Здесь важно получить максимальное сцепление с дорогой. Для дождевых условий применяется протектор.
Все гражданские автомобили, несмотря на негативные побочные эффекты, всегда ездят с протектором потому, что переобуваться каждый раз во время дождя не очень выгодно, как с точки зрения финансов, так и с точки зрения затрат времени. К тому же, лужи встречаются даже в сухую погоду.

Теперь велосипеды.
Ввиду малой площади контакта покрышки с асфальтом, эффект аквапланирования исключается. Мокрая дорога влияет только на коэффициент трения между резиной и асфальтом, и, как это всем известно, на мокрой поверхности он значительно меньше.
То есть, торможение на мокрой дороге будет происходить на большей дистанции, чем на сухом асфальте. Да, еще повороты, в них будет скользко.

Напрашивается вывод, что для повышения безопасности движения велосипеда по асфальту, необходимо увеличить пятно контакта покрышки. Увеличение пятна контакта влечет за собой увеличение коэффициента трения, а значит и тормозной путь снижается, устойчивость в поворотах повышается. Очевидно же.
Напомню, что речь идет о городских условиях. Кстати, даже грунтовки в городской черте, как правило, утоптаны настолько плотно, что по своим свойствам близки к асфальту.

И вот вопрос теперь — зачем здесь протектор?
Он уменьшает площадь контакта, шумит, увеличивает сопротивление качению, педали крутить тяжелее, скорость низкая, устойчивости в поворотах нет, тормозной путь длинный, быстро изнашивается резина.
Положительной роли от протектора в условиях города нет. Вообще никакой.
Порой встречаются такие велосипеды, где протектор настолько агрессивный, что когда ведешь его рядом за седло, то отчетливо чувствуешь — он не катится, а переваливается с шипа на шип.
Зачем? Для чего? Чтобы “что”?)

Можно возразить, мол все МТБ велосипеды, а именно они стали основой велопарка в странах СНГ, с завода комплектуются такой резиной. Всё так. Они такой комплектацией обладают потому, что не предусмотрены для асфальта)
Впрочем, встречаются покрышки с отсутствием протектора на беговой дорожке (либо невысоким, который не ощущается почти) и присутствием оного только на боковых частях, чтобы позволить и по городу перемещаться с комфортом, и при выезде на грунт не оказаться в дураках.


На шоссейных покрышках, порой, встречается легкое подобие протектора в виде канавок. Но и здесь нет таких скоростей (далеко за 150 км\ч), где аквапланирование могло бы иметь право на существование.
Взглянуть хотя бы на гоночные варианты Continental, там нет канавок. Ведь на соревнованиях важно всё, а повышенная деформация резины из-за присутствия канавок, на пользу не идет, ватты не экономит, сопротивление качению не снижает.

Бытует мнение, что это всё происки маркетологов, действия которых, зачастую, направлены на увеличение продаж (канавки - это красиво), а не на разъяснение населению принципов работы тех или иных вещей.

Увлеченный велосипедист с 2014-го года. Терпеть не мог, когда велосипед в ходу издавал посторонние звуки, что заставляло его многократно все перебирать, перемазывать и обновлять. Любит вникать в тонкости, посему многочисленные переборки своего велосипеда вылились в дальнейшем в работу веломехаником. Прошёл тернистый путь от Shimano Acera на Comance Tomahawk через SLX до XTR на Specialized S Works, а потом просто пересел на бюджетный шоссейник на оборудовании Campagnolo Xenon 10. За плечами веломарафон (МТБ) Куяльник 2019-года, где на маршруте Light занял 5-е место. В настоящее время остается активным пользователем велосипеда и продолжает углублять свои знания в этой сфере.

Материалы велосипедных рам: какие бывают и в чём разница

Сталь, алюминий, углепластик, а может быть титан? Как выбрать, чтобы велосипед не разочаровал?

При выборе велосипеда материал рамы даже более важен, чем качество оборудования и общая цена. Компоненты можно поменять, а рама будет с вами всегда, пока велик принадлежит вам. К тому же на раму и вилку приходится большая часть стоимости, поэтому перед покупкой стоит подумать, что предпочесть. Так что же?

Человечество достигло многого, но пока не придумало материал, который позволял бы производить рамы сложных форм с безупречными соединениями труб, достаточно упругие для комфортной езды и одновременно достаточно жёсткие для езды эффективной, лёгкие, но прочные, поддающиеся ремонту в случае аварии и при этом недорогие.

Идеального материала нет. А раз его нет, значит выбор любого — это всегда компромисс.

