Разрушаем мифы. 4 заблуждения про рамы, покрышки и посадку

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.

Алюминиевая рама для велосипеда: плюсы и минусы

Во время выбора байка учитываются его основные технические характеристики. К ним относится и материал, из которого выполнена рама. Самым качественным считается алюминий, поскольку он отличается повышенной прочностью и легкостью. Но к недостаткам относится высокая стоимость оборудования. Алюминиевая рама используется во взрослых и детских моделях велосипедов.

Алюминиевый сплав 6061

Алюминиевый сплав 6061 – это полный аналог старого доброго отечественного сплава АД33 по ГОСТ 4784, как, впрочем, и сплав 7005 – аналог нашего 1915. Сплав 6061 – это стандартный конструкционный сплав, один самых популярных из сплавов серии 6ххх, после сплавов 6060 и 6063, конечно. Его ценят за довольно высокие прочностные свойства, высокие вязкие характеристики и хорошую свариваемость.

Специфика оборудования

Велосипедные рамы представлены опорным элементом, поскольку все остальные детали фиксируются именно к ней. Поэтому на них приходится самая существенная нагрузка. Чтобы рама справлялась с этими факторами воздействия, она создается только из надежных, качественных и долговечных материалов. Но при этом не должен увеличиваться вес велика, чтобы не возникало сложностей с управлением и ездой.

Сталь считается более прочной по сравнению с алюминием, но изделия из этого материала обладают существенной массой. Рамы алюминиевые производятся не из чистого алюминия, поскольку он соединяется с другими элементами. Сплав часто содержит цинк, марганец, железо и титан, что позволяет значительно улучшить характеристики изделия.

Как изготавливаются самодельные велосипеды?

7 минут Автор: Михаил Скворцов 246

Иметь велосипед – это классно и недорого: цены на новые бюджетные модели не кусаются, выбор великов в магазинах и в интернете огромен. Но куда интереснее был бы велосипед собственного производства, запатентованный лично.

Самодельный велосипед популярен среди любителей процесса сборки и разборки механизмов. Возможно ли создать свой велик с нуля, имея лишь подручные средства? Да, правда, изготовить самостоятельно такие составляющие, как колесо, кареточный узел и трансмиссионные звезды не получится.

Выходит, велосипед своими руками полностью сделать невозможно. Конечно, придется смириться, что создать велик полностью с нуля не получится, но вполне реально изготовить самое главное – раму. А что нужно в первую очередь, чтобы собрать изделие? Правильно, смоделировать его на бумаге.

Применение аргонной сварки

Сфера применения аргонной сварки достаточно широка, поскольку она используется там, где другие виды сварок бесполезны или невозможны по разным причинам. Ручной дуговой сваркой такие материалы, как медь, латунь, нержавеющая сталь, чугун и другие чаще всего нет возможности сваривать, либо по технологии не рационально её использовать. Такая миссия доступна только сварке аргоном, поскольку для нее химический состав материала, не имеет никакого значения. Многие предметы домашнего обихода, в том числе и металлическая мебель, могут быть отреставрированы при помощи аргонодуговой сварки. Металлические столы, стулья, кресла и другие часто используемые бытовые вещи.

В мастерской Провар.ру также широко применяется сварка аргоном, поскольку многие узлы, такие как рамы велосипедов или детали автомобиля, изготовлены в основном из алюминия различных видов прочности в зависимости от вида катания.

Преимущества и недостатки

Алюминиевая рама для велосипеда позволяет сделать изделие легким и прочным. При этом материал стоек перед воздействием коррозии и выдерживает существенные нагрузки, которые возникают, если велосипедист во время езды преодолевает значительные препятствия.

Внимание! Изделия, созданные из алюминиевого сплава, считаются более жесткими по сравнению со сталью, но отличаются меньшей плотностью.

