Materiale cadru

Cadrele de biciclete sunt realizate din următoarele materiale:

Bună Ten(Hi Tensile Steel) - oțel de înaltă rezistență, acesta este cel mai ieftin material. În limbajul comun - o conductă de apă. Cadrul este greu și nu se rostogolește. Nu costa absolut nimic. Bicicletele cu cadru de oțel nu costă mai mult de 300 USD.

Cro Mo(cromomolibden) - aliaje de cromomolibden. Ramele realizate din acest material sunt mai ușoare decât cele din Hi-Ten, mai rigide, dar și mai scumpe. Un cadru cromat bun costă de la 500 USD. Soiurile ieftine de aliaje de crom-molibden nu sunt diferite de hi-ten, ei bine, se rostogolesc puțin mai bine, cântăresc puțin. La un moment dat, producătorii au luat o modă atât de proastă: au pus o singură țeavă de crom, iar restul sunt hi-ten și scriu cu mândrie că cadrul este din țevi de crom-molibden. Dacă prețul este sub 500 USD, ei mint. Bicicletele cu rame chromoly pornesc de la 1.000 USD.

Alu(Aluminiu) - aliaje de aluminiu. Acest material permite un cadru chiar mai rigid și, în multe cazuri, mai ușor decât chromoly. Aliaje utilizate în mod obișnuit 6061 ,7005 , mai rar Altec-2, Magneziu, Scandiul, iar acesta din urmă este nebun de scump. Gama de rame este foarte largă, de la „taburete” groaznice din punct de vedere al rigidității, până la „carnaciori” plini, de la morminte nerulante la rachete de-a dreptul. Un cadru KK de antrenament bun costă 300-500 USD. Rame sport - peste 500 USD. Pe bicicletele în intervalul de preț sub 700 USD, cadrul costă aproape nimic, cu excepția rară a construcțiilor personalizate. Cadrele ieftine din aluminiu (pe biciclete de până la 500 USD) pentru o aplicație similară nu diferă unele de altele în altceva decât dimensiunea, lungimea și culoarea. Diferențele mici de cadre încep de la peste 700 USD, iar diferențele vizibile încep de la 1200 USD.

Ti(Titan) - Titan. Un material foarte rezistent, dar in acelasi timp moale (fata de ramele Alu, de exemplu), care nu ii place tuturor. Înainte de a cumpăra un cadru de titan, este logic să îl călăriți mai întâi și să înțelegeți singur dacă este necesar. Ramele din titan pornesc de la 400 USD.

Carbon(fibra de carbon). Acestea sunt cadre ultra-ușoare, dar extrem de instabile la șocuri. Costă mult, așa că sunt folosite fie de profesioniști, fie de cei care își permit. Tehnologiile nu stau pe loc, așa că au învățat să ocolească instabilitatea pentru a șoca sarcinile în locuri critice cu soluții pur constructive. Și componentele de carbon în sine devin mai puternice și mai durabile, iar prețurile sunt în scădere. De exemplu, la fabrica din Taiwan, un cadru complet din carbon cu cel puțin o anumită geometrie calculată, cadrul costă ~ 150 USD; un cadru din aluminiu cu spate din carbon cu geometrie „standard” costă 20-30 USD. Calitatea, știi, este ucigașă.. Atunci când alegi un cadru din carbon, are sens să te concentrezi DOAR pe numele producătorului, trebuie să fie o marcă serioasă.

Coloana de directie

Dimensiunea 1 1/8" a devenit standardul actual pentru căști. Există și alte dimensiuni, cum ar fi 1 1/4", dar acest lucru este rar.

Coloanele de direcție obișnuite și semi-integrate sunt acum standard. Nu există nicio diferență funcțională între ele, dar cel semi-integrat este ceva mai ușor. Prin urmare, nu vă deranjați.

Dacă luăm în considerare perspectiva pe termen lung a funcționării unui cadru din aluminiu, aproximativ opt ani, cu parcurse de peste 5000 km pe an și utilizare pe tot parcursul anului, atunci ar trebui să se prefere o coloană de direcție „regulată”, deoarece tubul de direcție al cadrul pentru o coloană de direcție semi-integrată se va rupe mai repede decât unul standard. Desigur, dacă acest cadru este capabil să trăiască atât de mult.

Cocoş

Robinetul este un suport metalic pe care este atașat schimbătorul spate. Este detașabil și nedemontabil. Este de preferat ca acesta să fie detașabil, deoarece. in cazul unei avarii, pur si simplu puneti unul nou, iar cel fix va trebui sudat pe cadru. Pe marea majoritate a bicicletelor de peste 300 USD, robinetul este detașabil.

Cadrul bicicletei este conceput pentru a ține ghidonul în fața proprietarului și roțile dedesubt. Există multe forme, metale, culori și modele de cadru. Este cadrul care ar trebui să fie primul factor semnificativ la alegerea întregii biciclete, atât la asamblarea acesteia, cât și la alegerea unui exemplar finit în magazin. La urma urmei, cadrul determină scopul pe care îl va îndeplini bicicleta, aterizarea pilotului, esența și severitatea truselor de caroserie și monturi. De asemenea, face o mare diferență în ceea ce privește greutatea finală a bicicletei. Ce diferență are cât de mult cântărește bicicleta?

Bicicletă cu cadru din aluminiu

Ce diferență are cât de mult cântărește bicicleta

Există trei parametri de bază care afectează greutatea unei biciclete - stabilitatea acesteia pe suprafața drumului, manevrabilitatea în timpul manevrelor și inerția. Ultimul parametru ia în considerare nu numai inerția în sine, ci și energia care trebuie cheltuită pentru a o compensa. Oricât de ciudat ar suna, dar când greutatea bicicletei scade, atunci toți acești indicatori se îmbunătățesc. Regula nu funcționează aici - cu cât este mai greu, cu atât mai stabil, deoarece adesea trebuie să schimbați centrul de greutate, iar inerția este mai dificil de compensat.

