Велосипеды с алюминиевой рамой - одни из самых распространенных на современном рынке. Обусловлено это легкостью материала в сочетании с низкой себестоимостью. Если у стали удельная масса составляет 7,8 грамма на кубический сантиметр, то у алюминия этот показатель - порядка 2,7 грамма. По утолщению стенок этот материал также выигрывает у железа, поскольку минимальный параметр составляет 0,8 мм, при этом весить изделие будет меньше, чем стальная рама толщиной 0,4 мм. Надежность дополнительно увеличивается благодаря отсутствию сварных швов. Кроме того, могут выполняться в различных конфигурациях. Рассмотрим их особенности, преимущества и недостатки.

Описание

Велосипеды с алюминиевой рамой благодаря малому весу быстрее набирают скорость, на них легче преодолевать подъемы. По этой же причине байк быстрее останавливается после того, как наездник перестает крутить педали. Алюминий в чистом виде не используется, под этим материалом подразумевается сплав его с цинком, марганцем, никелем, медью или магнием.

На таких велосипедах сложнее входить в крутые повороты, поскольку они жестче стальных аналогов, не так хорошо могут изгибаться. По причине жесткости рамы энергия от усилий велосипедиста передается на колеса с меньшими потерями. Такие тонкости играют роль для профессионалов, у любителей это не критичный показатель. Заметной становится более жесткая и менее комфортная езда. Велосипеды с алюминиевой рамой практически не гасят колебания, передаваемые на седло и руль на неровных поверхностях и кочках. Для такого байка требуется хороший амортизационный узел и удобное седло. Это позволит часть ударов нивелировать, что благоприятно скажется на перемещении.

Плюсы

Начнем с преимуществ рассматриваемого изделия. К ним относятся:

• Небольшая масса, позволяющая улучшить скоростные характеристики и разгон.
• Максимальная устойчивость к коррозийным процессам.
• Высокие ходовые характеристики даже при движении на подъем.

Минусы

Велосипеды с алюминиевой рамой имеют ряд недостатков, а именно:

• Высокую жесткость, что особенно ощущается на моделях без амортизационной вилки.
• Быструю потерю наката. По причине малого веса байк останавливается быстрее, чем аналог со стальной рамой, после того как велосипедист прекращает крутить педали.
• Небольшой рабочий ресурс при активной эксплуатации. Уже через несколько лет могут появиться трещины. Изготовители дают гарантию от 5 до 10 лет, но после этого срока рекомендуется смазывать деталь для проверки возможных деформаций.
• При падении на алюминиевой раме выше вероятность появления вмятин.
• Плохую ремонтопригодность. Сварить такую деталь весьма проблематично, лучше приобрести новую.
• Довольно высокую цену.

Складные велосипеды с алюминиевой рамой

Ниже перечислим несколько популярных марок этого типа и назовем их краткие характеристики:

1. Дорогой городской байк Strida SX отличается оригинальным экстерьером. Он складывается до размеров компактной тележки, которую можно транспортировать своим ходом. Руль также может трансформироваться. К плюсам велосипеда относится то, что тросы и провода спрятаны в полости рамы, его легко собирать, имеется багажник, дисковые тормоза. При хорошей маневренности аппарат весит всего 11,6 кг. Среди минусов - небольшая грузоподъемность, узкие колеса, плохая амортизация.
2. Smart 20. Стильный городской байк, считается одним из лучших в своей ценовой категории. Может без проблем эксплуатироваться женщинами. Среди достоинств - прочная рама, удобный механизм трансформации, наличие катафотов и прочих аксессуаров. К недостаткам относится отсутствие ручного тормоза и качество центровки крыльев.
3. Велосипед «Стелс». Алюминиевая рама модели «Пилот-710» не мешает мягкости хода. Транспорт хорошо набирает скорость накатом, имеет сдержанный дизайн, в сложенном положении помещается в багажный отсек любого автомобиля, оснащается в базовой комплектации багажником и защитой цепи. Недостатки заключаются в наличии широкого руля и неудобной посадке для высоких людей. Целевое предназначение модификации - городские поездки.

Детские велосипеды с алюминиевой рамой

Ниже представлено краткое описание некоторых детских и подростковых моделей:

• Mars. Этот на детей от 3 лет. В комплекте идут дополнительные полиуретановые колеса. Рама и вилка изготовлены из алюминиевого сплава, имеется регулятор высоты руля. Диаметр колес - 12 дюймов, масса модели - 4,5 кг.
• Forward Timba‏. Один из лучших для детей 6-9 лет. Обладает красивым дизайном, доступной ценой, защитой цепи и съемными страховочными колесами. К недостаткам можно отнести приличный вес (почти 14 кг), а также необходимость регулировки некоторых подвижных узлов.
• Shulz Max. Эти детские велосипеды с алюминиевой рамой относятся к средней ценовой категории. Масса байка составляет 14,3 кг. Ориентирован он на подростков 12-16 лет, имеет грузоподъемность до 110 кг. Преимущества модели заключаются в удобстве сборки/разборки, хорошем наборе скорости, оснащении 20-дюймовыми колесами и качестве. Среди минусов - некорректная заводская регулировка, тормозные колодки сомнительного качества.

Особенности

При выборе байка часто возникает вопрос о том, алюминиевую или стальную раму велосипеда выбрать. Итоговое решение зависит от финансовых возможностей покупателя, предназначения машины и субъективных требований пользователя. Стоит отметить, что при изготовлении алюминиевых конструкций применяются толстостенные трубы большого диаметра.

Это связано с тем, что, по законам физики, если размер трубы увеличить в два раза, ее жесткость повысится в восемь раз, а при увеличении толщины стенки в два раза показатель жесткости увеличивается на такую же величину. Следовательно, из имеющихся вариантов повышение диаметра предпочтительнее.

Как правило, минимальная толщина стенки трубы на алюминиевой раме составляет 0,8 мм. Часто производители делают трубы методом баттирования или использования разных сечений, что также позволяет усилить изделие.

Используемые сплавы

Существует множество алюминиевых сплавов, из которых делают рамы для велосипедов. Наиболее распространенными являются марки 7005Т6 и 6061Т6. Индекс Т говорит о том, что материал прошел термическую обработку. К примеру, изделие из сплава 6061 нагревается до 530 градусов по Цельсию, затем активно охлаждается жидкостью. Далее на протяжении 8 часов материал искусственно старится при температуре 180 градусов. На выходе получается 6061-Т6. Аналог под номером 7007 охлаждается воздухом, а не водой.

Ниже приведены сравнительные характеристики материалов до и после термообработки (в скобках):

• Сплав 2014 (2014Т6) - прочность на разрыв составляет 27 (70) тыс. PSL, предел текучести - 14 (60), процент удлинения - 18 (13), твердость по Бринеллю - 45 (135).
• Аналогичные показатели материала 6061 (6061Т6) - 18 (45), 8 (40), 25 (17), 30 (95).

В первом сплаве используется 4,5 % меди, 0,8 % углерода и марганца, 0,5 % магния. Второй материал включает в себя 1 % магния, 0,6 % кремния, 0,3 % меди, 0,2 % хрома, около 0,7 % железа.

В заключение

Прочнее всего велосипед 16”, алюминиевая рама которого сделана из сплава 70005 или 7005. Тем не менее аналог 6061 технологичнее, что позволяет изготавливать из него трубы со сложным сечением, а это повышает прочность изделия. Кроме того, такой алюминий лучше поддается сварке. При выборе рамы учитывайте финансовые возможности и предполагаемое использование велосипеда. При правильной эксплуатации байк с рамой из любого материала, включая сталь, алюминий или карбон, прослужит довольно долго.

Рама - основа всей шелкографии, от нее при создании трафарета и выполнении высококачественной печати зависит многое. Имея в наличии раму, сетку и ракель, уже можно приступать к печати. Остальное оборудование для трафаретной печати можно считать дополнением, приобретаемым по мере надобности и с учетом финансовых возможностей.

Деревянные рамы

Деревянные рамы недороги и просты в изготовлении, но имеют ряд недостатков при эксплуатации. Дерево легко набухает в воде и в течение нескольких часов может изменить свои линейные размеры, так же на раму влияет изменение относительной влажности и температуры воздуха.

Рамы изготовляются из твердого хорошо высушенного прямослойного дерева, во избежании коробления готовых рам. Доски, имеющие сучки и выраженный косослой, лучше вообще не применять, так как раму может деформировать в самый неподходящий момент, и изготовление повторного трафарета потребует дополнительного времени. На небольших рамах дефекты подобного толка мало заметны, но с увеличением размера коробление может усложнить все технологические процессы.

Бруски рамы скрепляют по углам в шип на эпоксидном клею и дополнительно укрепляют сверху металлическими уголками. Для защиты от влажности готовую раму покрывают водостойким лаком или краской. Прекрасной защитой для этих целей служит эпоксидный или полиуретановый клей (краска).

Минимальное сечение бруска 30 х 60 мм. Размер определяется породой дерева: чем мягче древесина, тем толще берется брусок. С нижней стороны рамы, где будет крепиться сетка, по всему периметру делается откос наружу, приблизительно 3-50 .

Металлические рамы

Самые надежные и стабильные рамы изготовляют из алюминиевой и стальной трубы, имеющей квадратное или прямоугольное сечение. Для повышения прочности при изготовлении больших шаблонов берут профиль с утолщенными вертикальными стенками.

На практике применяют заготовки не только с параллельными, но и со скошенными стенками. Треугольный профиль

используют в текстильной печати. Соединяют бруски сваркой, не оставляя отверстий, чтобы агрессивные жидкости для очистки сита не могли попасть внутрь профиля, вызвать коррозию изнутри и разрушить раму.

Готовые рамы должны иметь прямые углы и быть абсолютно плоскими. Их обязательно обрабатывают абразивным шлифовальным инструментом, уничтожая все заусенцы и острые углы.

Стальные рамы для предохранения от ржавчины хромируют гальваническим способом. Алюминиевые не боятся воды, но активно реагируют с растворами щелочи, которыми обезжиривают и регенерируют сетки.

Таблица параметров, которые желательно использовать при изготовлении рам

Формат DIN		Защитные	Внутренний	Алюминиевый	Алюминиевый профиль с	Стальной профиль,
			размер рамы,	профиль и тол-	переменным сечением
				щина стенок, см	стенок, мм

НАТЯЖКА СИТА Основные требования

Сетку натягивают на раму с максимальным усилием, близким к величине текучести данного материала. Если ткань недостаточно сильно натянута, то в печати может произойти искажение линейных размеров изображения и несовпадение контуров отдельных цветов при многокрасочной печати. Это особенно важно при изготовлении трафаретов для цветной растровой печати, где недопустимы изменения размера растровой точки. Любые отклонения вызывают изменение в цветовой гамме изображения.

Натяжка сита вручную

На деревянные рамы для несложных работ сетку можно натягивать вручную. Ткань захватывается специальными щипцами с широкими губками, чтобы не повредить полотно. Для этого губки дополнительно обклеивают резиной. Закрепляют полотно скобами, забивая их механическим или электрическим скобосшивателем (степлером).

Обычно в практике для равномерного натяжения сита применяют ручные и механические, а при массовом производстве пневматические растягивающие устройства.

Натяжка сетки вручную с помощью степлера

1. Закрепление скобами тесьмы по углам рамы.

2. Натяжка сетки и закрепление по периметру скобами.

3. Обрезка лишней ткани с помощью ножа.