К плюсам рамы из алюминия относится:

• небольшая масса, причем если выбирать качественную модель, то ее вес не будет превышать 1,5 кг;
• прекрасные характеристики, сохраняющиеся даже при развитии высокой скорости во время езды;
• двигаться на таком велике можно не только по ровной дороге, но и по бездорожью;
• отсутствует вероятность возникновения процесса коррозии;
• конструкция легко выдерживает даже значительный вес.

Но рама алюминиевая обладает и некоторыми недостатками. К ним относится:

• хотя обеспечивается быстрый разгон, но велосипед очень быстро теряет инерцию;
• если выбирается не слишком дорогостоящая модель, то не гарантируется поглощение вибраций во время движения, поэтому нередко передвижение по бездорожью становится неприятным действием для велосипедиста, причем это обусловлено не только накоплением усталости, но и возможностью возникновения поломки;
• если ломается алюминиевая рама велосипеда, то ее практически невозможно восстановить.

Перед приобретением велика важно оценить не только плюсы материала, из которого он изготовлен, но и недостатки.

Сварка алюминиевой рамы велосипеда

Для сваривания велосипедных рам используется несколько методов сваривания. Мы рассмотрим некоторые из них. Первым мы рассмотрим ручное TIG-сваривание. Данный вид сваривания производится неплавящимися электродами из вольфрама в среде защитного газа аргона. Метод сваривания TIG работает на постоянном токе и применяется для сварки сталей, а метод TIG на переменном токе используют для сварки алюминия и его сплавов. Швы металла отличаются высоким качеством и поразительной чистотой. Возможность попадания шлака в сварочный шов полностью исключается из-за отсутствия шлака, поэтому сварочный шов не требует очистки.

Плюсами TIG-сваривания алюминия является аккуратный сварочный шов, сваривание деталей небольшой толщины, отсутствие разбрызгивания, хорошее управление параметрами сварочной дуги. Для проведения сварочных работ TIG-свариванием требуется большой опыт сваривания, наличие газового баллона и много времени.

Аргонодуговое сваривание методом TIG способствует достижению швов высокого качества, что является универсальным средство соединения деталей из алюминия. TIG–сваривание – это универсальный процесс, который применяется для сваривания практически любого металла толщиной от 0,3 миллиметра.

Высокое качество сварочных швов, достигнутых методом TIG, достигается за счет большого количества времени, которое затрачивается на сварочный процесс. TIG-сварка медленнее, чем различные процессы дуговой сварки, поэтому ее применяют только в случаях, где высочайшее качество играет ключевую роль.

TIG-сварка применяется в работе с легкими металлами, например магний и алюминий. Также с помощью данного способа сваривания можно сваривать тонкие листы из нержавеющей стали, а также сплавы из меди, которые свариваются с применением TIG-сваривания на постоянном токе.

Самым часто используемым газом для TIG-сваривания является аргон, который применяется не только в работе с алюминием, но и с другими металлами, где требуется достижение высочайшего качества сварочного шва.

Иногда TIG-сваривание используется в сочетании с полуавтоматическим свариванием. К примеру, при сваривании труб для морской промышленности, TIG-сварка используется для корневого сваривания, а МIG- для последующей заварки шва. С помощью такого сочетания способов сваривания можно достичь высокого качества сварочного шва и одновременно повысить скорость сварки.

В сварочном процессе TIG применяется вольфрамовый электрод и инертный газ аргон. Вольфрам является прекрасным выбором потому, что он считается неплавящимся ввиду высокой температуры его плавления и хороших электрических характеристик. При сваривании неплавящимся электродом, сварочная проволока подается в ванную для расплавления и заделки кромок металла.

Почему аргонная сварка доступна для черного и цветного металла?

При аргонодуговой сварке основным компонентом выступает мощная дуга между деталью и неплавящимся электродом из вольфрама. В ней происходит преобразование электрической энергии в тепловую. Плотности энергии данного вида вполне хватает, чтобы расплавить любой вид металла. Зона сварки полностью защищена аргоном от попадания кислорода и азота воздуха с помощью аргона. В противном случае сварочные швы получатся с дефектами, а в некоторых случаях сварка и вовсе будет невозможна.