Deci greutatea întregii biciclete este extrem de importantă, iar cadrul suportă cea mai mare parte a greutății.

Poate fi un cadru din oțel, aluminiu sau crom-molibden. Uneori există specimene de titan. Greutatea depinde nu numai de cadru, ci și de toate părțile setului împreună, precum și de scopul bicicletei. Versiunile rutiere cântăresc de obicei 8-9 kilograme, cele montane variază - există opțiuni ușoare cu o greutate de 9 kg, dispozitivele medii pentru adulți cântăresc până la 11 kg, iar exemplarele de coborâre pot ajunge la o greutate medie de 20 kg.

Bicicletele sport individuale sunt scumpe și cântăresc un număr de kg strict ajustat, dar variază prea mult în funcție de producător și de scop, așa că nu are sens să le indice greutatea medie. Cele mai ieftine biciclete hodgepodge de la Auchan și din alte hipermarketuri mari costă puțin, dar echipamentul lor este de obicei greu, nesigur și nearmonios. Va fi incomod, greu de mers pe acesta și va deveni rapid inutilizabil și, de regulă, nu pot fi reparate.

cadru de otel

Atât un cadru din oțel, cât și un cadru din diferite aliaje cu oțel au aproximativ aceeași greutate. Pentru ca cadrul să fie cât mai puternic posibil, în aliaj se adaugă crom sau molibden. Acest aditiv vă permite, de asemenea, să realizați modele de cadru neobișnuite - mai subțiri la mijloc și mai groase spre margini. Acest lucru face cadrul mai ușor și mai confortabil, iar un aspect interesant atrage atenția, mai ales în combinație cu schema de culori originală. În comparație cu tuburile din aluminiu pentru cadru, acestea sunt mai subțiri și mai elastice.

Când utilizați un cadru din oțel, nu este nevoie să instalați o furcă sau un cadru din carbon pe bicicletă. La urma urmei, cu cât rama este mai flexibilă, cu atât mai mult timp își va servi proprietarul. Pentru o bicicletă de turism, aceasta va fi cea mai bună opțiune, deoarece sunt ieftine, dar în același timp se pretează bine la reparații minore. Problema cu o bicicletă din oțel este că ruginește ușor și este mai grea decât un cadru de aluminiu. Avantajele acestui cadru realizat dintr-un astfel de material includ:

• Inerție excelentă - după ce proprietarul a încetat să mai pedaleze, bicicleta își menține o viteză excelentă pentru o lungă perioadă de timp;
• Cadru din oțel moale - oțelul atenuează șocurile și vibrațiile, combinat cu o furcă din carbon, face ca mersul pe bicicletă să fie o plăcere;
• Îndoiți - adesea un cadru de oțel se îndoaie în unghiuri neobișnuite, ceea ce ajută foarte mult la viraj;
• Durabilitate și capacitate excelentă de reparare a materialelor - fiecare sudor al doilea poate ajuta.

Dar un astfel de cadru are și un număr mic de dezavantaje, inclusiv greutatea crescută - în cele mai ușoare versiuni, un astfel de cadru va cântări cu 1 - 1,5 kg mai mult decât alte opțiuni.

De asemenea, accelerația bruscă pe un astfel de cadru nu va funcționa.

cadru din aluminiu

Acum majoritatea bicicletelor sunt fabricate cu un cadru de aluminiu. Astfel de exemplare sunt mai ușoare, mai receptive la neregulile drumului, ieftine atât de reparat, cât și de cumpărat și nu sunt supuse coroziunii. Rigiditatea și greutatea unui astfel de cadru va fi mai bună decât cea a oțelului, dar metalul în sine va avea o densitate mai mică. Cadrul din aluminiu este ușor și rigid, deși diametrul în sine este mai mare la țeavă. În comparație cu oțelul, creșterea diametrului țevilor unui astfel de cadru va duce la o versiune mai rigidă, dar, în același timp, este cu un ordin de mărime mai ușoară.

Practic nu va fi nicio modificare a rigidității, dar dacă se simte, atunci poți pune furci din carbon pe bicicletă care vor înmuia drumul.

Cadru din aluminiu spart

Avantajele unui cadru de aluminiu includ:

• Cel mai bun raport posibil între greutatea și costul rezultatului final. Cadrul de cea mai mică calitate nu cântărește mai mult de 2 kg, în timp ce cadrul de bună calitate nu cântărește mai mult de 1,5 kg;
• Accelerație ascuțită și bună pe orice teren;
• Aluminiul nu corodează metalul;
• Este cea mai bună opțiune pentru bicicliștii mai grei.

Dezavantajele acestui cadru sunt în contrast direct cu avantajele unui cadru din oțel.

1. Un cadru realizat dintr-un astfel de material nu numai că accelerează rapid, dar își pierde rapid toată inerția.
2. Este rigid - aluminiul nu poate atenua vibrațiile în timpul mersului. În combinație cu o furcă rigidă, patinarea se poate transforma în chin.
3. Persoanele cu o greutate mică vor avea dificultăți să o călărească.
4. Un astfel de cadru nu va dura mai mult de 10 ani, deoarece își acumulează oboseala și pur și simplu izbucnește în cel mai inoportun moment.
5. Nu orice defecțiune a unui astfel de cadru este, de asemenea, supusă reparației.

Alegerea materialului cadrului

John Olsen- Modificat ultima dată: 2010-07-02

Titan, fibră de carbon, aluminiu sau oțel - Care este materialul ideal pentru cadru?

Versiunea text: 1.0

Traducerea originală a acestui articol este aici: http://velosamara.org.ru/.
Acest material a fost retipărit cu permisiunea autorului traducerii.

De la traducător

Când eram pe cale să scriu un articol despre proprietățile diferitelor materiale pentru rame, am găsit pe Internet un articol de John Olsen despre rame din diverse materiale. Mi s-a părut interesant și nu a contrazis conceptele mele de forță (la urma urmei, prin educație sunt specialist în rezistența și durabilitatea structurilor de aeronave, am lucrat câțiva ani în laboratorul de rezistență a aeronavei din KuAI). Limbajul articolului mi s-a părut destul de de înțeles pentru un nespecialist, ceea ce este și un mare plus.