4. Проверка равномерности натяжения сетки (стряхивание пыли и другого мусора).

Если в печатной мастерской используют шаблоны одного формата, то самым простым приспособлением будет деревянная неподвижная рама, по периметру которой забиты в шахматном по-

рядке иголки или мелкие гвоздики без шляпок. Толщина реек приспособления должна быть на 5

мм меньше рабочих трафаретных рам. Приспособление должно легко надеваться на раму. На деревянные рамы ткань прикрепляется скобами или двухкомпонентным клеем.

Для небольших металлических рамок удобно применять натягивающее устройство большого формата, в которое можно поместить сразу несколько рамок и закрепить на них сетку за один прием. Ткань натягивают вручную на иголки с максимальным усилием. Рамки размещают так, чтобы оптимально использовать всю площадь полотна.

Для экономии дорогого сетчатого полотна применяют достаточно простой способ. Ширину и длину натягиваемой сетки берут на 4 см меньше, чем расстояние между противоположными рядами иголок. Затем по периметру пришивают эластичным швом типа «зигзаг» любое тонкое прочное полотно 8 - 10 см шириной. Пришитую ленту удобно держать руками и накалывать на иголки для натяжки. После закрепления сетки на рамке полотно отрезают и пришивают к следующей сетке.

Раздвижное приспособление

При большом ассортименте форматов трафаретных рам можно самостоятельно изготовить простое раздвижное приспособление в виде четырех брусков с отверстиями для штифтов или бол-

тов. На каждом бруске по всей длине забиты иголки с интервалом 10-15 мм в два ряда. Иголки располагают в шахматном порядке, который позволяет более прочно удерживать сетку в растянутом положении. Вместо иголок можно забить тонкие гвоздики, а их шляпки удалить кусачками. Чтобы гвозди были заостренными, надо откусывать их под острым углом.

Для использования такого устройства потребуется только ровная поверхность стола. Перестановка крепежных болтов позволяет создать любые, необходимые в работе, прямоугольные или квадратные очертания рамы. После окончания работы приспособление легко разбирается на бруски и в компактном виде занимает мало места при хранении.

Если для работы применяют одноразовые сетчатые ткани с предварительно нанесенным фотослоем, то для каждого нового трафарета процесс натягивания сетки повторяется. Некоторые фотополимерные копировальные слои, закрепляемые только ультрафиолетовым излучением, также не подлежат регенерации и удаляются вместе с сеткой.

Механические приспособления

Фирмы, производящие допечатное оборудование, предлагают несколько типоразмеров подобных станков.

Достаточно просты в обращении и не потребляют энергии механические натягивающие устройства. Сетка по краям захватывается иголками, расположенными в несколько рядов, как в обычном ручном приспособлении. При сильном натяжении ткани иголки могут быть причиной разрыва сетки.

Более дорогие модели вместо иголок оснащены специальными зажимами, плоскости которых имеют противоскользящее покрытие. Шероховатая поверхность не позволяет ткани вытягиваться и удерживает ее длительное время в постоянном напряжении, пока клей не

затвердеет. Зажимы расположены по всему периметру вплотную друг к другу. Каждый зажим захватывает по 10-20 см ткани.

Ткань закрепляют так, чтобы нити располагались параллельно кромкам натягивающего устройства. Вращая ручки винтовой передачи, ткань растягивают сначала в продольном, а затем в поперечном направ-

лениях. Неправильно расположенная сетка деформируется при натяжении, что может изменить ее пропускную способность при печати.

Максимальный размер рамы, помещаемой в механическое натягивающее устройство, зависит от модели и может быть от 70х70 до 210х210 см. Каждая модель устройства позволяет трансформироваться в меньшую сторону и создавать конфигурацию, необходимую пользователю. Это важно в тех случаях, когда применяются рамы нестандартных форматов, а также для экономии сетчатого полотна.

Электромеханические приспособления

Для триадной печати, когда необходимо иметь несколько больших рам с одинаковым натяжением сетки, применяют станок с электромеханическим приводом. В станке размещают сразу все необходимые рамы. Края полотна зажимают фиксаторами. Такие приспособления имеют ширину 180 см и длину от 3-х до 6 метров.

Пневматические приспособления

При массовом производстве трафаретов наиболее удобны пневматические, состоящие из набора независимых друг от друга стандартных зажимов. Каждый зажим оснащен отдельным

пневматическим цилиндром, который подсоединяют на время натяжки сита к компрессору. С возрастанием давления в цилиндре автоматически увеличивается зажимающее усилие держателей полотна. Это позволяет прочно удерживать в напряженном состоянии полиэфирное, нейлоновое и металлизированное полотно, а также металлические сетки. Ширина зажимов определяется типоразмером и составляет 15 и 25 см.

На ровном столе размещают трафаретную раму и, комбинируя зажимы, составляют необходимое по размеру для данной рамы устройство. Чтобы разместить зажимы вокруг рамы, стол должен быть длиннее и шире самой большой рамы на 70 см.

По периметру стола укреплена воздушная магистраль, снабженная вентилями для подключения и манометром для контроля давления. Цилиндры могут быть соединены между собой последовательно, а к магистрали подключены в одной или двух противоположных точках. Края сетчатой ткани закрепляют в зажимах и включают насос. Одинаковое давление во всех пневмоцилиндрах придает сетке равное натяжение в продольном и поперечном направлениях. Стол дополнительно можно оборудовать приспособлением для вытяжки паров растворителя, который входит в состав клея.

Регулируя давление в магистрали по манометру, можно изменять величину натяжения сита. Растянутая ткань имеет свойство ослабевать через некоторое время. Особенно заметно это при использовании сетчатых тканей из скрученной нити, серийно вырабатываемых в текстильной промышленности. Сетки из моноволокна меньше изменяют свои показатели, но более тонкие нити, а следовательно, более высокие номера тканей, вытягиваются на 2 - 3 % больше, чем толстые.

Постоянное давление воздуха в магистрали сохраняет силу натяжения заданной величины и компенсирует все изменения, происходящие в нитях. Рекомендуется натянутое сито приклеивать не сразу, а выждать для стабилизации некоторое время, которое зависит от материала и категории сетчатого полотна.

Внутреннее напряжение ткани через несколько часов понижается на 10 -20 % и в дальнейшем изменяется уже незначительно. Этот немаловажный фактор надо учитывать при определении величины нагрузки при растяжке полотна. Использование измерительного прибора натяжения упрощает контроль за этой операцией. Повышение тяговой нагрузки на 10 - 20 % компенсирует будущие изменения, и не требуется ждать несколько часов для стабилизации внутренних напряжений в ткани. Металлизированные ткани и ткани, содержащие углеродные волокна, малоэластичны, вытягиваются на 1 - 2 %, а металлические сетки еще более жесткие, коэффициент растяжения у них низкий и не превышает 0,5 %.

Для работы подбирают бесшумный компрессор, имеющий объем ресивера не менее 50 литров и мощностью до 6 атмосфер, или приобретают специально изготовленные для таких целей столы, оборудованные необходимыми приборами.

КОНТРОЛЬ НАТЯЖЕНИЯ СИТА

Говоря о натяжении сита, нельзя оперировать словами «чуть больше» или «чуть меньше». Обычно с этого начинаются все дальнейшие проблемы в технологическом цикле изготовления трафарета, а в результате, чаще всего, при печати получают дополнительный брак. Несовмещение цветов и изменение линейных размеров рисунканаиболее характерные признаки того, что сетки натянуты с различным напряжением.

Мастера, работающие длительное время в шелкографии, натягивают сетки, исходя из своего опыта, и этого достаточно для определенного уровня качества. В небольших печатных мастерских применяют ограниченное количество номеров сетчатого полотна, и при печати работ, не связанных с цветоделением, ручной и приблизительный контроль за натяжением вполне допустим.

Фирмы, имеющие широкий диапазон заказов, сталкиваются с тем, что ассортимент применяемых номеров и категорий сеток увеличивается. В таких условиях полагаться только на чутье мастера уже невозможно. Ведь максимальное усилие, которое необходимо приложить к сетчатому полотну при натяжении, зависит от частоты нитей и их толщины. То есть при одном и том же номере сетки для легкой категории требуется меньше усилий, чем для ткани тяжелой категории, изготовленной из более толстых нитей.

Машинная трафаретная печать особенно требовательна к одинаковому натяжению сеток на рамах.

Натяжение сетки можно контролировать специальным измерительным прибором, показывающим величину в Ньютон/см (N/см).

Тензометр

Прибор, измеряющий распределения деформаций, называется тензометром. Изготовители сетчатого полотна и оборудования для трафаретной печати выпус-

кают несколько модификаций тензометров. Например, фирма «SST ТПа1»предлагает механический прибор со стрелочным индикатором, a «SVECIA» - электронный измерительный прибор с цифровым дисплеем на жидких кристаллах, который работает от встроенной батареи. Диапазон измерений

от 0 до 60 N/см

Тензометр имеет две неподвижные опоры, а между ними выдвижной шток, который в зависимости от натяжения сетки прогибает ее поверхность и через систему рычагов передает полученное значение на циферблат. Установленный на стекло прибор должен показывать максимальную величину шкалы Специальный калибровочный винт позволяет отрегулировать отклонения в показаниях прибора

Тензометр устанавливают во время измерения на сетку, желательно посередине, на одинаковом рас-

стоянии от краев рамы, и натягивают ткань до показателей, которые рекомендуются для данной сетки и вида печати. Чтобы не было искажений в показаниях прибора, рама располагается в горизонтальном положении, а измерения проводят не ближе 10 см до края рамы.

До 6 - для печати по текстилю и для ручной печати; 10-12 - одноцветная или многоцветная печать, не требующая точного совмещения конту-

8-20 - для общих графических работ; 15-25 -для печатных изданий высокой точности (например: печатные схемы для радио-

электроники, шкалы измерительных приборов и т. п.), многокрасочные полутоновые печатные издания

Так как трафарет должен сохранять некоторую эластичность в течение всего процесса печати, то нет необходимости предельно сильно натягивать ткань на раму. Практически было доказано, что в графической многокрасочной трафаретной печати точность совмещения может быть достигнута, когда сетки, например, имеют напряжение, равное 10 N/см. Длительная печать и неоднократная регенерация сита также приводят к уменьшению натяжения.

Важно, чтобы все сетки для одной работы показывали относительно одинаковые значения. Отклонение может колебаться в пределах 2 N/см для каждой рамы. Максимальное натяжение сетки требуется только при машинной печати, где давление ракеля на трафарет постоянное, равно-

мерное, и нет опасности случайно пережать предел эластичности нитей. Превышение такого предела приводит к растяжению сетки без восстановления исходной длины.

Номера сеток, ни-						Допустимые откло-
		натяжения, N/см
(моно полиамид, капрон, нейлон)
(моно полистер - лавсан)
(моно полистер модифицированный)
(моно полистер -металлизированный)
(моно полистер – антистатическая с углеродными ни-

При изготовлении сеток с № 90 по № 120 нормальной категории итальянская фирма «Saati» применяет нить одинаковой толщины (40 мкм). Так как ткань № 120 содержит нитей в полтора раза больше, то и прочность соответственно возрастает. Поэтому рекомендуемое натяжение для № 90 будет равняться 25-28 Н/см, а для № 120 уже 28-32 N/см.

Так как производители сетчатого полотна проводят испытания для своей продукции, то они для каждого номера и категории предлагают свои показатели натяжения, которые могут отличаться от показателей других фирм. Поэтому при приобретении сеток не забудьте получить необходимую информацию.