Аргон подается через сопло, вытесняет воздух и, таким образом, защищает вольфрамовый электрод и сварочную ванну. Это сложный технологический процесс, а выполнение работ доступно только квалифицированным специалистам из Провара. Сварка аргоном поможет восстановить не только велосипедную раму или иную конструкцию механического транспортного средства, но и качественно соединить между собой различные металлы и сплавы других изделий.

Пошаговая инструкция по самостоятельному изготовлению велосипеда

Создание рамы

Как сделать велосипед своими руками, начиная с рамы, рассказывают народные умельцы. Самому работа вряд ли под силу, поэтому заручитесь помощью друга. Для рамы заготовьте 7 труб, 2 из них должны быть короткими, 4 средние — их размещают для задних перьев, длинные остаются для подсельной составляющей.

Придерживайтесь такой последовательности сборки рамы:

1. К кареточному стакану при помощи сварочного аппарата присоедините нижнюю главную трубу.
2. Она должна фиксироваться к нижнему краю рулевой трубы, размещённой в передней части велобайка. Положение рулевой — относительно перпендикуляра кареточного стакана.
3. Следуя параллели рулевой к стакану, сварите трубу подседельного типа с нижней трубой, учитывая нужный угол наклона.
4. Затем приварите подседельную и переднюю трубу к главной верхней. Рама спереди готова.
5. Переходите к привариванию нижних перьев к стакану каретки. Угол к подседельному профилю должен соответствовать углу главной нижней.
6. Соедините между собой верхний конец подседельного профиля к краю нижних перьев, так удаётся сформировать верхние перья.

Для изготовления рамы понадобится 7 труб разного размера

Запрессовка вилки и изготовление дропаутов

Запрессовка вилки происходит в горизонтальном положении. Как самому сделать велосипед своими руками на этапе запрессовки вилки, пошаговую инструкцию предоставляют мастера:

1. Монтируйте подшипники.
2. Закрепите к шарикам конусы
3. Накиньте шайбу на шток амортизатора.
4. Плотно затяните контргайки, но не переборщите, чтобы не сорвать соединение.

В основании вилки разместите руль. Далее, приварите под задние колёса дропауты. Их легко сделать, следуя схеме:

1. Возьмите металлическую пластину и вырежьте несколько деталей.
2. Вооружившись лобзиком, сделайте в деталях углубления, величина которых должно подходить под диаметр оси колеса и фиксирующих гаек.
3. Деталь приваривают к раме, прикладывая стороной, лишённой отверстий.

Посадочные углубления размещают на одинаковом уровне, по-другому колесо не сядет на дропауты. Шаг между посадочными отверстиями равняется затяжке гаек до максимума.

Запрессовку вилки надо проводить в горизонтальном положении

Монтаж оставшихся компонентов

Полноценно функционирующий великий велобайк требует установки на остов рабочих узлов. Самое сложное — установить на свой самодельный велобайк каретку и отладить шатуны и педали. И снова не обойтись без руководства, как сделать велосипед своими руками:

1. Вмонтированный в корпус амортизатора руль закрепите болтом. Вилку перед началом работы нужно хорошо смазать.
2. Вставьте подседельный штырь в трубу по вертикали и зафиксируйте его хомутом из металла с гайкой.
3. Установите каретку в стакан, воспользовавшись выжимкой.
4. После монтажа цепи поставьте колёса.

Прессование труб из сплава 6061

Исходные трубы для рамы изготавливают методом прессования (экструзии). Прессованные трубы могут быть бесшовными и «шовными». Поскольку никто из производителей не указывает, какие это трубы, то, скорее всего, они именно «шовные», более дешевые.

Бесшовные трубы изготавливают из полых заготовок или при их прессовании сплошную заготовку прошивают иглой-оправкой. Эти трубы действительно «бесшовные», так как не имеют никаких скрытых продольных швов.