Sincer să fiu, nu am căutat o traducere pe internetul în limba rusă (poate că există deja) și am tradus chiar eu articolul. Olsen a acoperit majoritatea problemelor despre care urma să scriu - nu văd niciun motiv să repet ceea ce a fost deja scris și, în opinia mea, este destul de înțeles, sensibil și corect.

Articolul nu menționează termenii „rezistență specifică” și „rigiditate specifică” acceptați în rândul specialiștilor, adică raportul dintre valorile rezistenței sau rigidității la densitatea materialului și caracterizează cât de rezistent (sau rigid) este materialul pe unitate. greutate, dar indirect este clar că aceste caracteristici sunt luate în considerare de către proiectanți.

Și încă un lucru - ar trebui să fie distins când vine vorba de rezistența (rigiditatea) materialului și când - aproximativ aceleași proprietăți ale structurii. În structură (cadru), pentru a crește rezistența și rigiditatea, se mărește diametrul țevilor, se modifică forma secțiunii lor, se folosesc grosimi de perete diferite (inclusiv variabile pe lungimea țevii) etc. - și toate acestea - pentru a compensa proprietățile insuficiente ale materialului. Pe de altă parte, o țeavă cu diametru mai mare cântărește de obicei mai mult decât o țeavă cu diametru mai mic din același material - dar țeava mai mare este mai rigidă. Există, de asemenea, factori tehnologici care nu sunt discutați în acest articol (ușurința de prelucrare, sudabilitate etc.), dar care afectează alegerea proiectantului.

Din partea mea, am decis să scriu.

Introducere

Rigiditatea, greutatea și rezistența cadrelor de bicicletă sunt determinate de mulți factori, dintre care doar unii sunt determinați numai de proprietățile materialului. Un design de cadru care este optim pentru un material nu va fi optim pentru altul, deoarece materialele variază foarte mult ca rezistență, rigiditate și densitate (greutate).

Cele mai bune rame din aluminiu au tuburi groase, cu pereți subțiri și nu se îndoaie dintr-o parte în alta în timp ce accelerezi. Cele mai bune cadre din oțel au tuburi cu pereți subțiri cu diametru mic și se flexează vizibil în timpul accelerației. Cadrele din titan și fibră de carbon (carbon) se află la mijloc între ele.

Bicicliștii cu experiență sunt adesea împărțiți în două tabere, cadrele din oțel criticând rigiditatea excesivă a cadrelor din aluminiu și pasionații cadrelor din aluminiu condamnând flexibilitatea cadrelor ușoare din oțel. Vom explica avantajele și dezavantajele majorității materialelor pentru cadru și le vom compara cu un grafic care arată cât de rigide sunt în comparație cu oțelul.

Cât de rigidă este bicicleta ta?

Comparația rigidității (față de oțel) pentru diferite materiale ale cadrului

Oţel

Oțelul este dur, dar dens (gre). Cadrele ușoare de rigiditate și rezistență adecvate sunt fabricate din tuburi cu diametru relativ mic, dar oțelul nu este un material potrivit pentru cadrele ușoare sau pentru călăreții mari și puternici. Cadrele din oțel cu rezistență redusă (necostisitoare) au nevoie de tuburi groase pentru a fi suficient de rezistente și sunt grele. Oțelul mai puternic permite producerea de țevi cu pereți subțiri, dar apoi rigiditatea scade. Evoluțiile recente includ oțeluri „călit cu aer” de foarte mare rezistență, cum ar fi Reynolds 853. (Spre deosebire de majoritatea celorlalte tipuri de oțel, oțelurile întărite cu aer câștigă mai degrabă decât își pierd rezistența atunci când sunt răcite după sudare). Toate oțelurile au aceeași rigiditate, indiferent de rezistență - 853 nu este mai rigid decât 1010 (oțel cu rezistență scăzută).

Pro:

• Cele mai bune aliaje de oțel sunt foarte rezistente
• Cea mai bună rigiditate de jur împrejur
• durabil
• Aliajele de oțel întăribile cu aer permit o rezistență ultra-înaltă

Minusuri:

• Ar trebui să fie greu - material nu este potrivit pentru ramele mari ușoare
• ruginesc

Aluminiu

Cadrele din aluminiu pot fi foarte rigide și ușoare deoarece densitatea aluminiului este foarte scăzută, dar tuburile cadrului trebuie să aibă un diametru mai mare pentru a compensa rezistența mai mică. Astăzi, totuși, aceste cadre „fat-tube” sunt un design comun pentru bicicletele de calitate. Îmbunătățirile recente includ adăugarea de scandiu, un element care mărește rezistența. În general, aluminiul este un material bun pentru cadrele rigide și ușoare pentru călăreți de toate dimensiunile. Este, de asemenea, unul dintre cele două materiale care funcționează bine pentru formele de rame netradiționale.

Pro:

• De trei ori mai puțin dens decât oțelul, permite utilizarea țevilor mari („groase”)
• Se conformează cu ușurință formelor aerodinamice
• Chiar și ramele ieftine pot fi ușoare
• Vă permite să realizați un cadru ușor pentru un călăreț mare
• Nu rugineste

Minusuri:

• O treime până la jumătate din rezistența celor mai bune oțeluri (se poate rupe)
• Este necesară o treime din rigiditatea oricărei țevi de oțel cu diametru mare
• Rezistență modestă la oboseală
• Nu este ușor de reparat sau restaurat
• Țevile mari și subțiri sunt ușor deteriorate în caz de accident

Titan

Titanul are un echilibru excelent de proprietăți pentru construcția cadrului și oferă cea mai bună combinație de durabilitate și greutate. Aliajele de titan sunt pe jumătate la fel de dure ca oțelul, dar și pe jumătate la fel de dense. Cele mai bune aliaje de titan sunt comparabile ca rezistență cu cele mai puternice oțeluri. Cadrele rigide din titan necesită tuburi cu diametru mai mare decât ramele din oțel comparabile, dar nu un diametru la fel de mare ca aluminiul. Titanul este foarte rezistent la coroziune și cadrele foarte ușoare pot fi făcute suficient de rigide și suficient de puternice pentru călăreții mari. Majoritatea cadrelor din titan sunt 3Al/2,5V (3% aluminiu/2,5% vanadiu, restul titan), deși aliajul mai puternic 6Al/4V (6% aluminiu/4% vanadiu, restul titan) este din ce în ce mai folosit.

Pro:

• Oțel cu jumătate de densitate, face ca cadrele cele mai flexibile să fie mai ușoare
• La fel de puternic ca majoritatea otelurilor
• Nu ruginește - nu necesită vopsire
• Proprietăți bune la oboseală
• Vă permite să realizați cadre ușoare pentru călăreți mari

Minusuri:

• Jumătate din rigiditatea oțelului (cunoscută și ca supraflexie)
• Greu de reparat și procesat
• Scump

CFRP

Fibrele de carbon individuale sunt extrem de puternice și dure, dar aceste proprietăți sunt inutile decât dacă fibrele sunt aranjate într-o structură strictă și ținute împreună cu un „clei” puternic (de obicei epoxidic). Spre deosebire de metale, unde rezistența și rigiditatea sunt aproape aceleași în toate direcțiile, compozitele din fibră de carbon pot fi produse cu caracteristici mai mari de rezistență și rigiditate în direcțiile necesare (de exemplu, rigid lateral și flexibil vertical). Este cel mai bun material pentru rame de forme netradiționale, deoarece vă permite să modelați și să personalizați proprietățile sale ca niciun alt metal (prin crearea de structuri multistrat cu fibre orientate diferit).

Pro:

• Se modelează cu ușurință în forme exotice
• Rezistență excelentă la oboseală
• Nu rugineste
• Rezistența și rigiditatea sunt controlate în etapa creării cadrului
• Densitatea scăzută și rezistența ridicată fac posibilă crearea unor cadre foarte ușoare și puternice

Minusuri:

• chestii foarte scumpe
• „Bombă” – dacă produsul este prost proiectat sau fabricat (prea rigid sau prea flexibil) – poate fi „sensibil” (dispus la spargere).

Bicicletele cu cadru din aluminiu sunt printre cele mai comune de pe piață astăzi. Acest lucru se datorează ușurinței materialului, combinată cu costul scăzut. Dacă oțelul are o greutate specifică de 7,8 grame pe centimetru cub, atunci aluminiul are o greutate specifică de aproximativ 2,7 grame. În ceea ce privește îngroșarea pereților, acest material depășește și fierul, deoarece parametrul minim este de 0,8 mm, în timp ce produsul va cântări mai puțin de un cadru de oțel cu grosimea de 0,4 mm. Fiabilitatea este sporită și mai mult de absența cusăturilor sudate. În plus, acestea pot fi realizate în diverse configurații. Luați în considerare caracteristicile, avantajele și dezavantajele lor.

Descriere

Bicicletele cu cadru din aluminiu sunt mai ușoare și câștigă viteză mai repede și sunt mai ușor de urcat. Din același motiv, bicicleta se oprește mai repede după ce călărețul nu mai pedalează. Aluminiul în formă pură nu este utilizat, acest material înseamnă aliajul său cu zinc, mangan, nichel, cupru sau magneziu.

Aceste biciclete sunt mai greu de introdus în viraje strânse, deoarece sunt mai rigide decât omologii lor din oțel, nu se pot îndoi la fel de bine. Datorită rigidității cadrului, energia din eforturile biciclistului este transferată roților cu pierderi mai mici. Astfel de subtilități joacă un rol pentru profesioniști, pentru amatori, acesta nu este un indicator critic. O plimbare mai rigidă și mai puțin confortabilă devine vizibilă. Bicicletele cu cadru din aluminiu practic nu amortizează vibrațiile transmise șei și ghidonului pe suprafețe neuniforme și denivelări. O bicicletă ca aceasta necesită o unitate de suspensie bună și o șa confortabilă. Acest lucru va permite nivelarea unei părți din lovituri, ceea ce va afecta favorabil mișcarea.

pro

Să începem cu avantajele produsului în cauză. Acestea includ:

• Greutate redusă pentru viteză și accelerație îmbunătățite.
• Rezistenta maxima la procese corozive.
• Performanță ridicată la condus chiar și atunci când conduceți în deal.

Minusuri

Bicicletele cu cadru din aluminiu au o serie de dezavantaje, și anume:

• Rigiditate ridicată, care se simte mai ales la modelele fără furcă cu suspensie.
• Pierdere rapidă de rulare. Datorită greutății sale reduse, bicicleta se oprește mai repede decât omologul său cadru de oțel după ce ciclistul încetează să pedaleze.
• O resursă mică de lucru în timpul funcționării active. După câțiva ani, pot apărea fisuri. Producătorii acordă o garanție de 5 până la 10 ani, dar după această perioadă se recomandă lubrifierea piesei pentru a verifica eventualele deformații.
• Când scăpați pe un cadru de aluminiu, există o șansă mai mare de lovituri.
• Mentenabilitate slabă. Este foarte problematic să sudați o astfel de piesă, este mai bine să cumpărați una nouă.
• Pret destul de mare.