Например, вот такую сводную таблицу величин натяжения своих трафаретных сеток пред-

лагает швейцарская фирма Swiss Silk Boltina Cloth Mfg.Co.Ltd.Zurich.

Причины потери натяжения

При недостаточной жесткости рамы, особенно больших размеров, стороны прогибаются

к середине и натяжение в середине трафарета падает. Это касается как деревянных, так и металлических рам.

Плохо закреплена ткань в зажимах натяжного устройства. Рама должна фиксироваться в натяжном устройстве на одинаковом уровне относительно зажимов, чтобы ткань равномерно прилегала по всему периметру во время приклеивания.

Если в помещении, где натягивается сито, высокие колебания температуры воздуха.

Не соблюдается время выдержки между окончанием натяжения сита и началом склеива-

КРЕПЛЕНИЕ СЕТКИ К РАМЕ Механическое крепление Скобами

Простой и быстрый способ крепления натянутой сетки к деревянной раме реализуется с помощью механического или электрического скобосшивателя. Существует два варианта.

При первом варианте, сетку удерживают вручную с помощью специальных щипцов, натягивают и сразу забивают скобы. Ткань выкраивают с таким расчетом, чтобы губки щипцов прочно захватывали края. При необходимости экономии сетки, по краям дополнительно пришивают полосы из обычной прочной ткани, шириной 5 - 10 см, за которые держат щипцами, что также уменьшает риск обрывов и искажений по периметру сетки.

Первые четыре скобы забивают в середины брусков рамы крест-накрест, натягивая полотно с максимальным усилием. Следующие точки крепления располагаются по углам, с учетом усилий натяжения ткани по диагонали. Необходимо следить, чтобы нити основы были без перекосов и взаимно перпендикулярными. Дальше крепление ведут симметрично от средины брусков к углам рамы.

Во втором варианте, который дает несомненно лучшие результаты, ткань предварительно натягивают в любом растягивающем устройстве, а затем не спеша закрепляют. Интервал между забиваемыми скобами зависит от силы натяжения полотна и сложности будущего рисунка. Скобы забиваются параллельно краю рамы, а при сильном натяжении сетки или частом размещении скоб - под углом.

При отсутствии скобосшивателя, сетка закрепляется мелкими гвоздями и деревянными рейками сечения 5х10 мм.

Так как рейки не должны выступать над плоскостью трафарета, раму заранее изготавливают с дополнительными пазами по всему периметру. Глубина паза 5,5 мм и ширина 11 мм.

Древесина для реек подбирается мягкая, чтобы не скалывалась при частом расположении гвоздей. Плоскости брусков рамы состругиваются с небольшим уклоном в 2 - 3 мм к внешнему краю, чтобы скомпенсировать деформацию дерева вовнутрь при сильных нагрузках. Кроме этого, сетка, плотно прилегая ко внутреннему периметру рамы, не отслаивается при давлении ракеля на трафарет во время печати и не позволяет подтекать туда краске.

Прежде чем забивать рейки, сетку закрепляют с небольшим усилием в растягивающем устройстве. Нагрузку делают не максимальной, так как рейка, при забивании ее в пазы, дополнительно увеличивает натяжение. Гвозди предварительно забивают в рейки, которые размещают над пазами. Постепенно, забивая гвозди ударами молотка, погружают рейки в пазы. Метод позволяет равномерно и с достаточно сильным натяжением закрепить полотно на раме. Сетку удерживают не только гвозди, но и сила трения при изгибе ткани в пазах.

Самонатягивающиеся рамы

Закрепить и натянуть до необходимой величины сетку на раму без натягивающего устройства можно при помощи самой рамы. Такие рамы снабжены дополнительными приспособлениями, растягивающими сетку после её закрепления. Сетка монтируется без помощи клея в специальных пазах, где гибкие алюминиевые или сдвоенные нейлоновые стержни плотно удерживают полотно от смещения. Во время натяжения стержни смещаются, упираются в стенки паза, и за счет этого заклинивающий фактор пропорционально возрастает.

Вращающиеся рамы представляют собой изделие из уголков и четырех массивных труб, которые с помощью гаечного ключа можно поворачивать только в одну сторону. Каждая сторона рамы вращается независимо друг от друга. Все детали выполнены из алюминия и нержавеющей стали. В зависимости от модели применяют трубы диаметром от 2,5 до 5 см, что позволяет изготовлять рамы размером от 17 до 155 см. Для больших форматов рам выпускают модели,

имеющие дополнительные ребра жесткости из металлических уголков, не позволяющие сторонам рамы прогибаться.

Операция по натягиванию сетки довольно проста. Рама накладывается на ткань, края её заворачиваются вокруг труб и фиксируются в пазах прутками. В центр сетки ставят измеритель натяжения и, попеременно вращая трубы вовнутрь с помощью ключа, достигают необходимых показателей.

Рамы с раздвижными натягивающими планками имеют более простую конструкцию. Боковые стороны рамы имеют профиль в виде скобы из алюминиевого сплава. Внутри профиля размещены металлические планки, которые перемещаются при вращении болтов. Шайбы и болты делают из нержавеющей стали и размещают по 3-4 штуки с каждой стороны. В планках проточен соответствующий фигурный паз для крепления ткани алюминиевыми полосками сечением 6х1,5 мм или нейлоновыми сдвоенными стержнями. Чтобы упростить и облегчить установку стержней, применяют специальный инструмент в виде широкой стамески из алюминия толщиной 3-5 мм. Силуэт паза может различаться, но принцип зажима сетки остается один и тот же (рис. 1, 2).

Рамы небольшого формата сваривают из простого профиля (рис. А), свыше 150 см - из профилей, усиленных дополнительной внутренней перемычкой (рис. Б).

В другом варианте рамы собирают из металлических уголков и передвижных планок, перемещаемых также болтами, но с утопленными головками. Прорезь в планке протачивается в соответствии с выбранным методом зажима ткани.

Клеевое крепление

Сетку закрепляют с помощью клея как на металлические, так и на деревянные рамы. Прежде чем наносить клей на раму, поверхность необходимо обезжирить. Новые рамы, особенно металлические, зачищают от заусенцев, а все острые углы закругляют абразивным бруском или кругом. Вторично используемые рамы тщательно очищаются от остатков печатной краски и старого клея. Если клей используется неоднократно одного и того же вида, то старую клеевую пленку соскабливать не обязательно, при условии, что она ровно и прочно держится на раме.

Для обезжиривания применяют различные водные смывочные средства и органические растворители: ацетон, очищенный бензин или спирт. Операцию проводят непосредственно перед склейкой. Едкий натр применяют для обезжиривания с осторожностью, так как он химически реагирует с алюминием.

Кроме обезжиривания, поверхности придают шероховатость для лучшего сцепления с клеем. Обрабатывают рамы абразивными материалами или пескоструйным аппаратом.

Различные виды клея Контактный

Клей, который затвердевает приблизительно через 30 секунд, прочно удерживает ткань так, что рама не нуждается далее в натяжении и после несколько минут сушки может быть освобождена от натягивающего устройства.

Клей наносится на раму и на натянутую ткань. Когда клей высохнет, склеивающиеся поверхности сжимают вместе и сетка затем дополнительно проглаживается пластмассовым шпателем для лучшего контакта.

Хотя отвердитель добавлен, этот клей недостаточно эффективен, когда находится в контакте с некоторыми растворителями. Следовательно, склеивающаяся поверхность должна быть защищена дополнительно лаковым покрытием.

Резервный

Эти клеи могут применяться к рамам заранее и затем просто восстанавливаться в течение склеивания с ацетоном или любой другой подходящей средой. Этот клей также должен быть защищен лаковым покрытием.

Двухкомпонентный стойкий к растворителям

Двухкомпонентный эпоксидный клей готовят непосредственно перед употреблением, смешивая смолу и отвердитель в указанных производителем пропорциях (обычно 1 часть отвердителя на 10 частей смолы). Такой клей дает прочную твердую пленку, не растворимую в воде, нефтяных растворителях и щелочах, которые чаще всего применяют в технологических процессах. Если клей получился вязким для нанесения его кистью, то его разбавляют ацетоном до необходимой консистенции.

Для оптимального контакта сетки и плоскостей рамок во время затвердения клея применяют дополнительно металлические бруски сечением 30 х 30 мм или полосы в качестве грузов, которые размещают в середине каждой

рамки и между рамками. Сетка слегка прогибается и плотно прижимается к приклеиваемой плоскости каждой рамки.

Маркировка

Трафаретный печатник, работающий с рядом различных тканей, во избежание путаницы должен маркировать рамы.

Проблемы тонких линий

Специфика трафаретной печати не позволяет печатать линии тоньше, чем 0,15 - 0,2 мм. Часть печатной площади занимают переплетенные нити, которые препятствуют уменьшению разрешающей способности. В принципе толщина линии может соответствовать расстоянию между

нитями при условии, что при копировании трафарета эта линия попадет в свободные промежутки между нитями. Если же проекция изображения попадает на нить, то линия будет отсутствовать. Исходя из этого, сделаем вывод, что ширина печатного элемента не может быть меньше удвоенной ширины ячеек данного номера сетки и плюс диаметр нити, применяемой для изготовления ткани.

Во время печати различных таблиц можно столкнуться еще с одной проблемой. Некоторые вертикальные или горизонтальные линии не получаются одинаковой толщины по всей длине. Часто заметно сужение в какую-нибудь сторону. Чем тоньше линии, тем чаще этот фактор заметен. Объяснение

достаточно простое.

Обычно ткань натягивают на формную раму с таким расчетом, чтобы нити основы были параллельны сторонам рамы. При фотокопировании будущие вертикальные и горизонтальные линии изображения формируются пересекающимися нитями основы. Нить, идущая

параллельно линии, частично перекрывает печатные просветы. На практике невозможно натянуть сито с абсолютно геометрической точностьюи совместить копируемый рисунок. Поэтому лучше сделать так, чтобы нити ткани не совпадали с основными линиями изображения. Для этого сетчатое полотно преднамеренно закрепляют на раме под некоторым углом.

При повороте сетки до 15° поступают следующим образом. Вырезают из бумаги выкройку необходимого размера и укладывают на ткань. Поворачивают до заданного угла и обрезают заготовку. Полученный кусок сетки вставляют в зажимы натягивающего устройства и дальше поступают как обычно.

Все упрощается при использовании специальной вспомогательной рамы, в которую вставляется рабочая рама и поворачивается под любым углом. Сама ткань натягивается в обычном режиме, без перекоса.

Контролировать натяжение полотна в таком приспособлении сложнее, так как зажимы не упираются непосредственно в ребра рамы. Если бруски недостаточно жесткие, то после снятия напряжения с зажимов сильно натянутая ткань может деформировать раму, что снизит показатели натяжения сетки.

ОБРАБОТКА СЕТКИ ПЕРЕД НАНЕСЕНИЕМ ФОТОРАСТВОРА

Когда сетка натянута, можно считать, что первый этап изготовления трафарета выполнен - приготовлена несущая основа. Следующий этап состоит в создании участков на сетке, не пропускающих краску во время печати. Каким бы ни был способ создания таких участков, прежде всего мы должны помнить, что к трафарету будут прикладываться различные физические нагрузки. Изолирующие участки должны прочно удерживаться на деформирующейся сетке и сохранять свои качества

до конца печати.

В первую очередь надо обратить внимание на то, как прочно прилипает к нитям резервирующий состав.

Если сито выткано из натурального или искусственного шелка, то нити, скрученные из тончайших волокон, достаточно шероховатые и позволяют прочно удерживать вещество, из которого будут сформированы печатные элементы.

Рассматривая сетчатую ткань из моноволокна, при большом увеличении мы можем увидеть, что нити похожи на стеклянные стержни с очень гладкой поверхностью. На таких нитях плохо удерживается фотослой, и небольшие печатные элементы (точки, штрихи) легко осыпаются под давлением ракеля и от деформации трафарета. Для преодоления этой проблемы необходимо нити сделать шероховатыми. Существует несколько способов:

Механический способ

Пемзу толкут в порошок и просеивают через сито № 20 или № 30. Порошком пемзы протирают кругообразными движениями всю поверхность сетки с внутренней и наружной стороны. Де-

лают это помощью мягкого фетрового или суконного тампона. Мононити ткани становятся шероховатыми, с мельчайшими заусенцами, которые увеличивают площадь сцепления растворов. Остатки порошка вымывают из ткани сильной струёй воды, протирая при этом жесткой щеткой, чтобы удалить случайно застрявшие в ячейках частицы пемзы.

Вместо пемзы можно применять водостойкие шлифовальные бумаги или ткани зернистостью от №М40 до №М5. Обрабатывают сетку как в сухом, так и во влажном состоянии

Удобны в работе не закрепленные на основе абразивные микропорошки (корунд, карбид кремния и другие), которые наносят на сито во влажном состоянии губкой и протирают внутреннюю и наружную стороны в течение 3-5 минут. Размер зерна абразива от №М40 до №М10. Смывают порошок струёй воды под сильным давлением.

Абразивы, по своим физическим данным очень твердые и острые кристаллы, могут неоднократно использоваться для последующего приме-

нения. Тяжелый порошок быстро оседает в воде. Если поддон смывочного устройства наклонен в противоположную сторону от сливного отверстия, то весь абразив будет скапливаться на дне. Невысокие поперечные перегородки на дне позволят задержать не только весь используемый порошок, но и сэкономить затраченные средства.

Не рекомендуем применять бытовые чистящие средства, содержащие абразивные добавки неопределенного размера. Всегда остается опасность сильно поцарапать нити крупной частицей абразива, что может в дальнейшем способствовать разрыву ткани. Кроме этого, крупные частицы забивают ячейки сетки и трудно вымываются водой, а при печати не пропускают краску

Химический способ

Некоторые химические растворы разрушают материал, применяемый для изготовления сетчатых тканей. В небольших концентрациях и при кратковременном воздействии моноволокно разъедается только в поверхностном слое, сохраняя свою прочность и эластичность. Жидкие химикаты пропитывают ткань и смачивают полностью все нити, создают прекрасную шероховатую поверхность по всей структуре ткани, так необходимую в изготовлении долговечного трафарета.

Для полиамидных нитей:

Раствор наносят кистью на сетку и обрабатывают в течение 3-х минут.

Взамен ортокрезола применяется хлористый цинк:

В течение 15 минут ткань обрабатывают раствором.

Чтобы прекратить дальнейшее воздействие раствора на материал, его тщательно смывают чистой водой.

«Фирменный» способ

Зарубежные фирмы, специализирующиеся в области трафаретной печати, предлагают обрабатывающие и обезжиривающие растворы под различными названиями, которые можно приобрести в России у торговых агентов или заказать непосредственно у производителя. Применяют их согласно приложенным инструкциям и рекомендациям.

Химическая обработка более безопасная, по сравнению с механической, и в несколько раз эффективнее из-за максимального воздействия на всю поверхность нитей. Равномерная шероховатость позволяет прочно удерживаться мельчайшим печатным элементам рисунка.

Рамные металлические конструкции отличаются большим разнообразием статических схем, количеством пролетов, конфигурацией и т.д., что позволяет строить здания самого различного назначения и размеров.

На рисунке 3.2.1 приведены некоторые типы плоских и пространственных стальных рамных конструкций. Статические схемы рамных конструкций приведены на рис.3.2.2.

Чаще всего сечения рамных конструкций выполняют сплошными двутаврового или коробчатого сечения. Некоторые возможные варианты сплошных сечений стальных рам приведены на рисунке 3.2.3.

Использование того или иного вида рам, их статической схемы и типа сечения определяется размерами и конфигурацией проектируемого здания, наличием соответствующего технологического оборудования для изготовления конструкций и другими факторами.

В зависимости от расчетной схемы рамы ригели выполняют постоянного или переменного сечения. В двухшарнирных рамах (рис. 3.2.2 в) высоту ригеля постоянной высоты принимают равной 1/30-1/40 пролета. Стойки обычно имеют переменное сечение, уменьшающееся к опорам.

При пролетах более 50-60 м экономичны сквозные (решетчатые) рамы (рис. 3.2.4). В двухшарнирных сквозных рамах с шарнирным сопряжением стоек и фундаментов высоту ригеля рамы принимают в пределах 1/8-1/15 пролета.

Бесшарнирные сквозные рамы, используемые обычно в покрытиях ангаров, имеют очень большие пролеты (120-150 м). Высоту ригеля в таких рамах принимают равной 1/12-1/20 пролета. В ангаростроении применяются также двухконсольные и одноконсольные рамы. Одноконсольные рамы целесообразны в навесах спортивных сооружений. В зданиях пролетом 40–50 м и высотой 16–20 м можно применять сквозные двухшарнирные рамы с ломаным ригелем (рис. 3.2.1 з) постоянной высоты, равной 1/15-1/25 пролета.

Решетку ригелей сквозных рам обычно принимают треугольной. Стойки рам могут быть запроектированы сплошными (рис. 3.2.4 а) или решетчатыми (рис. 3.2.4 б). Решетчатые стойки могут иметь треугольную или раскосную решетку. Сечения стержней и узлы сквозных рам конструируют аналогично фермам больших пролетов. Однако наиболее целесообразно применение гнутых профилей прямоугольного сечения.

Ниже даны примеры применяемых в производственных зданиях типовых рамных конструкций.

Рис.3.2.1. Типы рамных конструкций

а – каркас из плоских рам; б – из пространственных рам; в – пространственный каркас из плоских рам и силовых пространственных связей; г – однопролетная рама; д – многопролетная рама; е – П-образная рама; ж – рама с уклоном стоек и ригелей; з – рама полигонального очертания

Рис.3.2.2. Статические схемы рамных конструкций.

а – двухшарнирная рама; б – трехшарнирная рама; в – рама с жестким опиранием стоек на фундаменты и жесткими узлами сопряжения ригеля со стойками; г – рама с жестким опиранием стоек на фундаменты и шарнирными узлами ригель-стойка; д – рама с шарнирно опертыми крайними и промежуточными стойками, жесткими узлами сопряжения ригелей с крайними стойками и шарнирным сопряжением со средними; е, ж – рамы с разрезными или неразрезными ригелями, шарнирно опертыми на защемленные стойки; з – рама с развитой средней стойкой, выполняющей роль ядра жесткости; и -, к – смешанные схемы.

Рис.3.2.3. Типы сечений рамных конструкций.

а – из сварных двутавров постоянного или переменного сечения с плоскими стенками; б – из прокатных двутавров переменной высоты, образованных из обычных путем диагонального роспуска и сварки; в – из прокатных двутавров без усиления и с усилением вутами; г – из сварных двутавров с гофрированной стенкой; д – коробчатое сечение (тип «ПЛАУЭН» или «ОРСК»).

Рис. 3.2.4. Типы решетчатых рам

а – со сплошными стойками; б – с решетчатыми стойками

Рамные конструкции по серии 1.420.3-15 «Стальные рамные конструкции каркасов типа «Канск» одноэтажных производственных зданий с применением несущих рам из прокатных широкополочных и сварных тонкостенных двутавровых балок» разработаны для одноэтажных зданий с пролетами 18 и 24 м, количеством пролетов от одного до пяти и высотой до нижнего пояса ригеля 4,8 – 10,8 м. Шаг рам для однопролетных зданий принят 6 м, а для многопролетных – 6 и 12 м.

Здание может быть оборудовано подвесными кранами грузоподъемностью от 1 до 3,2 т или мостовыми опорными кранами легкого и среднего режимов работы грузоподъемностью от 5 до 32 т.

Для конструкций типа «Канск» разработано два варианта решения торцов:

С наличием в торце рам, смещенных на 500 мм во внутрь, и ненесущего фахверка;

Вместо рам в торце устанавливают торцевой несущий фахверк, включающий стойки, горизонтальные балки и вертикальные связи.

Вариант с ненесущим фахверком применяют в тех случаях, когда предполагается в будущем расширение здания, при этом торцевые рамы будут выполнять функцию спаренных рам температурного шва. Второй вариант целесообразен, если дальнейшее строительство не предусмотрено.

Ригели рам запроектированы из тонкостенных сварных балок, а стойки – из прокатных широкополочных двутавров. Сопряжение ригелей и стоек однопролетных рам выполняется жестким. Ригели многопролетных рам соединяются с колоннами крайних рядов шарнирно, а с колоннами средних рядов – жестко.

Стойки несущего фахверка запроектированы из холодногнутых тонкостенных профилей коробчатого сечения или из составных С-образных профилей.

В зданиях с подвесными кранами крановые пути в торце здания крепят к стойкам фахверка или к поддерживающим стальным балкам.

В зданиях с мостовыми опорными кранами устанавливают встроенную крановую эстакаду, состоящую из жестко закрепленных на фундаментах стоек и уложенных по ним типовых подкрановых балок.

В продольном направлении жесткость здания обеспечивается вертикальными связями, устанавливаемыми по каждому ряду колонн и стоек крановой эстакады в середине температурного блока длиной не более 72 м.

Все монтажные узлы каркасов типа «Канск» согласно серии приняты болтовыми, что исключает применение сварки на строительной площадке.

Схемы расположения элементов каркаса и узлы стальных конструкций типа «Канск» приведены на рисунке 3.2.5 – 3.2.7.

Рис. 3.2.5 . Рамные конструкции типа «Канск»

Рис. 3.2.6. Конструктивные узлы рамных конструкций типа «Канск»

Узлы замаркированы на рисунке 3.2.5.

Рис. 3.2.7. Конструктивные узлы и крепление крановых путей для рамных конструкций типа «Канск»

Рамы из двутавров переменного сечения (шифры 828 КМ, 828 КМ-1, 941 КМ, 961 КМ) применяются в одноэтажных однопролетных производственных зданиях пролетами 18 и 24 м и с отметкой верха ригеля рам 6,940 и 8,140 м без светоаэрационных фонарей. Шаг рам принят 6 м. Здания могут быть оборудованы подвесными кранами грузоподъемностью до 3,2 т.

Каркас здания с рамными конструкциями состоит из поперечных рам, прогонов, вертикальных связей и распорок по стойкам рам, стоек и балок торцевых фахверков.

Элементы переменного двутаврового сечения в ригеле и стойках изготавливаются из прокатных двутавров с параллельными гранями полок путем их продольного роспуска по наклонной линии на тавры переменной высоты.

Сопряжение стоек с фундаментом принято шарнирным. Сопряжения элементов в карнизных и коньковом узлах приняты жесткими и выполняются на фланцах толщиной 25 мм с применением высокопрочных болтов.

Жесткость каркаса в поперечном направлении обеспечивается работой рам, в продольном направлении - вертикальными крестовыми связями и распорками по каждому ряду стоек рам, обеспечивающими устойчивость стоек из плоскости рам.

Уклон верхнего пояса ригеля принят 0,025 при использовании типовой рулонной кровли и 0,100 при использовании кровельных панелей с металлическими обшивками.

Несущий торцевой фахверк запроектирован из широкополочных двутавров.

Схемы рам и узлы сопряжения элементов рамной конструкции приведены на рисунке 3.2.8.

Рамы из двутавров переменного сечения находят широкое применение в конструкциях производственных и общественных зданий. В качестве примера можно привести также рамные конструкции «АСТРОН».

В них используются сварные двутавры как переменного, так и постоянного сечения. Разработаны однопролетные здания с величиной перекрываемых пролетов до 72 м. При наличии дополнительных внутренних опор перекрываемые пролеты могут достигать 150 м. Шаг рам принимается от 5 до 12 м. Высота по водосточному желобу может достигать 20 м. При необходимости могут быть разработаны рамы других геометрических размеров.

Здания могут быть оборудованы мостовыми опорными кранами грузоподъемностью до 20 т.

Рамы, как правило, крепятся к фундаменту шарнирно. Однако при необходимости соединение может быть жестким. Торцевой фахверк выполняется несущим из сварных или горячекатаных стоек и ригелей. Прогоны покрытия приняты из холодногнутого оцинкованного Z-профиля.

Пример здания из рамных конструкций «АСТРОН» приведен на рисунке 3.2.9.

Рис. 3.2.8. Стальные рамные конструкции из двутавров

переменного сечения

Система каркаса из плоских рам коробчатого сечения типа «Орск» (шифр 135, серия 2.420-4 вып.3) состоит из однопролетных поперечных рам, располагаемых с шагом 6 м, прогонов, вертикальных связей, стоек и балок торцевых фахверков. В многопролетных зданиях конструкции типа «Орск» применять не рекомендуется.

Конструкции каркаса разработаны для отапливаемых зданий пролетами 18 и 24 м, имеющих высоту до верха ригеля рам на опоре 6980 мм и 8180 мм. Применяются в бесфонарных зданиях и в зданиях с зенитными фонарями, бескрановых и с мостовыми кранами грузоподъемностью 5 т. Уклон ригеля рамы принят 1,5%.

Сопряжение стоек рам с фундаментами принято шарнирным. Сопряжения элементов в коньковом и карнизных узлах приняты жесткими и выполняются на фланцах толщиной 16 мм с применением высокопрочных болтов.

Схемы и узлы рамных конструкций типа «Орск» приведены на рисунках 3.2.10 и 3.2.11.

Стальные каркасы типа УНИТЕК одноэтажных производственных зданий с применением конструкций из гнутосварных труб разработаны для применения в отапливаемых и неотапливаемых зданиях без кранов, с подвесными кранами грузоподъемностью от 1 до 5 т и с мостовыми опорными кранами грузоподъемностью 5, 10 и 16 т с режимами работы 1К-5К с неагрессивной или слабоагрессивной средой при относительной влажности внутри помещения не более 70%.

Подвеска кранов производится симметрично относительно центральной оси пролета рамы. В торцах здания с подвесными кранами крановые пути опираются на балки либо непосредственно на стойки несущего фахверка.

В качестве ограждающих конструкций, как правило, применяются панели с обшивкой из профилированного листа или конструкции послойной сборки для отапливаемых зданий и профилированный лист для неотапливаемых зданий.

Основными несущими конструкциями каркасов УНИТЕК являются сквозные одно- и многопролетные рамы из гнутосварных труб. Шаг основных несущих конструкций 6 м. При необходимости, при больших вертикальных нагрузках (снеговой мешок и др.) шаг рам может быть уменьшен.

Сопряжение конструкций крайних стоек рам с фундаментом шарнирное, средних стоек рам и стоек фахверка - жесткое.

Сопряжение ригеля рамы с крайними стойками жесткое, со средними стойками - шарнирное.

Отметка низа несущей конструкции ригеля в месте сопряжения с крайней стойкой рамы (Н ) предусмотрена от 4,8 до 14,4 м.

Привязка крайних стоек к продольным осям принимается «0» или «250» для пролетов 12 - 18 м в зависимости от возможности размещения подвесного крана. В бескрановых зданиях пролетом 21-30 м принимается нулевая привязка.

Длина температурного блока не более 96 м.

В торце здания устанавливается несущий торцевой фахверк, состоящий из стоек и балок. Жесткость системы фахверка обеспечивается постановкой системы гибких связей и распорок. В случае предполагаемого расширения

здания в торце устанавливается основная несущая рама с самонесущими стойками фахверка.

Устойчивость и геометрическая неизменяемость здания обеспечивается:

в поперечном направлении – конструкциями несущих рам;

в продольном направлении - системой вертикальных связей и распорок.

Жесткость покрытия обеспечивается системой горизонтальных связей и распорок по ригелю рамы.

Прогоны покрытия выполнены по разрезной схеме. Шаг прогонов покрытия принимается равным 1.5 или 3.0 м в зависимости от нагрузки на покрытие и несущей способности кровельных ограждающих конструкций. При шаге прогонов 1,5 м решетка ригеля выполняется с дополнительными стойками. Сечения прогонов покрытия приняты из прокатных и гнутых швеллеров.

Прогоны стен выполнены по разрезной схеме. Шаг стеновых прогонов назначается от 1.2 до 3.0 м кратным 0.6 м в соответствии с расположением окон, ворот и других проемов, а также в зависимости от вертикальной и горизонтальной нагрузок и несущей способности стеновых ограждающих конструкций. Сечения стеновых прогонов приняты из прокатных и гнутых швеллеров, а также из гнуто-сварных труб.

Горизонтальные и вертикальные связи по каркасу и фахверку - крестовые гибкие из круглой стали Ø 20 и Ø 24 мм.

Распорки между рамами выполняются из гнутосварных труб.

Все заводские соединения - сварные. Монтажные соединения на втулках и на обычных и высокопрочных болтах.

Габаритные схемы зданий с подвесными кранами приведены на рисунке 3.2.12 , конструктивные узлы сопряжений для рам – на рисунках 3.2.13 и 3.2.14.

Здания, оборудованные мостовыми опорными кранами грузоподъемностью 5, 10 и 16 т, могут быть одно - или двухпролетными с величиной пролетов 12 и 18 м с отметкой до низа ригеля Н от 6,0 до 14,4 м.

Стальные арки также могут иметь сплошное или сквозное сечение.

Сплошные арки обычно имеют постоянное сечение и применяются при пролетах до 60 м (рис. 3.2.15). Высота сечения таких арок (h ) обычно принимается равной 1/50 - 1/80 от пролета (L ). При пролетах более 60 м обычно применяют сквозные (решетчатые) арки. Высота сечения в этом случае составляет 1/30-1/60 от пролета. Геометрические схемы и типы сечений сквозных рам приведены на рис. 3.2.16 .

Наибольшее распространение получили металлические арки, работающие по двухшарнирной схеме. Конструкция опорного шарнира определяется пролетом арки и величиной действующей нагрузки. На рисунке 3.2.17 а приведена наиболее простая конструкция (с помощью плиточного шарнира), характерная для легкой арки сплошного сечения.

Рис. 3.2.10. Стальные рамные конструкции коробчатого сечения типа «Орск

Рис. 3.2.11. Схемы торцов, расположения прогонов и вертикальных связей в зданиях со стальными рамными конструкциями коробчатого сечения типа «Орск»

Рис. 3.2.12. Габаритные схемы зданий с применением

рам УНИТЕК

Наиболее сложное решение, с помощью балансирного шарнира, имеют опорные узлы тяжелых большепролетных арок (рис. 3.2.17 б). Т.к. вблизи опоры сечения сквозных арок переходят в сплошные, опорные узлы таких арок выполняются аналогично.

Рис. 3.2.13. Карнизный и опорный узлы рамы УНИТЕК

(узлы замаркированы на рис. 3.2.12)

Рис. 3.2.14. Узлы крепления балки подвесного пути

и стойки фахверка к ригелю рамы

Рис. 3.2.15 . Конструктивная схема и типы сечений сплошных арок

Рама - основная и самая главная часть велосипеда.

Вопрос, какой же материал рамы лучше остается открытым уже не первый год, поскольку подход к выбору материала - сугубо индивидуальный.

Основными материалами сегодня являются хромомолибденовая сталь и алюминиевые сплавы.

1. Сталь - первый материал, из которого стали делать рамы для велосипедов. В последнее время наблюдается тенденция к возрождению стальных рам, это вызвано появлением новых технологий которые позволяют делать материал, который бы удовлетворил высоким требованиям современного велоспорта.

Сталь в целом привлекательна благодаря своей надежности, простоте обработки и ремонта и относительной дешевизне. Сталь хорошо гасит вибрации.У этого материала довольно продолжительный срок службы, и у него нет свойства накапливать "усталость". Если рама начинает стареть, она предупреждает об этом - появляются трещины, ржавчины.

Известны несколько типов стали:

• - Hi-Ten (Hi Tensile) - "конструкционные стали улучшенного качества", это самый дешевый материал. Рамы из этой стали достаточно тяжелые и не обладают хорошим "накатом".
• - Cro-Mo (cromomolibden) - хромомолибденовые сплавы. Рамы из этого материала более легкие, чем из Hi-Ten, более жесткие, но и более дорогие.

К достоинствам хромомолибденовой рамы также следует отнести ее способность изгибаться на виражах и тем самым облегчать управление, в значительной степени гасить мелкую вибрацию и даже немного смягчать удары. К тому же они незначительно подвержены коррозии. Такие рамы почти не используются в кросс-кантрийных байках высокого уровня, но популярны среди туристов, марафонцев и любителей зимнего катания.

Более высокого класса такие рамы делают с переменной толщиной труб (баттинг). Рамы с тройным баттингом прочны и достаточно легки одновременно.

2. Alu (Aluminium) - алюминиевые сплавы. Этот материал позволяет сделать еще более жесткую и во многих случаях более легкую раму, чем Cro-Mo. Существует целый ряд алюминиевых сплавов и способов их обработки (7000, 7005, 7005T6, 7009T6, 7010T6, 6061, 6061T6, 6065 и тд). В сплавы 6000-й серии добавляют магний, 7000-й серии - цинк. Наиболее распространенный (в силу цены) 7005й. Чем меньше номер алюминиевого сплава, тем он дороже, а качество его лучше. Более продвинутые фирмы используют сплав 6061.

Алюминиевая рама значительно меньше корродирует в агрессивной среде, чем хромомолибденовая и тем более, чем стальная.

На алюминиевых рамах легче разгоняться, лучше въезжать на горки, они позволяют хорошо чувствовать дорогу, правда, по сравнению с хромомолибденовыми рамами, алюминиевые обладают меньшей накатистостью. Рама перестает "катить" как только вы перестаете крутить педали. Повороты проходить сложнее, чем на хромомолибденовой раме, однако при этом сам поворот проходится быстрее.

Алюминиевые рамы не обладают свойством гасить вибрации. Срок жизни этих рам, как правило, меньше (около 10 лет). Алюминиевые рамы "накапливают" усталость и (по прошествии 10-15 лет) могут разрушиться внезапно. Однако многие производители в настоящий момент дают пожизненную гарантию на рамы из алюминиевых сплавов. Это говорит о том, что совершенствующиеся технологии позволяют увеличивать срок службы материала.

Алюминиевые рамы также могут иметь баттинг.

Один из редких видов алюминиевых сплавов - скандий. Скандий похож на титан по весу и гибкости и обладает при этом очень высокой поверхностной прочностью. Рамы из скандия должны изготавливаться очень аккуратно, так как раму нельзя отрихтовать (выровнять вхолодную) после сварки.

Последнее достижение алюминиевого рамостроения - гидроформованные трубы. Эта технология позволяет избежать швов в конструкции рамы, что заметно повышает надежность рам.

На российском рынке из качественных зарубежных производителей алюминиевых велосипедов представлены: США - GT, TREK , MARIN, SCOTT ; Германия - WHEELER, Тайвань - GIANT .

В целом, алюминиевая рама на сегодня - самый лучший вариант, если говорить о соотношении качества, эксплуатационных свойств и цены.

3. Магний является, пожалуй, самым редким материалом для велосипедных рам.

• Низкий вес
• Хороший накат
• Прекрасная жесткость.

• Высокая цена
• Очень низкий ресурс (до 2-3 лет).
• Подвергаются сильной коррозии.

4. Carbon (углепластик). Это сверхлегкие рамы, но крайне неустойчивые к ударным нагрузкам. Это рамы для профессионального использования.

5. Ti (Titanium) - Титан. Этот материал, как и карбон, пришел в велоиндустрию из аэрокосмической области. Титан сочетает в себе достоинства алюминия и стали - твердость и легкость. Устойчив к коррозии. Отлично гасит вибрации, срок службы достаточно велик.

Титановые сплавы трудно поддаются механической обработке и требуют сложных технологий сварки. Этим объясняется столь высокая цена на титановые сплавы.

Рамы из этого материала - для профессионалов.

На российском рынке известна фирма WHEELER, предлагаются велосипеды из титановых сплавов.

Резюме: выбор рамы для велосипеда индивидуален и зависит от предпочтений велосипедиста и стиля катания. Для начинающих велолюбителей посоветуем выбирать что-то из алюминиевых или хромомолибденовых сплавов. Любые другие материалы (Карбон, Титан, Магний) не для новичка.

Когда приходит пора купить ребенку велосипед, перед родителем встает масса вопросов. Какой выбрать? Удобный, маневренный, не тяжелый, красивый. В разделе велосипедов интернет-магазина ХХХ глаза разбегаются от разнообразия - https://pro-bike.ru/product/velosipedy/stels/ . Один из частых вопросов покупателей: какая рама должна быть у детского велосипеда , стальная или алюминиевая.

Велосипеды для детей со стальной рамой

Несколько десятков лет назад альтернативы не было. Все велосипеды имели раму из стали. Это испытанный материал, масса достоинств (как и недостатков) которого доказана временем. Сегодня, помимо традиционных высокопрочных сталей с маркировкой Hi-Ten, используют и хромомолибденовые с маркировкой Cro-Mo. Они более долговечные, хотя и дорогие.

К плюсам детского велосипеда со стальной рамой можно смело отнести:

• гибкость, плавно входит в поворот;
• амортизация: удары от ямок и камушков на дороге смягчаются;
• отремонтировать стальную раму не проблема;
• доступная цена.

К недостаткам традиционно относят коррозию стали. Однако в случае с детским велосипедом это не так актуально. Ведь дети растут, и соответствующая возрасту модель понадобится быстрее, чем появятся первые пятнышки ржавчины. Если посмотреть на предложения магазина ХХХ, видно, что большинство детских моделей имеют стальную раму.

Алюминиевая рама: за и против

Первое и главное преимущество, которое назовет любой продавец: алюминий намного легче стали. Когда велосипед нужно поднять и пронести на какое-то расстояние, вес имеет значение. Ну, а то, что алюминиевые сплавы боятся коррозии меньше, чем стальные, знает каждый школьник. Управлять таким великом легко, он послушный и динамичный.

При всей привлекательности, нюансы велосипеда с алюминиевой рамой ребенок почувствует при первой попытке езды. Малейшая неровность дороги ощущается всем телом, особенно при небольшом весе малыша. Некоторые производители снабжают переднюю вилку амортизатором, что решает проблему вибрации. Плохой накат – второй минус, актуальный для детей, которые уже хорошо освоили этот транспорт. Разогнаться и долго ехать за счет инерции, не прокручивая педали, вряд ли получится.

Алюминиевые сплавы прочные, но имеют свойство накапливать «усталость». Уж если с рамой приключилась поломка, починить не так просто. Аргоновую сварку придется поискать, и обойдется она недешево. Для повышения надежности используют баттинг – технологию, при которой трубка в некоторых местах имеет утолщенные стенки. Визуально алюминиевая рама всегда отличается большей толщиной.

В сплавах, помимо самого алюминия, присутствуют цинк, кремний, кадмий, медь. Маркируются они четырехзначными цифрами, в которых зашифрован состав сплава (к примеру, 7005 имеет в составе цинк). Продвинутые райдеры посоветуют раму из титана или углепластика, однако детских моделей с такими рамами не производят.

Так что же выбрать? Однозначного ответа нет. Определиться поможет список ваших приоритетов и небольшой тест-драйв.

Чтобы колеса всегда были под вами, была изобретена велосипедная рама. Во многом выражение «придумывать велосипед» можно применить именно к разным формам , конструкциям и материалам рамы. Именно с выбора рамы велосипеда следует начинать его покупку или сборку, потому что она влияет на предназначение велосипеда, определяя посадку и много других интересностей в виде различных креплений.

Как выбрать раму велосипеда

Панацеи в виде единственно идеального варианта рамы, конечно же, нет. Материал рамы определяет ее жесткость, прочность, надежность, долговечность, устойчивость к ударам, коррозии, а также накат велосипеда.

В то же время велосипедисты в первую очередь гоняться за весом, и что интересно, в свое время производителям удавалось достигать отличных результатов с любым материалом. Не беря во внимание карбоновую раму , которая может весить 900 грамм, алюминиевая рама Klein Adroit весит всего 1300 грамм, титановая - также 1300 грамм. Немного им уступает хромомолибденовая стальная рама - фирме Scott удалось достичь веса в 1600 грамм. Как видим, разница в весе небольшая, чего не скажешь о их стоимости. Сделать стальную раму такой легкой дороже всего, но ведь она обладает и другими преимуществами? И оказывается, что в ход вступает и играет ключевую роль, как это обычно бывает, цена рамы. Выбор рамы с оптимальным соотношением цена-качество для нужного вида использования - наша задача.

Материалы изготовления рам

Углеродистая сталь (Hi-Ten)

Используется в дешевых велосипедах крайне низкого качества. Покупаешь велосипед для ребенка, а он весит как твой? Да, именно так часто бывает. Догадайтесь, в каких велосипедах еще использовалась такая сталь? Правильно, в советских. Зато надежные!

Хромомолибденовая сталь (Cro-Mo)

Более прогрессивный сплав стали, который сейчас часто применяется в неприхотливых дорожных велосипедах , а также в некоторых моделях велосипедов для экстремальных дисциплин. Такие рамы часто делаются с помощью технологии баттинг, когда в разных местах отличается толщина стенок труб. Соблюдая необходимые стандарты, это позволяет снизить вес, сохранив при этом надежность. Еще больше улучшить надежность стальной рамы позволяет термообработка. После нагревания сплавов за счет разного времени остывания удается достигать необходимого эффекта.

Преимущества стальной рамы

• Хороший накат - это значит, что перестав крутить педали, рама будет продолжать поддерживать хорошую скорость.
• Мягкость - стальная рама гасит вибрации, смягчает удары. По этой причине, кстати, жесткая передняя вилка часто делается из стали.
• Следствием мягкости является буквально изгибание такой рамы, она очень хорошо ведет себя на поворотах.
• Прочность, надежность, долговечность, любой сварщик сможет ее сварить.

Недостатки стальной рамы

• Большой вес. Плотность стальных сплавов - 7,85 г/см3, в то время как алюминиевых - 2,6-2,8; титановых - 4,5; карбона - 1,75. Стальная рама с размером в 19 дюймов и двойным баттингом будет весить более 2,5 кг, а дорогой вариант - 2 кг. Собственно это главный недостаток стальных рам, который, к сожалению, во многих случаях ставит под корню их повсеместное использование.
• Не устойчивость коррозии.
• Менее резкий разгон - при мощном педалировании рама играет под ногами, не эффективно расходуется энергия.

Алюминиевые сплавы

По-сути, самый оптимальный материал для велосипедных рам , потому что алюминиевые сплавы относительно дешево стоят и имеют достаточно низкий вес. Сам по себе алюминий слишком мягок для использования в рамах, а потому в него добавляют другие элементы, о чем нам говорит маркировка. Основные серии - 5000, 5086, 6000, 6061, 7000, 7005, где первая цифра означает главный элемент в сплаве, помимо алюминия. 6 - это магний, а 7 - цинк. Большая цифра не означает лучшее качество, хотя рамы с цинком все же более прочные и надежные, не так быстро накапливают усталость.

Часто в описаниях велосипеда можно заметить слово «гидроформинг». Это означает, что труба рамы помещается в специальную форму, внутрь накачивается горячее масло и под воздействием температуры рама принимают необходимую форму. Это позволяет делать изгибы в трубах, менять стандартную треугольную геометрию рам, что в идеале должно давать лучший накат. На практике же он зависит от каждого отдельного экземпляра, проверяется опытным путем. Можно доверять некоторым брендам. Например, хорошие рамы делают фирмы Cannondale, Trek, GaryFisher, Specialized, Giant, Scott.

Преимущества алюминиевой рамы

• Лучшее соотношение вес/стоимость. Поэтому большинство велосипедов делается именно из алюминия. Алюминиевая рама низкого уровня будет весить 1,9-2,2 кг, а высокого (с тройным баттингом) - 1,4-1,7 кг.
• Хорошая динамика - разгон происходит быстрее благодаря жесткости рамы, нет лишних «просиданий». Подъем в гору также проходит эффективнее. Почитайте о 10 советах для подъема в гору.
• Устойчивость к коррозии.
• Подходит для велосипедистов с большим весом.

Недостатки алюминиевой рамы

• Плохой накат - в данном случае алюминиевая рама полный антипод стальной. Разгоняется быстро, но тут же теряет всю свою скорость.
• Жесткая - не гасит вибрации. Езда на алюминиевой раме с ригидной вилкой - не самое приятное занятие. А велосипедистам с весом менее 70 кг некоторые даже не рекомендуют такую раму.
• Недолговечность - алюминий имеет свойство накапливать усталость. Примерно спустя 10 лет повышается вероятность получить трещину.
• Неремонтопригодность - история знает мало случаев, когда алюминиевую раму варили и она себя нормально чувствовала.

Титановые сплавы

Используются чаще всего обеспеченными велосипедистами, так как они дорогие и не каждый может себе позволить титановую раму, а для соревнований предпочитают карбон. Совмещает преимущества стали и алюминия.

Преимущества титановой рамы

• Еще большая мягкость, чем у стальной рамы, - очень хорошо гасятся вибрации.
• Отличная управляемость.
• Низкий вес. Стандартная рама будет весить порядка 1,8 кг, а с баттингом - 1,4-1,7 кг.
• Высокая прочность - такая рама прекрасно подходит для гонок по бездорожью.
• Долговечная - усталость материала не высокая, может прослужить даже 20 лет без проблем. Не боится коррозии и царапин, ведь, как правило, титановая рама не красится, а лишь хромируется.

Недостатки титановой рамы

• Высокая цена.
• Плохая динамика при разгоне.
• Плохо ремонтируется.

Карбон (углепластик)

Карбоновые рамы идут на велосипедах для профессионалов. Шоссейные гонки и гонки по пересеченной местности - вот их стезя. В зависимости от целей карбоновые рамы могут иметь разную жесткость. Не могу с уверенностью утверждать, но, по всей видимости, для шоссе рамы делают мягче для лучшего наката, а для кросс-кантри - жестче для эффективного разгона и преодоления горок. Так как карбон - это не метал, то раме с легкостью придается любая форма.

Карбон, на самом деле, прочнее стали и алюминия. Разумеется, превышающая по весу в несколько раз алюминиевая рама может оказаться прочнее карбона, но это не так в одинаковой весовой категории. Однако, карбон в то же время - хрупкий и боится прямых ударов.

Преимущества карбоновых рам

• Самый низкий вес из всех материалов - от 900 грамм, а многие рамы в серийном производстве весят 1100 грамм.
• Высокая прочность.
• Возможность делать раму необходимой жесткости и формы. Может обладать преимуществами любой другой рамы.

Недостатки карбоновых рам

• Цена.
• Надежность очень сильно зависит от качества изготовления. Недостаточно продуманная геометрия приведет к разрушению всей конструкции.
• Плохо переносит точечные удары.
• Не пригодна к ремонту.

Тест стальной, алюминиевой и карбоновой рамы

Разумеется, при езде рамы не подвергаются таким издевательствам, но посмотреть интересно.

Выбор рамы велосипеда по стилю катания

Итого, имея исходные данные выше, можно поставить небольшую черту и определить каждому материалу необходимый тип велосипеда.

• Углеродистая сталь - любой дешевый велосипед . Велосипед просто должен довозить вас до соседнего магазина, в случае кражи - не жалко. Рекомендация: как защитить велосипед от кражи.
• Хромомолибденовая сталь - велосипеды из такой стали идеально подходят для турингового велосипеда, если вы хотите путешествовать по асфальтированным дорогам или хорошо укатанным грунтовым. Также из этой стали для комфортной мягкой езды делаются городские велосипеды.
• Алюминиевые сплавы - все типы велосипедов. Вы не располагаете большой суммой денег, но хотите иметь универсальный велосипед, рассчитанный на любую дорогу.
• Титановые сплавы - любой тип велосипеда, кроме велосипеда для соревнований. Это хороший выбор , если вы имеете в запасе нужную сумму денег. Титановая рама идеально подойдет для путешествий по любым дорогам, туристический велосипед мечты будет иметь титановую раму.
• Карбон - любой тип велосипеда, но в виду цены и специфических особенностей используется зачастую в гоночных велосипедах.

Виды велосипедных рам

До этого мы в большей мере говорили только о материале рам, но ведь есть еще и их геометрия, рассчитанная под каждый тип велосипеда. Какие конструктивные отличия? Давайте-ка узнаем.

Внедорожные

• Хардтейл - типичная рама горного велосипеда без заднего амортизатора. На нее чаще всего уже можно установить дисковый тормоз, багажник, колесо с широкой покрышкой, есть крепления под фляги. Рекомендация: как выбрать горный велосипед.
• Софтлейн - необычная рама для езды по бездорожью. Амортизация происходит за счет упругих задних перьев. Она не подходит для прыжков, но с неровностями дороги справляется.
• Двухподвес - на раме установлен задний амортизатор. Есть множество его конструкций - начиная от двухподвесов для МТБ и заканчивая даунхиллом. Багажник установить нельзя, креплений для фляги мало.
• Горный тандем - в отличии от классического дорожного рама рассчитана под установку передней амортизационной вилки и широкой резины.

Дорожные

• Городской велосипед - рама рассчитана на высокую посадку, имеет крепления для заднего багажника и корзины на руль, но не рассчитана под дисковые тормоза за редким исключением.
• Шоссейный велосипед - геометрия спланирована под низкую посадку для хороших аэродинамических свойств. Подобная рама обладает хорошим накатом, двумя или тремя креплениями под велофлягу. Багажник зачастую установить нельзя.
• Циклокросс - просветы в перьях рассчитаны под более широкую резину, посадка - для маневренной езды. Обычно есть крепления под багажник и, разумеется, фляги. По этой причине их частенько используют для туризма.
• Туринг - турингом считается классический велосипед для дальнобойных путешествий. Наверное, 9 из 10 кругосветных велопутешествий было совершено на турингах. Идеальное соотношение обтекаемости и удобства посадки для спины и рук, возможность установки любых колес, переднего и заднего багажника, множества фляг и разных других плюшек.
• Тандем - ну здесь всё ясно, все видели велосипеды для езды вдвоем, а то и втроем.

Кроме этих вариантов, есть еще рамы для экстремальных дисциплин, например, триала и BMX. А также разные круизеры, рекумбенты, у которых посадка лежа, педали находятся на уровне головы.

Уверен, эта статья дает полный спектр знаний, чтобы сделать оптимальный выбор рамы велосипеда. Думайте, анализируйте, покупайте, катайтесь, читайте BikeHike - простая установка на жизнь:)

Купить раму в России можно.

Мы начинаем серию статей, в которой поговорим о материалах, используемых для изготовления велосипедных рам.

Основа любого велосипеда - рама. От ее качества, надежности и прочности зависит практически весь велосипед.

Нужно понимать, что характеристики рамы зависят не только от материала, из которого она изготовлена, но и в немалой степени от технологии его обработки, качестве сварки (соединения труб рамы между собой), ее. Все это влияет на эксплуатационные и ходовые характеристики всего велосипеда.

Для изготовления рам современных велосипедов обычно используют следующие материалы:

• Сталь (обычную, углеродистую, хромомолибденовую).
• (Titanium)
• Различные редкие, экспериментальные и оригинальные материалы (магниевые (Magnesiumc), алюминиево-скандиевые, бериллиевые сплавы, бамбук и т.д.)

У каждого типа материалов есть свои плюсы и минусы. Попробуем с ними разобраться.

Первая статья будет посвящена самому распространенному материалу, который используется при изготовлении велорам - стали.

Различные марки сталей используется для этого уже более 100 лет и, на мой взгляд, это не предел. На сегодняшний день, несмотря на широкое использование других материалов, стальных байков меньше не становится. А перспективы использования вселосипедов с такими рамами не только не ухудшаются, но и наоборот, становятся все более оптимистичными. Современные технологии варки сталей позмоляют получать маркисо все более улучшенными характеристиками.

Сталь, используемая для производства рам, бывает обычно трех типов:

• Обыкновенная сталь (steel)
• Высокотянутая или углеродистая сталь (High Ten)
• Хромомолибденовые сплавы (Cro-Moly)

Обыкновенная сталь (steel)

Это самый низший тип сталей, используемый при изготовлении рам для самых дешевых велосипедов. Они быстро ржавеют, очень непрочные и тяжелые. Мы на них не будем останавливаться. Если услышите высказывание, что «этот велосипед сделан из водопроводных труб» - это как раз о них. Китайцы красят такие велосипеды в яркие краски, но это совсем не улучшает их остальных характеристик.

Велорамы из углеродистой (высокотянутой) стали (High Ten)

Рамы из этих сталей обладают очень хорошими прочностными характеристиками, стойкостью к ржавчине. Благодаря гибкости стали такие рамы хорошо ведут себя на дороге, гася ее неровности. С учетом того, что дороги в нашей стране уже много лет не самые ровные в мире и улучшений в ближайшее время не предвидится, эти рамы будут еще долго востребованы.

На велосипедах, изготовленных из них можно совершенно спокойно прыгать с бордюров и более высоких препятствий. Они нормально выдерживают и вообще, нагрузка на велосипед порядка 150 кг выдерживается ими совершенно спокойно.

Велосипедные рамы из хромомолибденовой стали (Cro-Moly)

Хромомолибденовая сталь получается при добавления молибдена во время её варки. Молибден придает стали мелкозернистую структуру, повышает ее прочностные характеристики и увеличивает прокаливаемость. Чаще всего, для производства бесшовных труб, из которых изготавливают велосипедные рамы, используется легированная конструкционная хромомолибденовая сталь 30ХМА по ГОСТ 4543 или по американской классификации сталь 4130.

Эти марки стали легче, прочнее и надежнее, чем углеродистая сталь, описанная выше. Однако их цена значительно больше, чем углеродистых. Цена на высококачественную хромомолибденовую раму будет начинаться от 400$ (и это только рама!). Так что говорить о доступности велосипедов с такими рамами для обычных граждан в нашей стране не приходится.

Эти марки сталей гораздо меньше подвержены коррозии, чем предыдущие.

Проблемой при производстве таких рам является то, что найти хорошую хромомолибденовую сталь не так просто. Часто это более дешевые марки сталей. По информации в интернете настоящие профессиональные хромомолибденовые стальные рамы производит только фирма Marin (ну может еще один-два элитных бренда).

Свойства стальных велосипедных рам

Часто в обычных и интернет-магазинах продавцы говорят, что стальные велосипеды «это уже прошлый век», что сейчас на них никто не ездит. Это далеко не так. Современное развитие технологий и металлургии позволяет изготавливать стали, с гораздо лучшими свойствами , чем прошлом веке. Они крепче, так что даже трубы с более тонкими стенками спокойно выдерживают статические и динамические нагрузки , возникающие при поездке, при меньшем весе.

Плюсы стальных рам:

Недостатки стальной рамы

• Больший вес, по сравнению с рамами, изготовленными из других рассматриваемых нами материалов.
• Подвержены коррозии - могут ржаветь. Однако, при нормальной эксплуатации, если велосипед нормально покрашен, а не поцарапан, не зимует на улице и под дождем, регулярно моется и смазывается - он прослужит не один десяток лет.

Хочется немного остановиться на вопросе веса, который практически всегда приводят противники стальных рам.

Часто именно этот аргумент проталкивают современные маркетологи и продавцы, призывая покупать более легкие алюминиевые, карбоновые или титановые велосипеды, правда, забывая при этом упомянуть их цену и некоторые другие недостатки. А ведь вес - важная, хотя и не самая главная характеристика рамы, особенно для обычного, а не гоночного велосипеда.

Самая главные ее характеристики - прочность, жесткость и надежность. Обычный велосипедист не участвует в гонках на скорость, он использует велосипед или для получения удовольствий от велопрогулок или для работы.

Небольшое замечание: Мы используем два термина жесткость и прочность. Иногда возникает вопрос - чем жесткость отличается от прочности? Поясняем:

Жесткость - это способность материала не менять форму под воздействием нагрузки. Чем меньше жесткость, тем больше гибкость, пружинистость и амортизационные свойства материала.

Прочность - это способность матриала не разрушаться под воздействием на него нагрузки.

К тому же часто для уменьшения веса, стальные рамы делают из баттированных труб (баттированные трубы - это трубы с переменной толщиной стенок) или из труб с переменным или специальным профилем, которые позволяют снизить вес велосипеда, не ухудшая его прочности и надежности.

Баттирование бывает двойным или тройным. Т.е. толщина стенки трубы может меняться два или три раза. При этом в местах наибольших нагрузок , например, в местах сварки, стенка толще, чем в местах с меньшими нагрузками.

По поводу труб с не круглым профилем. Как видно на приведенной фотографии, у городского женского велосипеда Formula Breeze 2016 , продающегося в, верхняя рама имеет треугольную форму, а нижняя - овальную, вытянутую в вертикальной плоскости. Такой профиль делает всю конструкцию более прочной, чем если бы она была выполнена из обычных круглых труб. Да, честно говоря, и вид становится симпатичней.

Еще одно очень хорошее качество этого материала в том, что он достаточно дешев и велосипеды, изготовленные на основе таких рам, рядовой потребитель в нашей стране может позволить себе купить. Покупать велосипед по цене подержанного автомобиля могут далеко не все. Особенно в нашей стране.

Очень много детских и подростковых моделей велосипедов делается на основе стальных рам. Именно потому, что они надежны и дешевы, не боятся падений и неаккуратного отношения. Ну а что касается подростковых моделей, то вспомните, многие ли из Вас в детстве степенно разъезжали на своих великах во время прогулки. Нет. В основном это были гонки, прыжки, падения и столкновения. Именно поэтому подростковый велосипед должен быть крепким и надежным.

А сколько стальных велосипедов в семьях переходит от старшего ребенка младшему, а потом еще и детям друзей. Такие байки совершенно свободно служат более 10 лет, а то и более.

Помните, старые советские велосипеды ? Ведь их до сих пор можно встретить на наших дорогах и часто именно это говорит о качестве материала, из которого они изготовлены. А в то время их изготавливали только из стали. И то, что он весит больше, чем алюминиевый, для большинства наших велосипедистов не играет никакой роли - они на нем ездят для себя, а не устанавливают рекорды на велотреке.

В качестве выводов хочется сказать следующее: миром правит маркетинг, а нам нужно пользоваться здравым смыслом.

Если нужен велосипед не для гонок по треку, а для обычных жизненных потребностей: надежный, прочный и, самое главное, не очень дорогой, то модель со стальной рамой - хороший выбор.

Помните только, что велосипед состоит не только из рамы, но и из других деталей и от их качества то же зависит комфорт и безопасность Ваших поездок.

В следующей статье мы рассмотрим и как они влияют на поведение велосипеда.

Рамы из алюминия. В производстве велосипедов для рам используется не чистый алюминий, а сплавы, которые добавляют конструкции жесткости. Рама непосредственно полностью из алюминия была бы слишком мягкой и непригодной для катания. К нему добавляются такие металлы как цинк, марганец, медь и магний.

Рамы из алюминиевых сплавов на сегодняшний день являются почти самыми легкими. Легче – только рамы из магниевого сплава, но всего лишь на треть. На легком велосипеде без особых усилий набирается скорость и упрощается подъем в гору.

Алюминиевые рамы гораздо менее маневренны, чем стальные, поэтому на них неудобнее выполнять повороты. Этот же фактор лишает велосипеды с рамой из сплава алюминия возможности смягчать вибрации во время катания, поэтому такие поездки могут стать не совсем комфортными, если часто ездить по неровным дорожным покрытиям.

Рамы из стали. Это рамы, обладающие самым большим весом, но в то же время самой высокой степенью мягкости и доступной для каждого стоимостью. Мягкость придает велосипеду функции высокой маневренности и способность гасить толчки и вибрации во время езды по неровной поверхности. Набирать скорость велосипедист будет дольше, чем на велосипеде с алюминиевой рамой, но при отпускании педалей скорость не будет снижаться, как с алюминиевыми рамами.

Споры по поводу того, из какого материала рама лучше ведутся постоянно. Причем большой оценки всегда удостаивается тот материал, из которого изготовлена рама велосипеда спорщика. Все согласны, что чем легче, прочнее и долговечнее рама, тем она лучше. Поэтому при подготовке данного обзора учитывались мнения, как самих производителей, так и профессиональных велосипедистов , мнения экспертов по прочности и долговечности конструкций и материалов используемых в военной авиации и на космических станций. Поэтому материал получился очень объективным и в то же время изложен просто, без профессиональных выкладок.

Для начала рассмотрим характеристики всех металлов из которых изготавливаются рамы для MTB, это необходимо чтобы понять конструктивные особенности рам изготовленных из каждого материала. Все замечали насколько массивней выглядят рамы из алюминиевых сплавов по сравнению со стальными?

Есть у металла такой важный показатель как жесткость. У стали самая высокая жесткость - 30, у алюминия, в зависимости от сплава, этот показатель равен 10-11, а у титана 15-16,5. Чем выше этот показатель, тем металл более устойчив к деформации. Почему же не все рамы делают из стали? Ответ мы находим, сравнив плотность этих металлов - от нее зависит вес рамы. Чем выше плотность, тем материал тежелее: у стали этот показатель равен 490, у титана 280, а у алюминия 168,5. То есть сталь как в 3 раза тяжелее алюминия, так и в 3 раза жестче. А титан является «золотой серединой». Но в продаже, как мы видим, чаще всего встречаются байки с алюминиевой рамой, а рамы из титана вообще мало кто видел в живую. Но есть и еще один материал про который пока не было сказано - карбон. Его мы оставим на «сладкое».

Сталь

Это самый простой в обработке материал, используемый для горных велосипедов , чем объясняется низкая цена велосипедов со стальной рамой. Рамы из простой Hi-Ten стали делаются в Китае и Сингапуре. У были только такие рамы.

Помимо простой Hi-Ten стали используется также Cro-Mo - это хромомолибденовые сплавы. При изготовлении Cro-Mo рам широко используется технология баттинга, то есть стенки труб рамы различаются по толщине в разных местах, что позволяет их делать как прочнее, так и легче. Но и стоят такие рамы заметно дороже. Рам таких производится очень мало фирмами Kona, Jamis, Marin. Существует технология, значительно повышающая прочность стали - «закаливание на воздухе». Особенность технологии в том, что сталь при охлаждении становится прочнее, а не наоборот, как при обычной закалке.

К достоинствам хорошей (хромомолибденовой) стальной рамы относятся:

• изгибание при входе в поворот, от чего поворачивать проще
• высокая прочность и жесткость
• долговечность
• при поломке, легко можно сварить
• хороший накат

Недостатки стальной рамы:

• подверженность коррозии
• большой вес
• не подходят для тяжелых велосипедистов
• небольшие потери энергии, затраченной на кручение педалей, при езде стоя

Алюминий

Чисто алюминиевых рам нет - они варятся из сплавов с цинком или кремнием и магнием, потому что алюминий мягкий металл. Существует множество сплавов: 6061, 6065, 7000, 7005, 7009T6, 7010T6 и другие. 7000-ные сплавы имеют лушие показатели по прочности и меньше накапливат «усталость». Лучшими рамами считаются произведенные фирмой Cannondale (США), также хорошие американские рамы от GT, Scott, Specialized, Trek, Marin, немецкой фирмы Wheeler и тайваньской Giant.

Из этого материала чаще всего делают рамы нетрадиционных форм. Для компенсации низкой жесткости рамы делают большого диаметра, широко используют баттинг. Но при своих внушительных размерах алюминиевые рамы остаются намного легче стальных. Отдельно стоит сказать про алюминиевые сплавы с использованием скандия. Такие рамы по характеристикам близки к титановым, но и процесс их изготовления намного сложнее.

Достоинства алюминиевой рамы таковы:

• низкий вес
• хорошая устойчивость к коррозии
• выдержит велосипедиста любого веса
• это более скоростные и динамичные рамы: проще набрать скорость и легче ехать в гору
• большая чувствительность на дороге
• агрессивный внешний вид

Недостатки алюминиевой рамы:

• накапливают усталость, от чего не рекомендуется эксплуатировать одну раму дольше 10 лет - может внезапно сломаться
• плохой накат
• не гасят вибрации
• плохо поддаются ремонту

Титан

Титановые рамы используют в профессиональном велоспорте. И это не удивительно, так как они сочетают в себе преимущества как стали, так и алюминия, при этом срок службы составляет не один десяток лет. Высококлассные титановые рамы делают такие фирмы, как Wheeler (Германия), Mongoose (США). Они, как и алюминиевые рамы, представляют собой сплав, но более дорогой: используется алюминий и ванадий.

Достоинства титановой рамы:

• низкий вес
• высокая прочность
• гашение вибрации и смягчение ударов
• это лучшие рамы для гонок по сильно пересеченной местности
• не боится никакой погоды - не нужно красить
• нет коррозии
• сложно поцарапать
• срок службы несколько десятков лет

Недостаки титановой рамы:

• высокая цена
• небольшие потери энергии затраченной на кручение педалей при езде стоя
• отремонтировать самостоятельно практически невозвожно

Магний

Из него делаются самые легкие на сегодняшний день рамы, но в тоже время и самые недолговечные. Изготавливаются фирмами Litech (Россия), и Merida (Тайвань). Многие профессиональные велосипедисты считают этот материал крайне ненадежным. И действительно, он мало еще изучен, но широко применяется для изготовления амортизационных вилок для горных велосипедов.

Достоинства магниевой рамы:

• самые легкие рамы
• высокая прочность
• хороший накат и динамика

Недостатки магниевой рамы:

• высокая цена
• требует бережного обращения
• подвержена сильной коррозии
• ресурс 2-3 года
• недостаточная прочность (по некоторым данным)

Карбон

Этот композитный материал до сих многие считают ненадежным, а зря. Делают хорошие карбоновые рамы фирмы Trek, Cannondale, GT, Gary Fisher, Klein и другие. Карбон не металл, а углепластик - волокна углерода, склеенные между собой сильным клеем (смолой). Это единственный материал в котором можно увеличивать жесткость не только в определенном месте рамы, но и в определенном направлении, где это нужно. Конструкции из карбона можно делать любой формы без потери жесткости.

Но и карбоновые рамы бывают разные, речь идет конечно же не о сплаве, как с предыдущими материалах рам. Во-первых чем меньше смолы используется для склейки углеволокна, тем рама прочнее. Происходит это из-за того, что обычно ломаются не волокна, а матрица из смолы. Большое количество слоев разнонаправленных волокон также увеличивает прочность рамы. Карбоновые рамы бывают составные, в которых карбоновые трубы соединяются металлическими узлами с раму. Но более совершенными являются монококовые рамы, сформированные как единая деталь – они и легче, и жесче, и прочнее, и дают возможность создавать стильные рамы необычной формы.

Достоинства карбоновой рамы:

• низкий вес
• высокая жесткость конструкции
• возможность усилить жесткость в любом направлении
• простота изготовления экзотических форм
• долговечность

Недостатки карбоновой рамы:

• очень дорогие
• при недостаточно хорошей проектировки может легко сломаться
• карбоновые рамы небрендовых фирм неустойчивы к сильным точечным ударам, после которых возможно полное разрушение конструкции
• слабые в узлах, где используется металл, там же возможна и коррозия (не монококовые рамы)
• не ремонтируются

Еще на основе карбона делают комбинированные рамы, имеющие пространственный каркас из титана, магния или алюминия. За счет чего такие рамы имеют плюсы металлических рам и карбоновых, но есть и обратное мнение. Ходовые характеристики таких рам - одни из лучших в мире.

После такого подробного рассмотрения, надеемся, каждый сможет выбрать из какого материала подойдет рама именно ему. И не нужно ломать голову над вопросом: раму какой фирмы брать, мы это сделали за вас:) Посоветуем новичкам остановиться все-таки на алюминиевых, либо хромомолибденовых рамах. Все-таки титан и карбон - для профессиональных велосипедистов и стоимость таких рам в разы больше.

Качество велосипеда наравне с рамой зависит от качества комплектующих, и бесспорными лидерами, выпускающими их, являются японская фирма и американская