«Шовные» трубы изготавливают из сплошной заготовки на специальных матрицах, чаще всего типа «портхол» (porthole). В этой матрице поток металла разделяется на внутренней оправке на четыре потока, которые затем перед выходом из матрицы соединяются с образованием четырех продольных сварных швов. Хотя их и называют сварными швами, никакой обычной сварки там, конечно, нет. Это – так называемая сварка прессованием, которая происходит под воздействием высокой температуры и давления металла с специальных сварочных камерах матрицы. Правильно и качественно выполненные сварные швы совершенно не видны и их прочностные свойства практически не отличаются от основного материала.

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.

Сборка велосипедной рамы: сварка труб, запрессовка вилки, изготовление посадочных мест под колеса

Чтобы изготовить самодельную раму, понадобится 7 труб требуемых размеров. Из них 2 короткие под кареточный и рулевой стаканы, четыре средние для задних перьев и длинные для подседельной главных. Несущая конструкция простого дорожного велосипеда делается из стальных сплавов, поэтому материал подбираем соответственно. Трубы не должны иметь повреждений и ржавчину. Далее, с помощью точечной сварки детали соединяются.

1. К кареточному стакану приваривается нижняя главная труба.
2. Нижняя труба крепится к нижнему краю рулевой передней трубы. Положение рулевой перпендикулярно кареточному стакану.
3. Параллельно рулевой к стакану приваривается подседельная труба под необходимым углом к нижней трубе.
4. Сварка подседельной и передней труб главной верхней.
5. Передняя часть готова, далее привариваются к стакану каретки под небольшим углом друг к другу нижние перья. Угол к подседельной трубе точно такой же, как и у главной нижней.
6. Соединение верхнего конца подседельной трубы и края нижних перьев. Получаем верхние перья, сварка конструкции завершена.

Следующая стадия – это изготовление и запрессовка вилки в передней части рамы. Весь процесс сводится к свариванию трех металлических труб и выделке специальных конусов для запрессовки. Длина вилки должна быть такой, чтобы уровень нижнего конца совпадал с острием перьев на заднем треугольнике сваренной рамы.

Самодельная вилка – энергозатратный вариант, лучше сделать ее по образу и подобию уже имеющейся или же купить готовую под сделанную раму.

Запрессовка делается в горизонтальном положении:

1. Установка подшипников.
2. Фиксация конусов на шариках.
3. Накидка шайбы на шток вилки.
4. Затягивание контргайки.

В корпус вилки устанавливается руль. Его можно сделать из подручных средств, тех же металлических труб, и навернуть специальный резьбовой фиксатор, но лучше купить его отдельно. Получается, что все, кроме рамы, придется покупать и следовать стандартному правилу сборки велосипеда из коробки? Почти. Ведь нужно еще приварить дропауты под заднее колесо, и делать это нужно своими руками. А если вилка самодельная, посадочные места делаются и под переднее колесо.

Итак, дропауты делаются по схеме:

1. Вырезать металлические пластины небольшого размера, но так, чтобы можно было хорошо приварить их к трубам рамы.
2. В пластинах с помощью лобзика сделать отверстия, размеры которых должны соответствовать диаметру оси колеса и крепежных гаек.
3. Стороной, противоположной отверстию, деталь аккуратно приваривается к раме.

Оба посадочных отверстия необходимо расположить на строго одинаковом уровне, иначе колесо не сядет на дропауты. И еще: расстояние между посадочными отверстиями должно, как минимум, соответствовать затяжке гаек «до упора». Иными словами, колесо не должно спадать с дропаутов хотя бы при максимальном закручивании.

Заключение

Теперь вы обладаете знаниями, как сделать своими руками велосипед почти с нуля. Работа начинается с создания чертежа, а после этого задумка мастера постепенно претворяется в жизнь. Одни компоненты можно сделать самому, другие лучше купить, поэтому будьте готовы к расходам. Сделанный велобайк станет настоящей достопримечательностью района, наверняка на таком устройстве захочет прокатиться каждый.