Biciclete pliabile cu cadru din aluminiu

Mai jos enumerăm câteva mărci populare de acest tip și le denumim pe scurt caracteristicile:

1. Bicicleta de oraș scumpă Strida SX are un exterior original. Se pliază până la dimensiunea unui cărucior compact care poate fi transportat singur. Volanul poate fi de asemenea transformat. Avantajele bicicletei includ faptul că cablurile și firele sunt ascunse în cavitatea cadrului, este ușor de asamblat, există un portbagaj, frâne cu disc. Cu o manevrabilitate bună, dispozitivul cântărește doar 11,6 kg. Printre minusuri se numără o capacitate de transport mică, roți înguste, amortizare slabă.
2. Smart 20. Bicicletă de oraș elegantă, considerată una dintre cele mai bune din categoria sa de preț. Poate fi folosit de femei fără probleme. Printre avantaje se numără un cadru solid, un mecanism de transformare convenabil, prezența reflectoarelor și a altor accesorii. Dezavantajele includ lipsa franei de mana si calitatea centrarii aripilor.
3. Bicicleta stealth. Cadrul din aluminiu al modelului Pilot-710 nu interferează cu moliciunea călătoriei. Transportul ia viteză bine pe coastă, are un design discret, se potrivește în portbagajul oricărei mașini în poziția pliată, este echipat standard cu portbagaj și protecție cu lanț. Dezavantajele sunt prezența unui volan lat și o potrivire incomodă pentru persoanele înalte. Scopul propus al modificării este excursiile în oraș.

Biciclete pentru copii cu cadru din aluminiu

Mai jos este o scurtă descriere a unor modele pentru copii și adolescenți:

• Marte. Acesta este pentru copiii de la 3 ani în sus. Vine cu roți extra din poliuretan. Cadrul și furca sunt din aliaj de aluminiu, există un reglator de înălțime pentru ghidon. Diametrul roții - 12 inci, greutatea modelului - 4,5 kg.
• Atacant Timba‏. Unul dintre cele mai bune pentru copiii de 6-9 ani. Are un design frumos, preț accesibil, protecție cu lanț și roți de siguranță detașabile. Dezavantajele includ o greutate decentă (aproape 14 kg), precum și necesitatea de a regla unele părți în mișcare.
• Shulz Max. Aceste biciclete pentru copii cu cadru din aluminiu sunt în gama de prețuri medii. Greutatea bicicletei este de 14,3 kg. Se adreseaza adolescentilor intre 12-16 ani, are o capacitate de incarcare de pana la 110 kg. Avantajele modelului sunt ușurința de asamblare/demontare, un set bun de viteze, echipare cu roți de 20 de inci și calitate. Printre minusuri se numără reglarea incorectă din fabrică, plăcuțe de frână de calitate îndoielnică.

Particularități

Atunci când alegeți o bicicletă, se pune adesea întrebarea dacă să alegeți un cadru de bicicletă din aluminiu sau oțel. Decizia finală depinde de capacitățile financiare ale cumpărătorului, de scopul mașinii și de cerințele subiective ale utilizatorului. Trebuie remarcat faptul că țevile cu pereți groși de diametru mare sunt utilizate la fabricarea structurilor din aluminiu.

Acest lucru se datorează faptului că, conform legilor fizicii, dacă dimensiunea țevii este dublată, rigiditatea acesteia va crește de opt ori, iar dacă grosimea peretelui este dublată, indicele de rigiditate crește cu aceeași cantitate. Prin urmare, dintre opțiunile disponibile, este de preferat creșterea diametrului.

De regulă, grosimea minimă a peretelui unei țevi pe un cadru de aluminiu este de 0,8 mm. Adesea, producătorii fac țevi prin înghesuire sau folosind diferite secțiuni, ceea ce face posibilă și consolidarea produsului.

Aliaje folosite

Există multe aliaje de aluminiu care sunt folosite pentru a face cadre de biciclete. Cele mai comune sunt mărcile 7005T6 și 6061T6. Indicele T indică faptul că materialul a suferit un tratament termic. De exemplu, un produs din aliaj 6061 este încălzit la 530 de grade Celsius, apoi răcit activ de un lichid. În plus, timp de 8 ore, materialul este îmbătrânit artificial la o temperatură de 180 de grade. Ieșirea este 6061-T6. Numărul analogic 7007 este răcit cu aer, nu cu apă.

Mai jos sunt caracteristicile comparative ale materialelor înainte și după tratamentul termic (în paranteze):

• Aliaj 2014 (2014T6) - rezistența la tracțiune este de 27 (70) mii PSL, limita de curgere - 14 (60), procentul de alungire - 18 (13), duritatea Brinell - 45 (135).
• Indicatori similari de material 6061 (6061T6) - 18 (45), 8 (40), 25 (17), 30 (95).

Primul aliaj folosește 4,5% cupru, 0,8% carbon și mangan, 0,5% magneziu. Al doilea material include 1% magneziu, 0,6% siliciu, 0,3% cupru, 0,2% crom, aproximativ 0,7% fier.

In cele din urma

Cea mai puternică bicicletă este de 16 ”, al cărei cadru de aluminiu este fabricat din aliaj 70005 sau 7005. Cu toate acestea, analogul 6061 este mai avansat tehnologic, ceea ce face posibilă realizarea de țevi cu o secțiune complexă din acesta, iar acest lucru crește rezistența produsul. În plus, un astfel de aluminiu se pretează mai bine la sudare. Atunci când alegeți un cadru, luați în considerare posibilitățile financiare și utilizarea preconizată a bicicletei. Cu o întreținere corespunzătoare, o bicicletă cu un cadru din orice material, inclusiv oțel, aluminiu sau carbon, va rezista destul de mult timp.

cadru structurile metalice se disting printr-o mare varietate de scheme statice, numărul de travee, configurația etc., ceea ce face posibilă construirea de clădiri de diferite scopuri și dimensiuni.

Figura 3.2.1 prezintă unele tipuri de structuri de cadru din oțel plan și spațial. Schemele statice ale structurilor de cadru sunt prezentate în Figura 3.2.2.

Cel mai adesea, secțiunile structurilor de cadru sunt realizate din grindă în I solidă sau secțiune cutie. Unele opțiuni posibile pentru secțiunile solide ale cadrelor din oțel sunt prezentate în Figura 3.2.3.

Utilizarea unuia sau altui tip de cadre, schema lor statică și tipul de secțiune este determinată de dimensiunea și configurația clădirii proiectate, de disponibilitatea echipamentelor tehnologice adecvate pentru fabricarea structurilor și de alți factori.