Технически сделать раму можно из чего угодно, от веток до чистого золота. Но здравый смысл и опыт производителей вывели список из четырёх основных материалов, в который за сочетание физических свойств и возможностей обработки вошли сталь, алюминий, углепластик, или по-другому карбон, и титан.

Сегодня именно из них делают подавляющее большинство велосипедных рам в мире.

Сталь

Как сплав железа и углерода сталь хороша своей прочностью и способностью гасить мелкие вибрации от неровной дороги. Если обобщить другие характеристики разных типов и марок стали, получится тяжёлый и упругий металл, ремонтопригодный и перерабатываемый, легко поддающийся коррозии, но при этом долговечный из-за высокой устойчивости к усталости.

Усталость — это постепенное накопление внутри детали микроповреждений, возникающих от регулярных напряжений. Со временем повреждения изменяют свойства материала, например, делают его более хрупким, менее устойчивым к деформации, образуют трещины и приводят к разрушению.

Сталь различают по типам и маркам, в зависимости от вида и количества примесей.

Углеродистая — самая обычная дешёвая сталь, из которой делали советские велики. Она легко сваривается, но обладает не самыми лучшими эксплуатационными свойствами. Помните старые велосипеды в деревне у дедушки, «худые», ржавые и тяжёлые? Вот они как раз из самой доступной в то время обычной стали.

Hi-ten (или Hi Tensile, конструкционные стали улучшенного качества) — несмотря на слово «Hi», обозначающее «высокий» или «высший», выдающимися качествами этот материал не обладает.

Сегодня не существует единого чёткого регламента по характеристикам hi-ten стали, поэтому большинство производителей выпускают эту марку с максимально возможной экономией. Рамы из неё можно встретить в ретровелосипедах или в самых дешёвых современных моделях.

Чтобы понять, какой может быть качественная конструкторская сталь, нужно разобраться, что даёт стали легирование — добавление в сплав примесей для улучшения свойств основного материала.

Легированная сталь — это углеродистая сталь с определёнными элементами. Например, сплав с молибденом и хромом называется хромоль или Cro-Mo. Он легко поддаётся обработке, не требует подогрева перед сваркой и плавного охлаждения после. Хромоль легче и значительно прочнее hi-ten, устойчивее к коррозии и хорошо гасит вибрации.

Для изготовления велосипедных рам чаще всего используется легированная конструкционная хромомолибденовая сталь 30ХМА ГОСТ 4543 или 4130, если следовать американской классификации. Производители иногда указывают на своих велосипедах марку металла, особенно если хотят подчеркнуть его высокое качество.

Долгое время сталь оставалась основным материалом велосипедных рам, потому что была относительно недорогой и простой в обработке. Эта классика велостроения жива и сегодня, хотя в последние годы её использование сократилось.

Основные причины потери популярности в том, что сталь ощутимо тяжелее, чем алюминий или карбон, а это делает её непригодной для велосипедов высокого класса особенно для профессионального спорта. К тому же массовое производство стальных рам дороже, чем алюминиевых.

Но это не значит, что в мире велосипедов нет места для стали. Она остается популярным материалом для тех, кому не важен вес, но важны прочность, комфорт во время езды и возможность легко починить поломку — для велотуристов.

Алюминий

Чистый алюминий мягкий, но когда он образует сплавы, его твёрдость возрастает, поэтому для производства рам используют металл с добавками магния, кремния, меди и цинка.

В велосипедной индустрии применяются в основном три марки сплава:

  • 7005, где основная добавка — цинк
  • 6061 с добавками магния и кремния
  • 7075, куда добавлено больше меди и цинка.

У этих материалов разные физические свойства. Например, 7075 самый тяжёлый, твёрдый и прочный, 6061 легче и технологичнее, то есть из него проще (и дешевле) делать рамы из труб сложного сечения с баттингом.

Баттинг — технология изготовления, при которой труба по длине имеет разную толщину стенок: более тонкую в местах с наименьшей нагрузкой и более толстую в местах с наибольшей. Делается для уменьшения веса детали без снижения прочности.

Сплавы отличаются, но не так, чтобы это мог заметить обычный любитель в повседневной жизни. Кроме того, сравнивать велосипеды исключительно по марке металла было бы неправильно.

Даже если сплав лучше, то это абсолютно не значит, что лучше сама рама. На качество и эффективность езды влияют разные факторы: геометрия, форма и толщина труб, тип и качество их крепления, вес.