Одноколёсный цирковой велосипед — уницикл (моноцикл). Инструкция по сборке своими руками. Виды унициклов по условиям применения.

Как сделать фару на велосипед самостоятельно? Как выбрать подходящий светодиод для фонаря? Детали, которые вам понадобятся, способ сборки и крепления на велосипед.

Как определиться с выбором аккумулятора для электровелосипеда. Какие характеристики имеют различные виды аккумуляторов. Как собрать аккумулятор своими руками.

Один тип сварки не подходит для всех видов металла, которые применены в строительстве велосипеда, потому нам придется рассмотреть разновидности сварок отдельно. Давайте рассмотрим 3 способа пайки рамы

Нюансы выбора

Благодаря небольшому весу алюминиевой рамы на велосипеде, пользователь может развивать высокую скорость, а также без проблем поднимается на склоны. Но при этом теряется накат, поэтому если велосипедист перестает крутить педали, то велик быстро останавливается. Дополнительно сложно делать повороты, а из-за жесткости пользователь чувствует удары и вибрацию. Поэтому целесообразно покупать оборудование, оснащенное амортизационной вилкой. Дополнительно желательно приобрести амортизационный подседельный штырь, смягчающий удары на позвоночник.

Во время выбора рекомендуется ориентироваться на модели, предлагаемые только проверенными и крупными производителями. Оценивается не только стоимость, но и способ производства, заявленные изготовителем характеристики, а также возможность установки дополнительного оборудования.

Установка руля, седла, каретки и колес

Чтобы получить полноценный велосипед, на самодельный остов нужно поставить все рабочие узлы, перечисленные в названии. Самым сложным этапом будет монтаж каретки и системы «шатуны-педали».

Руль вставляется в корпус вилки и прочно фиксируется с помощью болта на верхней части. Перед установкой рекомендуется слегка смазать внутренние стенки вилки, а также точно выставить положение руля – ручки строго перпендикулярны ходу велосипеда. Закручиванием можно сбить прямое положение руля. Не страшно, достаточно подкорректировать положение одной рукой, крепко держа раму другой.

Подседельный штырь вставляется в вертикальную трубу и фиксируется металлическим хомутом с гаечным креплением. Высота седла на дорожном велосипеде подбирается на уровень высоты руля.

Следующий этап – это установка кареточного механизма в стакан. Каретка – сложный узел трансмиссии, который при установке потребует специального инструмента – выжимки. Все работы по сборке деталей производятся в строго заданном порядке.

И, наконец, вставка колес в посадочные места. Помним, что самодельные дропауты необходимо заранее точно согласовать перед изготовлением, иначе придется их отрезать, делать и наваривать заново. Последовательность установки колес:

1. Надеть цепь на ведущую и ведомую звезды.
2. Вставить заднее колесо в дропауты.
3. На нижнее перо велосипеда установить металлический хомут, к нему прикрутить тормозной фиксатор.
4. Затянуть гайками колесо.
5. В посадочные места установить переднее колесо, затянуть до упора.

При затягивании лучше воспользоваться динамометром для получения точных моментов затяжки и геометрической целостности. Для самодельной конструкции это особенно важно.

Как видно, самоделки для велика – это весьма условное понятие. Несущую конструкцию изготовить самому еще реально, а вот остальные составные части придется покупать. Тем не менее, даже такой байк заслуживает звание эксклюзивного: сделан и собран самостоятельно. Завершением работ будет тщательная обкатка своего детища, выявление и корректировка недостатков.

Подрезка алюминиевых труб «в ус»

Чтобы легко и надежно сварить трубы в раму их необходимо «хитро» и точно подрезать. После такой подрезки две трубы стыкуются друг с другом совершенно без зазоров. Это делается на специальных машинах, которые обеспечивают чистый и точный рез.

Пайка с помощью больших температур

Разновидности припоев для сварки велосипедных рам, какой выбрать?

Этот припой отлично подходит для сварки велосипедных рам, имеет большой диапазон температур от 500 до 1 тыс. градусов, шов после такой сварки никелем будет малозаметный и прочный, массово применяется на заводах в связи с небольшой стоимостью материала.

Этот тип пайки подходит для материалов, которые способные выдерживать большой диапазон температур до 1 тыс. градусов, например, хромолибденовая сталь.

Пайка из бронзы применяется для сварки спортивных рам, которые установлены на трюковых или горных велосипедах. Еще один плюс – это небольшая стоимость материала, в отличии от дорого серебра.

Серебро имеет самую низкую температуру плавления и лучше затекает в маленькие щели при соединении, что заметно повышает эффективность и возможно-допустимый предел нагрузки для таких рам. Серебро применяется крайне редко и только для дорогих моделей велосипедов или при необходимости усиления рамы.

Крепления с помощью узлов

Последний метод для восстановления велосипедной рамы – это соединения труб с помощью сложных узлов, которые удерживают себя сами. Этот метод соединения применялся, как только появились двухколесные транспортные средства, но свою популярность он не потерял и сейчас.

Процесс изготовления такой рамы очень сложный, но удивительные возможности, которые получает рама, того стоят – это способность выдерживать очень большую нагрузку, удары и столкновения. Транспортное средство с такими узлами на раме очень сложно повредить при столкновении.

Давайте подведем небольшой итог о 3 разных способах сварки велосипедных рам.

• Сварка с TIG технологией

С помощью этой технологии можно забыть о видимых швах, но обязательно нужно помнить о правилах использования, придерживаться техники безопасности при процессе, владеть профессиональными навыками или иметь соответствующее образование.

• Высокотемпературная сварка

Здесь более выраженные швы, но больше внимания уделено качеству, такой метод недорогой и используется для многих серийных моделей велосипедов в разных ценовых категориях.

• Соединения узлами

Самый дорогой способ, используют известные компании для изготовления эксклюзивных моделей, нередко такая работа производится вручную, и среди велосипедистов считается круто иметь подобный велосипед.

Теперь вы знаете, как сварить раму для велосипеда, какие пайки нужно применить для определенного типа металла и технические характеристики каждой из них.

Зона термического влияния сварки

Главным последствием сварки является изменение физических свойств основного металла и шва из-за разогрева в зоне сварки. В этой небольшой зоне вблизи сварного шва, которая называется зоной термического влияния, происходит наибольшее ухудшение механических свойств, в частности, усталостной прочности.

Сильный нагрев приводит изменению структуры алюминиевого сплава – росту выделений вторичных фаз. Это укрупнение выделений снижает прочностные характеристики материала, такие как предел прочности при растяжении, на 30-35 %. Например, если предел прочности при растяжении сплава 6061 до сварки составлял около 310 МПа, то после сварки он снижается до 185 МПа.

Термическая обработка рамы из сплава 6061

После того, как рамы сварены, их подвергают термической обработке для восстановления механических свойств термически упрочненного сплава 6061, которые были потеряны при сварке. Обычно это термическая обработка на состояние Т6. Она состоит из трех этапов:

• нагрев под закалку: нагрев до 530 °С с выдержкой около 1 часа для получения твердого раствора в алюминии всех легирующих элементов, в случае алюминиевого сплава 6061 – магния и кремния;
• закалка: быстрое охлаждение до комнатной температуры для задержки легирующих элементов в твердом растворе;
• искусственное старение: нагрев до 175 °С с выдержкой в течение 8 часов для выделения мелких дисперсных выделений упрочняющей фазы.

После такой термической обработки сплав получает состояние Т6 и полное обозначение алюминиевого сплава 6061 принимает вид: 6061-Т6.

• ← Previous Прессование алюминия: роль трения
• Прессование алюминия: температура Next → />