În funcție de schema de calcul a cadrului, barele transversale sunt de secțiune constantă sau variabilă. În cadrele cu balamale duble (Fig. 3.2.2 c), înălțimea barei transversale de înălțime constantă se ia egală cu 1/30-1/40 din deschidere. Rafturile au de obicei o secțiune variabilă, descrescătoare spre suporturi.

Cu deschideri de peste 50-60 m, cadrele traversante (zăbrele) sunt economice (Fig. 3.2.4). În cadrele traversante cu balamale duble cu pereche de rafturi și fundații cu balamale, înălțimea barei transversale a cadrului este luată la 1/8-1/15 din deschidere.

Cadrele fără balamale, folosite de obicei la acoperirile hangarului, au deschideri foarte mari (120-150 m). Înălțimea barei transversale în astfel de cadre este luată egală cu 1/12-1/20 din deschidere. În clădirea hangarului, se folosesc și cadre cu dublă consolă și cu o singură consolă. Cadrele cu o singură consolă sunt potrivite pentru copertinele instalațiilor sportive. În clădirile cu o deschidere de 40–50 m și o înălțime de 16–20 m, este posibil să se utilizeze cadre cu balamale duble cu o bară transversală spartă (Fig. 3.2.1 h) de o înălțime constantă egală cu 1/15 -1/25 din interval.

Rețeaua barelor transversale ale cadrelor de trecere este de obicei luată triunghiulară. Rafturile de cadre pot fi proiectate solide (Fig. 3.2.4 a) sau zăbrele (Fig. 3.2.4 b). Rafturile cu zăbrele pot avea o zăbrele triunghiulară sau diagonală. Secțiunile tijelor și nodurile cadrelor de trecere sunt proiectate în mod similar cu fermele de deschideri mari. Cu toate acestea, cel mai indicat este să folosiți profile îndoite de secțiune dreptunghiulară.

Mai jos sunt exemple de structuri tipice de cadru utilizate în clădirile industriale.

Fig.3.2.1. Tipuri de structuri de cadru

a - un cadru format din rame plate; b - din cadre spațiale; c - un cadru spațial de cadre plate și conexiuni spațiale de putere; g - cadru cu o singură travă; e - cadru multi-span; e - cadru în formă de U; g - un cadru cu o pantă de rafturi și bare transversale; h - cadru de contur poligonal

Fig.3.2.2. Scheme statice ale structurilor de cadru.

a - cadru cu balamale duble; b - cadru cu trei balamale; c - un cadru cu suport rigid al stâlpilor pe fundații și joncțiuni rigide ale traversei cu stâlpii; g - un cadru cu suport rigid al suporturilor pe fundații și îmbinări articulate ale barei transversale; e - un cadru cu capăt articulat și stâlpi intermediari, joncțiuni rigide ale traverselor cu stâlpii de capăt și o legătură articulată cu cei din mijloc; f, g - rame cu traverse despicate sau continue articulate pe stâlpi ciupiți; h - un cadru cu o poziție de mijloc dezvoltată, care acționează ca un nucleu de rigiditate; și -, k - scheme mixte.

Fig.3.2.3. Tipuri de secțiuni ale structurilor de cadru.

a - din grinzi în I sudate de secțiune constantă sau variabilă cu pereți plani; b - din grinzi în I laminate de înălțime variabilă, formate din cele obișnuite prin dizolvare și sudare în diagonală; c - din grinzi în I laminate fără armătură și cu armătură cu cote; g - din grinzi în I sudate cu perete ondulat; e - box-section (tip "PLAUEN" sau "ORSK").

Orez. 3.2.4. Tipuri de cadre cu zăbrele

a - cu rafturi solide; b - cu grilaje

Structuri de cadru conform seriei 1.420.3-15 „Structuri din oțel ale cadrelor de tip Kansk” a clădirilor industriale cu un etaj care utilizează cadre portante din rafturi late laminate și grinzi în I sudate cu pereți subțiri „sunt proiectate pentru clădiri cu un etaj cu trave de 18 și 24 m, numărul de travee de la unu la cinci și o înălțime până la grinda inferioară a traversei de 4,8 - 10,8 m. Distanța dintre cadre pentru clădirile cu o singură travă se adoptă 6 m, iar pentru clădirile cu mai multe trave - 6 și 12 m.

Clădirea poate fi echipată cu macarale rulante cu o capacitate de ridicare de la 1 până la 3,2 tone sau rulante rulante de sarcină ușoară și medie cu o capacitate de ridicare de la 5 până la 32 de tone.

Pentru structurile de tip Kansk, au fost dezvoltate două opțiuni pentru rezolvarea capetelor:

Cu prezența ramelor la capăt, compensate cu 500 mm spre interior și un fachwerk neportant;

În loc de cadre, la capăt este instalat un fachwerk cu rezemare, inclusiv rafturi, grinzi orizontale și legături verticale.

Opțiunea cu fachwerk neportant este utilizată în cazurile în care este planificată extinderea clădirii în viitor, în timp ce cadrele de capăt vor servi ca cadre duble ale rostului de dilatare. A doua opțiune este adecvată dacă nu este prevăzută construcția ulterioară.

Barele transversale ale cadrelor sunt proiectate din grinzi sudate cu pereți subțiri, iar stâlpii sunt fabricați din grinzi în I cu rafturi late laminate. Cuplarea traverselor și rafturile cadrelor cu o singură travă este rigidă. Barele transversale ale cadrelor cu mai multe trave sunt conectate prin balamale la coloanele rândurilor exterioare și rigid la coloanele rândurilor din mijloc.

Rafturile suportului fachwerk sunt proiectate din profile cu pereți subțiri formate la rece sau din profile compozite în formă de C.

În clădirile cu macarale rulante, căile macaralei de la capătul clădirii sunt atașate de stâlpi cu semi-cherestea sau de grinzi de oțel de susținere.

În clădirile cu macarale rulante, este instalată o stație de macara încorporată, constând din rafturi fixate rigid de fundații și grinzi tipice de macara așezate pe acestea.

Pe direcția longitudinală, rigiditatea clădirii este asigurată de legături verticale instalate de-a lungul fiecărui rând de coloane și rafturi ale stacardului macaralei în mijlocul blocului de temperatură cu o lungime de cel mult 72 m.

Conform seriei, toate unitățile de montare ale cadrelor de tip Kansk sunt șuruburi, ceea ce exclude utilizarea sudurii pe șantier.

Dispozițiile elementelor cadrului și nodurilor structurilor din oțel de tip „Kansk” sunt prezentate în Figura 3.2.5 - 3.2.7.

Orez. 3.2.5. Structuri de cadru de tip „Kansk”.

Orez. 3.2.6. Unități structurale ale structurilor cadru de tip „Kansk”.

Nodurile sunt marcate în Figura 3.2.5.

Orez. 3.2.7. Noduri structurale și fixare șinele macaralei pentru structuri de cadru de tip Kansk

Cadre din grinzi în I de secțiune variabilă(codurile 828 KM, 828 KM-1, 941 KM, 961 KM) sunt utilizate în clădirile industriale cu un singur etaj, cu travee de 18 și 24 m și cu un marcaj superior de bară transversală de cadre 6.940 și 8.140 m fără aerare luminoasă. lămpile. Distanța dintre cadre este de 6 m. Clădirile pot fi echipate cu macarale rulante cu o capacitate de ridicare de până la 3,2 tone.

Cadrul unei clădiri cu structuri de cadru constă din cadre transversale, pane, bretele verticale și bretele de-a lungul stâlpilor, stâlpilor și grinzilor de la capăt.

Elementele cu secțiune în I variabilă în bara transversală și stâlpi sunt realizate din grinzi în I laminate cu marginile flanșelor paralele prin dizolvarea lor longitudinală de-a lungul unei linii înclinate în teuri de înălțime variabilă.

Legătura rafturilor cu fundația se presupune a fi articulată. Conjugările elementelor din ansamblurile cornișă și coamă sunt presupuse a fi rigide și se realizează pe flanșe de 25 mm grosime folosind șuruburi de înaltă rezistență.

Rigiditatea cadrului pe direcția transversală este asigurată de funcționarea ramelor, pe direcția longitudinală - prin traverse verticale și bare de-a lungul fiecărui rând de rafturi de cadre, care asigură stabilitatea rafturii din planul ramelor.

Panta coardei superioare a barei transversale se presupune a fi 0,025 atunci când se utilizează un acoperiș tip rulou și 0,100 când se utilizează panouri de acoperiș cu înveliș metalic.

Fachwerk-ul de capăt al rulmentului este proiectat din grinzi în I cu raft larg.

Diagramele cadru și joncțiunile elementelor structurii cadru sunt prezentate în Figura 3.2.8.

Cadrele din grinzi I de secțiune variabilă sunt utilizate pe scară largă în construcția clădirilor industriale și publice. Structurile cadru pot fi, de asemenea, citate ca exemplu. „ASTRON”.

Acestea folosesc grinzi în I sudate atât cu secțiune variabilă, cât și cu secțiune constantă. Au fost dezvoltate clădiri cu o singură travă cu trave suprapuse de până la 72 m. Cu suporturi interioare suplimentare, traveele suprapuse pot ajunge la 150 m. Distanța dintre cadre este luată de la 5 la 12 m. Înălțimea de-a lungul jgheabului poate ajunge la 20 m. Dacă necesar, se pot dezvolta rame de alte dimensiuni geometrice.

Clădirile pot fi echipate cu macarale rulante cu o capacitate de ridicare de până la 20 de tone.

Ramele sunt de obicei articulate de fundație. Cu toate acestea, dacă este necesar, conexiunea poate fi rigidă. Fachwerk-ul final este realizat ca suport de rafturi și bare transversale sudate sau laminate la cald. Pane de acoperire sunt adoptate din profil Z galvanizat format la rece.

Un exemplu de clădire realizată din structuri de cadru „ASTRON” este prezentat în Figura 3.2.9.

Orez. 3.2.8. Structuri de cadru de oțel din grinzi în I

secțiune variabilă

Sistem de cadru plat cadru cu secțiune tip „Orsk”(cod 135, seria 2.420-4 ediția 3) constă din cadre transversale cu o singură travă amplasate în trepte de 6 m, pane, bretele verticale, rafturi și grinzi de fachwerks de capăt. Nu se recomandă utilizarea structurilor de tip Orsk în clădiri cu mai multe trave.

Structurile de cadru sunt proiectate pentru clădiri încălzite cu deschideri de 18 și 24 m, având o înălțime de 6980 mm și 8180 mm până la partea superioară a traversei cadrului de pe suport. Se folosesc in cladirile fara felinare si in cladirile cu luminatoare, fara macara si cu macara rulante cu o capacitate de ridicare de 5 tone.Panta traversei cadrului se presupune a fi de 1,5%.

Împerecherea suporturilor de cadru cu fundațiile se presupune a fi articulată. Conjugările elementelor din unitățile de coamă și cornișă sunt presupuse a fi rigide și se realizează pe flanșe de 16 mm grosime folosind șuruburi de mare rezistență.

Schemele și nodurile structurilor cadru de tip „Orsk” sunt prezentate în figurile 3.2.10 și 3.2.11.

cadre din oțel UNITEC a clădirilor industriale cu un etaj care utilizează structuri din țevi sudate îndoite sunt proiectate pentru a fi utilizate în clădiri încălzite și neîncălzite fără macarale, cu poduri rulante cu o capacitate de ridicare de la 1 până la 5 tone și cu poduri rulante de sprijin cu o capacitate de ridicare de 5, 10 și 16 tone cu moduri de funcționare 1K-5K cu mediu neagresiv sau ușor agresiv, cu o umiditate relativă de cel mult 70% în interior.

Macaralele sunt suspendate simetric în jurul axei centrale a travei cadrului. La capetele clădirii cu macarale rulante, căile macaralei se sprijină pe grinzi sau direct pe rafturile cadrului de susținere cu semi-cherestea.

Ca structuri de închidere, de regulă, se folosesc panouri cu înveliș din tablă profilată sau structuri de asamblare stratificate pentru clădiri încălzite și tablă profilată pentru clădiri neîncălzite.

Principalele structuri portante ale cadrelor UNITEC sunt prin cadre cu o singură treaptă și mai multe trave realizate din țevi sudate îndoite. Treapta structurilor principale de susținere este de 6 m. Dacă este necesar, cu sarcini verticale mari (sacul de zăpadă etc.), treapta cadrelor poate fi redusă.

Cuplarea structurilor rafturilor exterioare ale cadrelor cu fundația este articulată, rafturile mijlocii ale cadrelor și rafturile caselor cu semi-cherestea sunt rigide.

Legătura barei transversale a cadrului cu stâlpii exteriori este rigidă, cu stâlpii din mijloc - articulați.

Marca inferioară a structurii de susținere a barei transversale în punctul de joncțiune cu suportul extrem al cadrului ( H) este prevăzută de la 4,8 la 14,4 m.

Legarea rafturilor extreme de axele longitudinale este acceptata ca "0" sau "250" pentru trave de 12 - 18 m, in functie de posibilitatea amplasarii unui rulant rulant. În clădirile fără macarale cu o deschidere de 21-30 m, este acceptată nicio legătură.

Lungimea blocului de temperatură nu este mai mare de 96 m.

La capătul clădirii este instalat un fachwerk de capăt portant, format din rafturi și grinzi. Rigiditatea sistemului de semi-cherestea este asigurată de instalarea unui sistem de îmbinări flexibile și bare. În cazul extinderii propuse

cadrul portant principal cu rafturi autoportante cu semi-cherestea este instalat la capătul clădirii.

Stabilitatea și imuabilitatea geometrică a clădirii este asigurată de:

în direcția transversală - de structurile cadrelor de susținere;

în direcția longitudinală - un sistem de legături și lonjituri verticale.

Rigiditatea acoperirii este asigurată de un sistem de bretele orizontale și distanțiere de-a lungul barei transversale a cadrului.

Tirajele de acoperire sunt realizate conform schemei de tăiere. Se presupune că distanța dintre liniile de acoperiș este de 1,5 sau 3,0 m, în funcție de sarcina pe acoperiș și de capacitatea portantă a structurilor care înconjoară acoperișul. Cu o distanță de rulare de 1,5 m, zăbrelele transversale sunt realizate cu stâlpi suplimentari. Secțiunile de acoperire sunt preluate din canale laminate și îndoite.

Panele de perete sunt realizate conform schemei despicate. Distanța panelor de perete este atribuită de la 1,2 la 3,0 m în multipli de 0,6 m în funcție de locația ferestrelor, porților și a altor deschideri, precum și în funcție de sarcinile verticale și orizontale și de capacitatea portantă a structurilor de închidere a pereților. Secțiunile de grinzi de perete sunt preluate din canale laminate și îndoite, precum și din țevi sudate îndoite.

Legături orizontale și verticale pe cadru și fachwerk - cruce flexibilă din oțel rotund Ø 20 și Ø 24 mm.

Distanțierele dintre cadre sunt realizate din țevi sudate îndoite.

Toate conexiunile din fabrică sunt sudate. Montarea conexiunilor pe bucșe și pe șuruburi obișnuite și de înaltă rezistență.

Diagramele dimensionale ale clădirilor cu macarale rulante sunt prezentate în figura 3.2.12, joncțiuni structurale pentru cadre - în figurile 3.2.13 și 3.2.14.

Clădirile echipate cu macarale rulante cu o capacitate de ridicare de 5, 10 și 16 tone pot fi cu o deschidere simplă sau dublă, cu o deschidere de 12 și 18 m, cu un marcaj în partea de jos a traversei. H de la 6,0 la 14,4 m.

arcuri de oțel poate avea, de asemenea, o secțiune solidă sau transversală.

Arcurile solide au, de obicei, o secțiune transversală constantă și sunt utilizate pentru deschideri de până la 60 m (Fig. 3.2.15). Înălțimea secțiunii unor astfel de arcade ( h) se ia de obicei egal cu 1/50 - 1/80 din interval ( L). Cu deschideri de peste 60 m, se folosesc de obicei arcuri traversante (zăbrele). Înălțimea secțiunii în acest caz este de 1/30-1/60 din deschidere. Schemele geometrice și tipurile de secțiuni ale ramelor de trecere sunt prezentate în fig. 3.2.16.

Cele mai răspândite sunt arcadele metalice care funcționează pe o schemă cu două balamale. Proiectarea balamalei de sprijin este determinată de deschiderea arcului și de mărimea sarcinii care acționează. Figura 3.2.17 a prezintă cel mai simplu design (cu ajutorul unei balamale cu gresie), tipic pentru un arc ușor de secțiune solidă.

Orez. 3.2.10. Structuri cu cadru din oțel de tip cutie „Orsk

Orez. 3.2.11. Scheme ale fețelor de capăt, dispunerea grinzilor și legăturilor verticale în clădiri cu structuri de cadru din oțel de secțiune cutie de tip „Orsk”

Orez. 3.2.12. Scheme dimensionale ale clădirilor care utilizează

rame UNITEC

Soluția cea mai complexă, cu ajutorul unei balamale de echilibrare, sunt unitățile de susținere ale arcadelor grele cu deschidere mare (Fig. 3.2.17 b). Deoarece în apropierea suportului, secțiunile arcadelor traversante se transformă în unele solide; nodurile de susținere ale unor astfel de arcade sunt executate în mod similar.

Orez. 3.2.13. Streașină și unități de susținere ale cadrului UNITEC

(nodurile sunt marcate în Fig. 3.2.12)

Orez. 3.2.14. Puncte de atașare a grinzii de cale deasupra capului

și rafturi cu semi-cherestea la bara transversală a cadrului

Orez. 3.2.15. Schema structurală și tipurile de secțiuni ale arcadelor solide