Все рамы из алюминия относительно лёгкие, жёсткие и отзывчивые, на них легко разгоняться и управлять велосипедом. Это одновременно является и недостатком — рама не амортизирует, и колебания передаются человеку практически без изменений. Также этот металл накапливает усталость и в среднем через 10-15 лет может разрушиться внезапно, а ремонтировать его сложно.

Алюминий легко реагирует с кислородом и в нормальных условиях всегда покрыт прочной оксидной плёнкой. Она защищает его от дальнейшего окисления, поэтому коррозия невозможна — отличное качество для велосипедной рамы. А ещё алюминий доступный и недорогой, что делает его хорошим выбором для тех, чей бюджет ограничен.

Карбон

Углепластик или карбон пришёл в велоиндустрию из авиакосмической отрасли. Это полимерный материал из тонких нитей углеродного волокна, соединённых в определённом порядке полимерной смолой.

Из карбона можно создавать рамы практически любых форм, которые невозможны с другими материалами. Изменяя толщину и направление отдельных волокон, а также количество слоёв, производители могут добиваться нужной степени упругости и жёсткости в разных участках рамы и получать невероятно лёгкие, прочные и комфортные велосипеды. А так как углепластик не является металлом, коррозия ему не страшна.

Единственный минус — это хрупкость. Главную опасность представляют точечные ударные нагрузки, которые могут разрушить карбоновый монолит, если их вектор не совпадает с направлением волокон. Не редки случаи, когда после неудачного падения или столкновения рама из углепластика полностью приходит в негодность.

Карбон — почти синоним дорогого велика. Этот материал используют в рамах высококлассных горных и шоссейных моделей, спортивных трековых и гоночных велосипедах, для которых важен низкий вес и аэродинамические качества. В последние годы карбон стал появляться и в топовых моделях многих популярных производителей.

Титан

Ещё один материал «для космонавтов», популярный у изготовителей профессиональных и эксклюзивных велосипедов.

Сплавы этого металла обладают лучшими качествами стали, алюминия и карбона. У титана самое высокое среди всех металлов соотношение прочности и веса, он не подвержен коррозии, из него получаются прочные, упругие, лёгкие и долговечные велосипеды. Неудивительно, что многие производители предлагают пожизненные гарантии на свои титановые рамы.

Титан замечательно подходит для езды и имеет всего два недостатка: он дорогой и с ним сложно работать. Как компромисс некоторые бренды добавляют отдельные титановые трубки в некоторые части карбоновых рам.

Экзотические материалы

Кроме стали, алюминия, титана и карбона для создания рам применяют самые неожиданные и необычные вещи: различные сорта древесины, фанеру, бамбук и тростник, высокотехнологичные полимеры, рамы из которых печатают на 3D-принтере, разнообразные сплавы с магнием, скандием или бериллием.

Но все они остаются на уровне прототипов для дальнейшего усовершенствования или делаются как велосипеды для забавы, рекламы и любопытства ради. Ни одному из новых материалов не удалось потеснить «большую четвёрку» и попасть в массовое производство.

Так что же выбрать?

У каждого материала — своя задача, достоинства и недостатки, и выбор подходящего именно вам варианта будет зависеть от бюджета и предполагаемого использования велосипеда.

  • Важен ли для вас вес велика?
  • Сколько денег вы готовы потратить?
  • Хотите купить велосипед раз и навсегда или планируете заменить его через пару сезонов?
  • Любите гонять по лесам, собираетесь путешествовать или лишь изредка выезжаете в ближайший магазин?
  • Доверяете исключительно крупным производителям или ищете уникальный дизайн и нестандартную сборку?

Ответы на эти вопросы и определяют выбор велосипеда, рама которого будет помогать, а не мешать вам во время езды.

Например, вы новичок в городской езде и не хотите тратить много денег, скорее всего, имеет смысл купить алюминиевый велик. Относительно лёгкая рама позволит носить его по подземным переходам, а жёсткость сделает езду эффективной. К тому же сейчас появляются алюминиевые рамы, которые за счет конструкционных особенностей позволяют минимизировать эти недостатки.

Хотите лететь стрелой и не жалеете на это денег — лёгкий карбоновый велик создан для вас. Если важен комфорт, но не вес, выбирайте сталь, она недорогая и хорошо амортизирует. А если деньги не главное, возможно, титановая рама — ваш лучший вариант из-за её шелковистой мягкости хода и исключительной долговечности.

И последнее: не бойтесь ошибиться. Велосипед — хоть и любимая, но всё-таки просто вещь, которая предназначена для вашего удовольствия. Не нравится — расставайтесь и выбирайте нового двухколёсного друга, с которым вам по пути.

Читайте также: