Велосипед рамасының түрлері мен құрылымы

Велосипедтік рама – велосипедтің негізгі бөлігі. Құрылымы, материалдары, қасиеттері (жеткілікті мықты, жеңіл) және велосипед жинағы туралы ақпарат.

22 мин оқу

100%

Дереккөз: Bicycle frame — Wikipedia

Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.

Мазмұны

Кіріспе

Велосипедтің негізгі бөлігі

Велосипедтің рамасы – велосипедтің негізгі бөлігі болып табылады, оған дөңгелектер және басқа да компоненттер орнатылады. Тұрғын велосипедтер үшін қазіргі заманғы және ең көп таралған рама конструкциясы қауіпсіз велосипед негізінде жасалған, және екі үшбұрыштан тұрады: негізгі үшбұрыш және жұптасқан артқы үшбұрыш. Бұл конструкция алмаз тәрізді рама деп аталады. Рамалардың берік, қатты және жеңіл болуы қажет, осы талаптарға қанағат ету үшін әртүрлі материалдар мен пішіндер қолданылады. Рама жиынтығы (фреймсет) велосипедтің рамасы мен вилкасынан тұрады, кейде оған рульдік бағыттайтын механизм мен отыратын тіреуі де кіреді. Рама жасаушылар көбінесе рама мен вилканы бірге, жұпталған жиынтық ретінде шығарады.

Вариациялар

Алмаз тәрізді негізгі тізбектен басқа, ұқсас нәтижелерге қол жеткізетін тағы бір стиль – микст.

Қалқалы

Велосипедтің консольдік жақтауында орындық тіреулері орындық трубкасынан өтеді және төмен қарай иіліп, төменгі трубкамен қосылады. Консольдік жақтаулар крейсерлік велосипедтерде, лоурайдер велосипедтерде және дөңгелекке арналған велосипедтерде танымал. Көптеген консольдік жақтауларда тек орындық трубкасы мен рульдік трубкасы түзу болады.

Отырған

Жататын велосипед педальдарды жүргізушінің астынан емес, алдына орналастырады, бұл әдетте жүргізушінің айналасындағы ауа ағынын жақсартады және алмаз тәрізді велосипед жарыскерлері қолданатын белдегі күрт иілуді болдырмайды. Алмаз тәрізді велосипедтерді жарыста қолданудан шығарып жібермеу үшін 1934 жылы Францияда велосипед жарыстарына тыйым салынды, содан кейін жататын велосипедтерді өндіру тағы да жарты ғасыр бойы баяу дамыды, бірақ 2000 жылға қарай көптеген өндірушілердің түрлі үлгілері қолжетімді болды.

Ұқсас

Сирек кездесетін жатқан велосипед педальдарды мінушінің арт жағына жылдырады, нәтижесінде бас алға қарай, кеуде төмен қарай орналасқан күйде велосипед тебуге болады.

Крес немесе арқалық

Крес-каркас негізінен екі түтікшенің қиылысынан тұрады: төменгі қабырғадан қысқаға дейінгі орындық түтігі және бас түтігінен артқы доңғалақтың центріне дейінгі арқалық.

Қалқа

Қаптамалық каркас қаптама құру үшін қосымша түтіктерді пайдаланады. Мысалдарға Хэмберс, Педерсен және суретте көрсетілген велосипед жатады.

Монококк

Монококк фреймі тек ішкі құрылымы жоқ, қуыс қабықтан ғана тұрады.

Қиылысу

Қалқаланатын велосипед жақтаулары көлікке немесе сақтауға қолайлы, ықшам түріне жиналу қабілетімен ерекшеленеді.

Пенни-фартинг

Пенни-фартингтік рамалар үлкен алдыңғы дөңгелек және кішкентай артқы дөңгелекпен сипатталады.

Тандем және қоғамшыл

Тандемді және әлеуметтік рамалар бірнеше шабандоздарды қолдайды.

Басқалар

Алмаз тәрізді негізгі конструкцияның көптеген нұсқалары бар. Trek Y Foil, Zipp 2001, Kestrel Airfoil және Softride-тің көп бөлігі сияқты орындық түтіктері жоқ рамалар. Грейм Обридің "Old Faithful" сияқты жоғарғы түтіктері жоқ рамалар. Тек тартылу күшіне түсетін элементтер үшін кабельдерді пайдаланатын рамалар, мысалы, суретте көрсетілген Дурсли Педерсен велосипеді, Pocket Bicycle, 2009 Viva Wire, дизайнер Ионут Предескудің Wire Bike немесе Slingshot Bicycles-тің бүктемелі технологиялар сериясы. Орындық түтігін, тізбектік және орындық тіректерін дөңгелектермен алмастыратын рамалар: олар "дөңгелек құйрықтар" деп аталады. 90-шы жылдардың басында артқы тірегі жоғарылатылған велосипед танымал болды. Оның артқы үшбұрышы төменгі рама тіректерін жоғарылатып, тізбекті артқы рама арқылы өткізу қажеттігін жойды. Бұл дөңгелек базасын қысқартуға және техникалық көтерілістер кезінде басқаруды жақсартуға мүмкіндік берді, бірақ дәстүрлі тізбектік тіректері бар рамамен салыстырғанда, беріктігі нашарлап, төменгі қақпақтың иілуіне (күшейтілмесе) әкелді. Велосипед түрлері туралы мақалада қосымша өзгерістер сипатталған. Сондай-ақ, раманы кішігірім бөліктерге бөлуге және орамалау мен саяхаттауды жеңілдету үшін раманы жасау кезінде немесе кейіннен қосылыстарды орнатуға болады.

Рама түтіктері

Алмаз тәрізді рама екі үшбұрыштан тұрады: негізгі үшбұрыш және жұптасқан артқы үшбұрыш. Негізгі үшбұрышқа бастиек, жоғарғы түтік, төменгі түтік және орындық түтік кіреді. Артқы үшбұрыш орындық түтік пен жұптасқан тізбек тіреулері мен орындық тіреулерінен құралады.

Бас түтік

Басты түтікке гарнитура және вилканың рульдік түтігі арқылы жүретін подшипниктер орналасады. Интегралды гарнитурада картридждік подшипниктер басты түтіктің ішкі бетімен тікелей байланысады, ал интегралды емес гарнитурада подшипниктер (картридждік немесе басқа түрде) басты түтікке орнатылған "стақандармен" байланысады.

Жоғарғы түтік

Жоғарғы түтік немесе көлденең арқалық бас түтігінің жоғарғы жағын орындық түтігінің жоғарғы жағына жалғастырады. Дәстүрлі геометриялық алмаз тәрізді рамада жоғарғы түтік көлденең (жер бетіне параллель) болады. Жіті геометриялық рамада жоғарғы түтік әдетте орындық түтігіне қарай төмен қарай еңкейеді, бұл көтерілу кезінде қосымша кеңістік береді. Тау велосипеді рамасында жоғарғы түтік көбінесе орындық түтігіне қарай тік төмен еңкейеді. Дәстүрлі алмаз тәрізді раманың беріктігін нашарлататын күрт еңкейген жоғарғы түтіктерге қосымша нығайту түтіктер, баламалы рама құрылымы немесе теңдей беріктік үшін басқа материалдар қажет болуы мүмкін. (Геометрия туралы толық ақпарат алу үшін жол және триатлон велосипедтерін қараңыз.) Қадам арқылы өтетін рамалар әдетте жоғарғы түтігі тік төмен еңкейді, бұл мінгізушіге велосипедке оңай отыруға және түсуге мүмкіндік береді. Баламалы қадам арқылы өтетін дизайн жоғарғы түтікті толығымен жоюды қамтиды, мысалы, монококк негізгі конструкциясында бөлек немесе шарнирлі орындық түтігі, ал аралас рамада артқы вилка ұштарына дейін жалғасатын екі жоғарғы түтік қолданылады. Бұл алмаз тәрізді рамаға баламалар беріктік пен қатаңдықты сақтай отырып, көбірек әмбебаптық ұсынады, бірақ салмақ қосылады. Велосипедті жерге қойып тұрғанда, жоғарғы түтік пен мінгізушінің арасындағы кеңістік – бос кеңістік деп аталады. Жерден осы нүктеге дейінгі биіктік – биіктік тетігі деп аталады.

Төменгі түтік

Төменгі түтік бас түтікті төменгі каретка қабығына жалғастырады. Жарыс велосипедтерінде және кейбір тау және гибридтік велосипедтерде ауыстыру кабельдері төменгі түтік бойымен немесе төменгі түтіктің ішінде өтеді. Ескі жарыс велосипедтерінде ауыстыру тұтқалары төменгі түтікке бекітілген. Жаңа велосипедтерде олар тежегіш тұтқаларымен бірге рульге бекітіледі. Бөтелкеге арналған ұстағыштар төменгі түтікке орнатылады, әдетте жоғарғы жағынан, кейде төменгі жағынан да. Бұл ұстағыштарға бөтелкеге арналған ұстағыштардан басқа, кішкентай ауа сорғыларын да орнатуға болады.

Орындық түтігі

Орындық түтігі велосипедтің тұғырын (подколсын) қамтиды, ол қысқышқа (седлоға) жалғанады. Тұғырдың қысқышқа дейінгі ену тереңдігін өзгерту арқылы қысқыштың биіктігін реттеуге болады. Кейбір велосипедтерде бұл жылдам босату тетігі арқылы жасалады. Тұғырды міндетті түрде белгілі бір ұзындыққа енгізу керек; бұл ең төменгі ену белгісімен көрсетілген. Орындық түтігінде су бөтелкесі немесе алдыңғы ауыстырғыш (дерайлер) үшін бекіткіштер де болуы мүмкін.

Тізбекті ұстап тұру

Тізбек тұтқалары тізбекке параллель жүреді, төменгі тірек қабығын (педальдер мен жетектер айналатын осьті ұстайтын) артқы вилканың ұштарына немесе дропаутарға жалғастырады. Ықшам тізбек тұтқалары әдетте велосипедтің жылдамдануын жақсартады және көтерілуді жеңілдетеді, кем дегенде, жүргізуші алдыңғы дөңгелектің жерден көтеріліп қалмауына мұқият болған жағдайда. Грек тіреуі (Hellenic seat stays) салмаққа салынған бағасымен эстетикалық тартымдылықты ұсынады. Осы стильдегі тіреу 20-шы ғасырдың соңында GT Bicycles компаниясы (“үштік үшбұрыш” деген атпен) қайтадан танымал болды, олар бұл дизайн элементін BMX рамаларына енгізді, себебі ол артқы үшбұрышты айтарлықтай қаттырақ жасады (жарыстардағы артықшылық); осы дизайн элементі ұқсас себептермен тау велосипедтерінің рамаларында да қолданылды. 2012 жылы Volagi Cycles компаниясы дәстүрлі тіреудің нұсқасын патенттеді, ол орындық түтігін айналып өтіп, жоғарғы түтікке жалғанады. Бұл рама элементі дәстүрлі тіреу дизайнына ұзындық қосып, раманың қаттылығынан айнып, жұмсақ жүруді қамтамасыз етеді. Тағы бір кең таралған тіреу нұсқасы – «тілек сүйегі» (wishbone), бір тіреу немесе моно тіреу, ол артқы дөңгелектің үстіндегі тіреулерді біріктіріп, орындық түтігіне жалғанатын монотүтік құрайды. «Тілек сүйегі» дизайны тік қаттылықты арттырады, бірақ бүйірлік қаттылықты арттырмайды, бұл артқы дөңгелегі аспайтын велосипедтер үшін көбінесе қолайсыз қасиет. «Тілек сүйегі» дизайны тәуелсіз артқы аспасы бар велосипедтің артқы үшбұрышты қосалқы рамасының бөлігі ретінде қолданылғанда ең қолайлы. Екі тіреулі тіреулер велосипедтің алдыңғы үшбұрышына екі бөлек нүктеде, әдетте, бірімен-бірі қатар орналасқан тіреулерді білдіреді. Fastback тіреулері орындық түтігіне түтіктің қабырғасынан емес, артқы жағынан жалғанады. Көптеген тіреулерде көпір немесе тіреу артқы дөңгелектің үстінде және орындық түтігімен байланыстың астында тіреулерді жалғастыру үшін қолданылады. Бұл көпір артқы тежегіштерді, қанаттарды және жүк тасу құралдарын орнатуға мүмкіндік береді. Тіреулердің өзі де тежегіш ұстағыштарымен жабдықталуы мүмкін. Тежегіш ұстағыштары көбінесе бір жылдамдықты немесе трек велосипедтерінің тіреулерінде болмайды.

The chain stays run parallel to the chain, connecting the bottom bracket shell (which holds the axis around which the pedals and cranks rotate) to the rear fork ends or dropouts. A shorter chain stay generally means that the bike will accelerate faster and be easier to ride uphill, at least while the rider can avoid the front wheel losing contact with the ground. Hellenic seat stays add aesthetic appeal at the expense of added weight. This style of seat stay was popularized again in the late 20th century by GT Bicycles (under the moniker "triple triangle"), who had incorporated the design element into their BMX frames, as it also made for a much stiffer rear triangle (an advantage in races); this design element has also been used on their mountain bike frames for similar reasons. In 2012, a variation of the traditional seat stay that bypasses the seat tube and connects further into the top tube was patented by Volagi Cycles. This frame element added length to the traditional design of seat stays, making a softer ride at the sacrifice of frame stiffness. Another common seat stay variant is the wishbone, single seat stay, or mono stay, which joins the stays together just above the rear wheel into a monotube that is joined to the seat tube. A wishbone design adds vertical rigidity without increasing lateral stiffness, generally an undesirable trait for bicycles with unsuspended rear wheels. The wishbone design is most appropriate when used as part of a rear triangle subframe on a bicycle with independent rear suspension. A dual seat stay refers to seat stays which meet the front triangle of the bicycle at two separate points, usually side by side. Fastback seat stays meet the seat tube at the back instead of the sides of the tube. On most seat stays, a bridge or brace is typically used to connect the stays above the rear wheel and below the connection with the seat tube. Besides providing lateral rigidity, this bridge provides a mounting point for rear brakes, fenders, and racks. The seat stays themselves may also be fitted with brake mounts. Brake mounts are often absent from fixed gear or track bike seat stays.

Төменгі жақша қабығы

Төменгі жақша қабығы – аяқтағы басқа құбырлармен салыстырғанда қысқарақ және үлкен диаметрлі құбыр, ол бүйір бойына созылып, төменгі жақшаны бекітеді. Ол көбінесе сыртқы бұрандалы болады, оң жағында (жетекші жағында) бұрандалар сағат тіліне қарсы, ал сол жағында (жетекші емес жағында) – сағат тілі бойынша бұралады, бұл тербелістен туындаған прецессиядан босаудың алдын алады. Экцентрлі төменгі жақша сияқты түрлі нұсқалары бар, ол велосипед тізбегінің тартылысын реттеуге мүмкіндік береді. Ол әдетте үлкен, бұрандасыз және кейде екі бөлікке бөлінген болады. Тізбек тұтқалары, отыру құбыры және төменгі құбыр әдетте төменгі жақша қабығына қосылады. Негізгі қабық ендерінің бірнеше стандарты бар (68, 70 немесе 73 мм). Жол велосипедтері көбінесе 68 мм пайдаланады; итальяндық жол велосипедтері – 70 мм; алғашқы тау велосипедтері – 73 мм; кейінгі үлгілер (1995 жылдан бастап) көбінесе 68 мм қолданады. Кейбір заманауи велосипедтерде 83 немесе 100 мм енді қабықтар болады, олар арнайы таудан түсу немесе қар велосипедтері үшін қолданылады. Қабықтың ені велосипедтің Q факторына немесе доңғалақтың еніне әсер етеді. Стандартты қабық диаметрлері (34,798 – 36 мм) және оларға сәйкес бұранда жиілігі (24–28 tpi) бар. Кейбір қорапты велосипедтерде төменгі жақша қабығы интеграцияланған қораппен немесе алынып орналастырылатын қорапты бекіту орнымен алмастырылуы мүмкін.

Фрейм геометриясы

Құбырлардың ұзындығы және олардың бекітілу бұрыштары рама геометриясын анықтайды. Әртүрлі рама геометрияларын салыстырғанда, дизайнерлер көбінесе отыру түтігінің бұрышын, бас түтігінің бұрышын, (виртуалды) жоғарғы түтіктің ұзындығын және отыру түтігінің ұзындығын салыстырады. Велосипедті пайдалану үшін толықтай дайындау үшін, жүргізуші отыратын орынның, педальдердің және рульдің салыстырмалы орналасуын реттейді: отыратын орынның биіктігі, төменгі қаушақтың ортасынан отыратын орынның ортасындағы анықтамалық нүктеге дейінгі арақашықтық. Stack – төменгі қаушақтың ортасынан бас түтігінің жоғарғы жағына дейінгі тік арақашықтық. Reach – төменгі қаушақтың ортасынан бас түтігінің жоғарғы жағына дейінгі көлденең арақашықтық. Төменгі қаушақтың төмендеуі – төменгі қаушақтың ортасының артқы доңғалақтың деңгейінен төменде орналасу арақашықтығы. Рульдің төмендеуі – отыратын орынның жоғарғы жағындағы анықтамалық нүкте мен руль арасындағы тік арақашықтық. Отыратын орынның артқа жылжуы – отыратын орынның алдыңғы жағы мен төменгі қаушақтың ортасы арасындағы көлденең арақашықтық. Тұру биіктігі – жоғарғы түтіктің жерден биіктігі. Алдыңғы орталық қашықтық – төменгі қаушақтың ортасынан алдыңғы доңғалақтың ортасына дейінгі арақашықтық. Аяқпен тоқтығысу – аяқтың алдыңғы доңғалақтың бағытты басқаруына кедергі келтіру деңгейі. Раманың геометриясы оның мақсатына байланысты. Мысалы, жол велосипедінде рульдер отыратын орынға қарағанда төмен және алға қарай орналасқан, бұл жүргізушіге иілген күйде отыруға мүмкіндік береді; ал тұрмыстық велосипед жайлылыққа баса назар аударады және рульдері жоғарырақ болып, тік отыруға мүмкіндік береді. Рама геометриясы басқару сипаттамаларына да әсер етеді. Қосымша ақпарат алу үшін велосипед және мотоцикл геометриясы, сондай-ақ велосипед және мотоцикл динамикасы туралы мақалаларды қараңыз.

Фреймнің өлшемі

Фрейм өлшемі дәстүрлі түрде төменгі қаушақтың ортасынан жоғарғы қаушақтың ортасына дейін орындық түтігінің бойымен өлшенді. Еуропалық ерлердің жарыс велосипеді үшін әдеттегі "орташа" өлшемдер 54 немесе 56 см (шамамен 21,2 немесе 22 дюйм), ал ерлердің тау велосипеді үшін 46 см (шамамен 18,5 дюйм) болады. Қазіргі кезде фреймдердің геометриясының кеңейген диапазоны фрейм өлшемін анықтаудың басқа да әдістеріне алып келді. Саяжайлық фреймдер көбінесе ұзақ болады, ал жарыс велосипедтерінің фреймдері ықшамдау келеді.

Жол және триатлон велосипедтері

Жолдық жарыс велосипеді ең аз салмақпен және кедергімен тиімді қуат беру үшін жасалған. Жалпы алғанда, жол велосипедінің геометриясы көлденең жоғарғы түтігі бар дәстүрлі геометрия немесе еңіс жоғарғы түтігі бар ықшам геометрия ретінде жіктеледі. Дәстүрлі геометриялық жол велосипедтері көбінесе жайлылық пен жоғары тұрақтылықпен байланысты, және олардың дөңгелек базасы ұзын болады, бұл осы екі аспектіге әсер етеді. Ықшам геометрия бас түтігінің жоғарғы бөлігінің орындық түтігінің жоғарғы бөлігінен жоғары орналасуына мүмкіндік береді, бұл отыру биіктігін төмендетіп, тұру кеңістігін арттырады және ауырлық орталығын төмендетеді. Ықшам раманың артықшылықтары туралы пікірлер екіге бөлінген, бірақ бірнеше өндірушілер өлшемдердің қысқартылған диапазоны көптеген жүргізушілерге сәйкес келеді және түзу жоғарғы түтігі жоқ раманы жасау оңайырақ екенін мәлімдейді. Жарыс велосипедтері көлденең жазықтықтан өлшенгенде тік орындық түтігінің бұрышына ие. Бұл жүргізушіні аэродинамикалық жағдайға қойып, күш салу үшін қолайлырақ позицияға келтіреді. Мұның айырбасы - жайлылық. Саяхат және жайлы велосипедтерде дәстүрлі түрде орындық түтігінің бұрышы көбірек болады (көлденеңге жақын). Бұл жүргізушіні отыру сүйектеріне көбірек орналастырады, ал билегі, қол және мойыннан салмақты азайтады, сондай-ақ ерлер үшін кіші тамырлар мен көбелек бездеріне қан ағынын жақсартады. Бұрыш азайғанда, конструкторлар тізбектің қабырғасын ұзартады, соның салдарынан ауырлық орталығы (әйтпесе дөңгелектің арт жағына қарай жылжып кететін) велосипед рамасының ортасына жақын орналасады. Ұзын дөңгелек базасы соққыларды тиімді жұтуға көмектеседі. Қазіргі заманғы жаппай өндірілетін саяхат және жайлы велосипедтерде орындық түтігінің бұрышы аздап азайтылған, мүмкін, автоматтандырылған процестерде дәнекерлеу жиындарын қайта орнату қажеттілігін болдырмау арқылы өндіріс шығындарын азайту мақсатында, сондықтан дәстүрлі немесе тапсырыс бойынша жасалған рамалардың жайлылығын қамтамасыз етпейді, оларда орындық түтігінің бұрышы айқын түрде азайтылған. UCI санкциялаған жарыстарда қолданылатын жол жарыс велосипедтері UCI ережелеріне сәйкес келеді, онда рама екі үшбұрыштан тұруы керек екені айтылған. Сондықтан, орындық түтігі немесе жоғарғы түтігі жоқ конструкцияларға рұқсат етілмейді. Триатлон немесе уақыттық сынаққа арналған рамалар стандартты жол велосипедінің рамасына қарағанда велосипедтің төменгі қабыршақ осінің айналасында жүргізушіні алға қарай бұрады. Бұл жүргізушіні одан да төмен, аэродинамикалық жағдайға қою үшін жасалған. Басқару мен тұрақтылық төмендесе де, бұл велосипедтер топтық жүру аспектілері аз жағдайларда жүруге арналған. Бұл рамалар тік орындық түтігінің бұрышына және төменгі бас түтігіне, сондай-ақ отырудан рульге дұрыс жетуге мүмкіндік беретін қысқа дөңгелек базасына ие. Сонымен қатар, UCI ережелеріне бағынбағандықтан, кейбір триатлон велосипедтері, мысалы Zipp 2001, Cheetah және Softride, дәстүрлі емес рамалық конфигурацияға ие, бұл жақсы аэродинамикалық көрсеткіштерге қол жеткізуге мүмкіндік береді.

A road racing bicycle is designed for efficient power transfer at minimum weight and drag. Broadly speaking, the road bicycle geometry is categorized as either a traditional geometry with a horizontal top tube, or a compact geometry with a sloping top tube. Traditional geometry road frames are often associated with more comfort and greater stability, and tend to have a longer wheelbase which contributes to these two aspects. Compact geometry allows the top of the head tube to be above the top of the seat tube, decreasing standover height, and thus increasing standover clearance and lowering the center of gravity. Opinion is divided on the riding merits of the compact frame, but several manufacturers claim that a reduced range of sizes can fit most riders, and that it is easier to build a frame without a perfectly level top tube. Road bicycles for racing tend to have a steeper seat tube angle, measured from the horizontal plane. This positions the rider aerodynamically and arguably in a stronger stroking position. The trade off is comfort. Touring and comfort bicycles tend to have more slack (less vertical) seat tube angle traditionally. This positions the rider more on the sit bones and takes weight off the wrists, arms and neck, and, for men, improves circulation to the urinary and reproductive areas. With a slacker angle, designers lengthen the chain stay so that the center of gravity (that would otherwise be farther to the back over the wheel) is more ideally repositioned over the middle of the bike frame. The longer wheelbase contributes to effective shock absorption. In modern mass manufactured touring and comfort bikes, the seat tube angle is negligibly slacker, perhaps in order to reduce manufacturing costs by avoiding the need to reset welding jigs in automated processes, and thus do not provide the comfort of traditionally made or custom made frames which do have noticeably slacker seat tube angles. Road racing bicycles that are used in UCI sanctioned races are governed by UCI regulations, which state among other things that the frame must consist of two triangles. Hence designs that lack a seat tube or top tube are not allowed. Triathlon or time trial specific frames rotate the rider forward around the axis of the bottom bracket of the bicycle as compared to the standard road bicycle frame. This is in order to put the rider in an even lower, more aerodynamic position. While handling and stability is reduced, these bicycles are designed to be ridden in environments with less group riding aspects. These frames tend to have steep seat tube angles and low head tubes, and shorter wheelbase for the correct reach from the saddle to the handlebar. Additionally, since they are not governed by the UCI, some triathlon bicycles, such as the Zipp 2001, Cheetah and Softride, have non traditional frame layouts, which can produce better aerodynamics.

Жолды велосипедтер

Трассалық рамалар жол және уақыттық жарыс рамаларымен көп ортақ белгілері бар, бірақ тізбектің дұрыс тартылуын орнату үшін артқы дөңгелектің орнын көлденең бағытта реттеуге мүмкіндік беретін, артқа қарай бағытталған, артқы вилка ұштарымен жабдықталған, ал түсірілмелермен емес. Артқы ступица арақашықтығы жол рамаларына қарағанда кем болады. Каретканың төмендеуі әдетте кішірек, сондай-ақ орындық түтігінің бұрышы жол жарыс велосипедтеріне қарағанда тік болады.

Тау велосипедтері

Жүруге ыңғайлы болуы және жақсы басқару үшін көпіргіштер жиі қолданылады; олардың бірнеше түрлері бар, соның ішінде алдыңғы және артқы дөңгелектерге соққыны жұмсартатын толық аспалы модельдер, және тек алдыңғы аспалы модельдер (қатаң құйрықтылар), олар тек алдыңғы дөңгелектен туындайтын соққыларды басады. 1990 жылдары күрделі аспа жүйелерінің дамуы классикалық алмасты рамаға көптеген өзгерістер енгізді. Артқы аспасы бар жаңа тау велосипедтерінде артқы көпіргішті іске қосу үшін артқы үшбұрыш айналады. Толық аспалы тау велосипедтерінің рама конструкциясында көптеген өндірушілердің әртүрлілігі бар, және әртүрлі мақсаттар үшін әртүрлі дизайнды модельдер кездеседі.

Родстер/жұмыс велосипедтері

Родстер велосипедтерінде әдетте 66 немесе 67 градус бұрышты орындық және рульдік түтіктер болады, бұл өте жайлы және тік отыру позыциясын қамтамасыз етеді. Басқа ерекшеліктеріне 40 дюймнен ұзын доңғалақ базасы (көбінесе 43 және 47 дюйм аралығында, ал ұзын велосипедтерде 57 дюймға дейін) және көбінесе 3 дюйм (76 мм, көптеген жол велосипедтеріндегі 40 мм-ге қарағанда) ұзын алдыңғы вилка бұрышы жатады. Бұл типтегі рама тау велосипедтерімен немесе жол велосипедтерімен салыстырғанда жоғары жайлылығының арқасында соңғы жылдары қайтадан танымал болды. Бұл велосипед түрінің бір нұсқасы – "спорттық родстер" (кейде "жеңіл родстер" деп те аталады), ол әдетте жеңіл рамаға және шамамен 70-тен 72 градусқа дейінгі орындық және рульдік түтіктердің сәл тік бұрыштарына ие.

Рама материалдары

Тарихи тұрғыдан алғанда, велосипедтің қаңқасының құбырларында ең көп қолданылатын материал болат болған. Болаттан жасалған қаңқалар әртүрлі сападағы болаттан жасалуы мүмкін, өте арзан көміртек болатынан бастап, қымбат әрі жоғары сапалы хром-молибден болат қорытпаларына дейін. Қаңқалар алюминий қорытпаларынан, титаннан, көміртек талшығынан, тіпті бамбук пен картоннан да жасалуы мүмкін. Кейде, ромб пішіндес қаңқалар құбырлардан өзге бөліктерден құрастырылады. Оларға I-түйреуіштер мен монокок жатады. Мұндай қаңқаларда ағаш (қатты немесе ламинатталған), магний (I-түйреуіштерден құйылған) және термопластик сияқты материалдар қолданылады. Материалдың бірнеше қасиеті велосипед қаңқасын жасауға оның жарамдылығын анықтауға көмектеседі: Тығыздық (немесе меншікті салмақ) – материалдың бірлік көлемдегі жеңілдігін немесе ауырлығын өлшейтін шама. Қаттылық (немесе серпімділік модулі) теориялық тұрғыдан жүрудің ыңғайлылығына және қуат беру тиімділігіне әсер етуі мүмкін. Бірақ іс жүзінде, тіпті өте икемді қаңқа да дөңгелектер мен қынадан гөрі әлдеқайда қатаң болғандықтан, жүрудің ыңғайлылығы негізінен қынаның таңдалуына, қаңқаның геометриясына, дөңгелектердің таңдалуына және велосипедтің дұрыс реттелуіне байланысты. Бүйірлік қатаңдықты қамтамасыз ету қиын, себебі қаңқаның профилі тар, ал тым көп икемділік қуат беруге кедеріл келтіруі мүмкін, әсіресе артқы үшбұрыштың деформациялануынан туындаған дөңгелектің жолда сырғанауы, тежегіштердің дөңгелектерге тиюі және тізбектің беріліс механизмдеріне тиюі арқылы. Шығар жағдайда, жүргізуші педальға күш салғанда берілістер өздігінен ауысып кетуі мүмкін. Беріктік шегі материалды тұрақты деформациялау үшін қажет күш мөлшерін анықтайды (қауіпсіздік үшін). Созылу шегі материалдың жарылуға дейін қанша деформацияға төте шеккенін анықтайды (қауіпсіздік үшін). Шаршау шегі мен төзімділік шегі педальдау немесе жолдың соққыларынан туындаған циклдық жүктемелерге қаңқаның қаншалықты төзуге қабілетті екенін анықтайды. Құбырларды жасау және қаңқаның геометриясы осы материалдардың кемшіліктерін жоюға көмектеседі. Қаңқа материалдары қолданылу жиілігіне қарай тізімделген.

Historically, the most common material for the tubes of a bicycle frame has been steel. Steel frames can be made of varying grades of steel, from very inexpensive carbon steel to more costly and higher quality chromium molybdenum steel alloys. Frames can also be made from aluminum alloys, titanium, carbon fiber, and even bamboo and cardboard. Occasionally, diamond (shaped) frames have been formed from sections other than tubes. These include I beams and monocoque. Materials that have been used in these frames include wood (solid or laminate), magnesium (cast I beams), and thermoplastic. Several properties of a material help decide whether it is appropriate in the construction of a bicycle frame:
Density (or specific gravity) is a measure of how light or heavy the material per unit volume. Stiffness (or elastic modulus) can in theory affect the ride comfort and power transmission efficiency. In practice, because even a very flexible frame is much more stiff than the tires and saddle, ride comfort is ultimately more a factor of saddle choice, frame geometry, tire choice, and bicycle fit. Lateral stiffness is far more difficult to achieve because of the narrow profile of a frame, and too much flexibility can affect power transmission, primarily through tire scrub on the road due to rear triangle distortion, brakes rubbing on the rims and the chain rubbing on gear mechanisms. In extreme cases gears can change themselves when the rider applies high torque out of the saddle. Yield strength determines how much force is needed to permanently deform the material (for crashworthiness). Elongation determines how much deformity the material allows before cracking (for crash worthiness). Fatigue limit and Endurance limit determines the durability of the frame when subjected to cyclical stress from pedaling or ride bumps. Tube engineering and frame geometry can overcome much of the perceived shortcomings of these particular materials. Frame materials are listed by commonality of usage.

Болат

Болат қаңқалар көбінесе түрлі болат қорытпаларын, соның ішінде хромолы пайдалана отырып жасалады. Олар берік, жұмыс істеуге оңай және салыстырмалы түрде арзан. Дегенмен, олар көптеген басқа құрылымдық материалдарға қарағанда тығыз (және, демек, көбінесе ауыр). 2018 жылға дейін гибридтік велосипедтерде, тіпті раманың қалған бөлігі басқа материалдан жасалған жағдайда да, вилканың табаны үшін болатты пайдалану жиі кездеседі, себебі болат жақсы дірілді серіппедей жұмыс істейді. Велосипед рамасын жасаудың экономикалық әдісі – цилиндрлі болат құбырларды TIG дәнекерлеу арқылы біріктіру, ол құбырларды ұстау үшін шүмектерді қажет етпейді. Оның орнына, рама құбырлары дәл бағытталған күйде джойкаға орнатылып, дәнекерлеу аяқталғанға дейін бекітіліп қойылады. Филеттік дәнекерлеу – бұл рама құбырларын шүмексіз біріктірудің тағы бір әдісі. Бұл көбірек еңбек талап етеді, сондықтан өндірістік рамалар үшін оны пайдалану сирек. TIG дәнекерлеу сияқты, филеттік рама құбырлары дәл қиылып немесе сүйірленіп, содан кейін жалғауға мыс филеті дәнекерленеді, бұл шүмектік құрылыс процесіне ұқсас. Филеттік дәнекерлеу рамасы, дәнекерленген рамаға қарағанда, эстетикалық жағынан біртұтас (тегіс қисық сызба) көрінеді. Болат рамалардың ішінде, қабырғасы өзгертілген құбырларды (butted tubing) пайдалану салмақты азайтады және құнына қосады. Қабырға қалыңдығының өзгеруі дегеніміз, құбырдың ұштарында қалың (күштілік үшін), ал ортасында жұқа (жеңіл салмақ үшін) болады. Велосипедтің арзан болат рамалары, автомобильдер немесе басқа да қарапайым заттарды жасау үшін қолданылатын, жоғары созылатын болаттан жасалады. Алайда, жоғары сапалы велосипед рамалары жоғары беріктікті болат қорытпаларынан (әдетте хром-молибден немесе "хромолы" болат қорытпалары) жасалады, олардан өте жұқа қабырғалы жеңіл құбырлар жасауға болады. Ең сәтті ескі болаттардың бірі – Reynolds "531", марганец-молибден қорытпалы болат. Қазір 4130 ChroMoly немесе ұқсас қорытпалар көбірек таралған. Reynolds және Columbus велосипед құбырларын шығаратын ең танымал өндірушілер. Кейбір орта сапалы велосипедтерде осы болат қорытпалары рама құбырларының тек бір бөлігі үшін ғана қолданылған. Мысалы, Schwinn Le Tour (кем дегенде, кейбір модельдерде) жоғарғы және төменгі құбырлар үшін хромолы болатты, ал раманың қалған бөлігі үшін төмен сапалы болатты пайдаланған. Жоғары сапалы болат рама әдетте, қарапайым болат рамадан жеңіл болады. Барлық басқа да факторлар тең болғанда, салмақтың төмендеуі велосипедтің үдеу және көтерілу қабілетін жақсарта алады. Егер құбырдың таңбасы жоғалған болса, жоғары сапалы (хромолы немесе марганецті) болат раманы тырнақпен күшті соққымен ұрып тексеруге болады. Жоғары сапалы рама қоңырау сияқты дыбыс шығарады, ал қарапайым сапалы болат рама – тұйық дыбыс шығарады. Оларды салмағы (рама және вилка үшін шамамен 2,5 кг) және қолданылған шүмектер мен вилка ұштарының түрі бойынша да тануға болады.

Steel frames are often built using various types of steel alloys including chromoly. They are strong, easy to work, and relatively inexpensive. However, they are denser (and thus generally heavier) than many other structural materials. It is common (as of 2018, in hybrid commuter bikes) to use steel for the fork blades even when the rest of the frame is made of a different material, because steel offers better vibration dampening. A more economical method of bicycle frame construction uses cylindrical steel tubing connected by TIG welding, which does not require lugs to hold the tubes together. Instead, frame tubes are precisely aligned into a jig and fixed in place until the welding is complete. Fillet brazing is another method of joining frame tubes without lugs. It is more labor intensive, and consequently is less likely to be used for production frames. As with TIG welding, Fillet frame tubes are precisely notched or mitered and then a fillet of brass is brazed onto the joint, similar to the lugged construction process. A fillet braze frame can achieve more aesthetic unity (smooth curved appearance) than a welded frame. Among steel frames, using butted tubing reduces weight and increases cost. Butting means that the wall thickness of the tubing changes from thick at the ends (for strength) to thinner in the middle (for lighter weight). Cheaper steel bicycle frames are made of mild steel, also called high tensile steel, such as might be used to manufacture automobiles or other common items. However, higher quality bicycle frames are made of high strength steel alloys (generally chromium molybdenum, or "chromoly" steel alloys) which can be made into lightweight tubing with very thin wall gauges. One of the most successful older steels was Reynolds "531", a manganese molybdenum alloy steel. More common now is 4130 ChroMoly or similar alloys. Reynolds and Columbus are two of the most famous manufacturers of bicycle tubing. A few medium quality bicycles used these steel alloys for only some of the frame tubes. An example was the Schwinn Le tour (at least certain models), which used chromoly steel for the top and bottom tubes but used lower quality steel for the rest of the frame. A high quality steel frame is generally lighter than a regular steel frame. All else being equal, this loss of weight can improve the acceleration and climbing performance of the bicycle. If the tubing label has been lost, a high quality (chromoly or manganese) steel frame can be recognized by tapping it sharply with a flick of the fingernail. A high quality frame will produce a bell like ring where a regular quality steel frame will produce a dull thunk. They can also be recognized by their weight (around 2.5 kg for frame and forks) and the type of lugs and fork ends used.

Алюминий қорытпалары

Алюминий қорытпаларының тығыздығы мен беріктігі болат қорытпаларына қарағанда төмен, бірақ олардың беріктігіне шаққандағы салмағы жақсырақ, соның салдарынан болаттан гөрі салмақ бойынша артықшылықтары бар. Алғашқы алюминий конструкцияларының шаршауға осал екендігі көрсетілді, себебі тиімсіз қорытпалар немесе дәнекерлеу техникасының жетілмегендігі. Бұл кейбір болат және титан қорытпаларынан өзгеше, олардың нақты шаршау шегі бар және оларды біріктіру немесе дәнекерлеу оңай. Дегенмен, бұл кемшіліктердің кейбіреулері білікті жұмысшылардың арқасында, жақсы сапалы дәнекерлеулер жасауға қабілеттілігі, автоматтандыру және заманауи алюминий қорытпаларына қолжетімділіктің артуымен азайтылды. Алюминийдің болатпен салыстырғандағы тартымды беріктігі мен салмағы арақатынасы және белгілі бір механикалық қасиеттері оны таңдаулы конструкциялық материалдардың қатарына қосады. Велосипед рамалары үшін 6061 және 7005 алюминий қорытпалары танымал. Бүгінгі таңда қолданылатын ең көп таралған құрылыс түрі – вольфрамды инертті газ (TIG) дәнекерлеу арқылы біріктірілген алюминий қорытпасынан жасалған құбырларды пайдалану. Алюминийдан дәнекерленген велосипед рамалары 1970 жылдары осы дәнекерлеу түрі экономикалық бола бастағаннан кейін ғана нарықта пайда болды. Алюминийдің оптималды қабырға қалыңдығы, болат құбырларының диаметріне қатысты өзгеше. Ол шамамен 200:1 (диаметр: қабырға қалыңдығы) арасында ең мықты, ал болаттың көрсеткіші одан әлдеқайда төмен. Бірақ, осы қатынаста қабырға қалыңдығы сусын ішетін банканың қабырғасымен тең болып, соққыларға өте осал болар еді. Сондықтан, алюминий велосипед құбырлары – бұл компромисс, қабырға қалыңдығы мен диаметрі арақатынасы тиімділіктің жоғары деңгейіне жетпесе де, аэродинамикалық тұрғыдан қолайлы пропорциялы және соққыға төзімді үлкен құбырларды ұсынады. Бұл болаттан гөрі айтарлықтай қатты раманы қамтамасыз етеді. Көптеген жүргізушілер болат рамалар алюминийден тегіс жүреді дейді, себебі алюминий рамалар қаттырақ болып жасалған, бірақ бұл пікірге күмәнді қарауға болады: велосипед рамасының өзі тік жағынан өте қатты, себебі ол үшбұрыштардан құралған. Керісінше, осы аргумент алюминий рамалардың тік қаттылығы жоғары деген пікірді де күмәнді етеді. Алайда, бүйірлік және бұрылу (торсиондық) қаттылық кейбір жағдайларда үдеуді және басқаруды жақсартады. Алюминий рамалардың салмағы болаттан төмен деп қабылданғанмен, бұл әрқашан дұрыс емес. Төмен сапалы алюминий рамасы, жоғары сапалы болат рамасынан ауыр болуы мүмкін. Салмақты азайту үшін кейбір өндірушілер қабырға қалыңдығы ортаңғы бөліктерінде соңғы бөліктерінен жұқарақ етіп жасалған алюминий құбырларын қолданады. Дөңгелек емес құбырлар қаттылық, аэродинамика және маркетинг сияқты түрлі себептермен қолданылады. Әр түрлі пішіндер осы мақсаттардың біреуіне немесе басқасына баса назар аударады, бірақ сирек барлығына жетеді.

Aluminum alloys have a lower density and lower strength compared with steel alloys; however, they possess a better strength to weight ratio, giving them notable weight advantages over steel. Early aluminum structures have shown to be more vulnerable to fatigue, either due to ineffective alloys, or imperfect welding technique being used. This contrasts with some steel and titanium alloys, which have clear fatigue limits and are easier to weld or braze together. However, some of these disadvantages have since been mitigated with more skilled labor capable of producing better quality welds, automation, and the greater accessibility to modern aluminum alloys. Aluminum's attractive strength to weight ratio as compared to steel, and certain mechanical properties, assure it a place among the favored frame building materials. Popular alloys for bicycle frames are 6061 aluminum and 7005 aluminum. The most popular type of construction today uses aluminum alloy tubes that are connected together by Tungsten Inert Gas (TIG) welding. Welded aluminum bicycle frames started to appear in the marketplace only after this type of welding became economical in the 1970s. Aluminum has a different optimal wall thickness to tubing diameter from steel. It is at its strongest at around 200:1 (diameter:wall thickness), whereas steel is a small fraction of that. However, at this ratio, the wall thickness would be comparable to that of a beverage can, far too fragile against impacts. Thus, aluminum bicycle tubing is a compromise, offering a wall thickness to diameter ratio that is not of utmost efficiency, but gives us oversized tubing of more reasonable aerodynamically acceptable proportions and good resistance to impact. This results in a frame that is significantly stiffer than steel. While many riders claim that steel frames give a smoother ride than aluminum because aluminum frames are designed to be stiffer, that claim is of questionable validity: the bicycle frame itself is extremely stiff vertically because it is made of triangles. Conversely, this very argument calls the claim of aluminum frames having greater vertical stiffness into question. On the other hand, lateral and twisting (torsional) stiffness improves acceleration and handling in some circumstances. Aluminum frames are generally recognized as having a lower weight than steel, although this is not always the case. A low quality aluminum frame may be heavier than a high quality steel frame. Butted aluminum tubes—where the wall thickness of the middle sections are made to be thinner than the end sections—are used by some manufacturers for weight savings. Non round tubes are used for a variety of reasons, including stiffness, aerodynamics, and marketing. Various shapes focus on one or another of these goals, and seldom accomplish all.

Титан

Титан велосипедтердің қаңқалары үшін салыстырмалы түрде арнайы материал болып табылады. Оның көптеген қажетті сипаттамалары бар, соның ішінде жоғары нақты беріктік, жоғары шаршау шегі және тамаша коррозияға төзімділік. Көміртек талшығы титанға қарағанда жеңіл болғанымен, титан көліктік сапаны жағымдырақ етеді, бұл материалды жайлылықты бағалайтын велосипедшілердің арасында танымал етеді. Дегенмен, титанның құны жоғары, және оны сталь немесе алюминийден өңдеу қиынырақ, нәтижесінде сталь, алюминий және көміртек талшығына қарағанда қымбат қаңқалар шығады. Дәнекерлеу әдетте инертті ортада жүргізіледі, дәнекерлерді тотығудан қорғау үшін. Бұл материал қымбатқа түсетін болса да, жеңіл, коррозияға төзімді және мықты, сонымен қатар қалаулы кез келген пішінге келтірілуі мүмкін. Соның салдарынан, қаңқаны қажетті жерде (мысалы, педаль күштеріне қарсы тұру үшін) нақты беріктікке қарай реттеуге болады, ал басқа бөліктерінде (жайлылық үшін) икемділікті сақтауға болады. Көміртек талшығынан жасалған велосипедтердің жеке конструкциялары бір бағытта (мысалы, бүйірлік) мықты, ал екінші бағытта (мысалы, тік) икемді болатын жеке түтіктерден жасалуы мүмкін. Материалдың қасиеттері бағытына қарай өзгеретін композиттік түтіктерді жасау мүмкіндігі, қазіргі кезде өндірісте қолданылатын металл қаңқа құрылысында мүмкін емес. Кейбір көміртек талшықты қаңқалар цилиндрлі түтіктерден жасалады, олар шұңқырлар мен жалғастырғыштар арқылы біріктіріледі, бұл әдіс дәнекерленген болат қаңқаға ұқсас. Басқа көміртек талшықты қаңқалар бір бөліктен жасалады, бұл монокок конструкциясы деп аталады. Santa Cruz Bicycles жүргізген сынақтар сериясында, бірдей пішінге және шамамен бірдей салмаққа ие қаңқада, көміртек қаңқаның алюминийден гөрі күштік жүктемеге (қаңқаны кернеу мен қысымға салу) және соққыға төзімділігі айтарлықтай жоғары екені көрсетілді. Көміртек қаңқалар жеңіл және мықты бола алады, бірақ басқа материалдарға қарағанда соққыға төзімділігі төмен болуы мүмкін, сондай-ақ соқтығысқанда немесе дұрыс пайдаланбағанда зақымдануға бейім. Жарықтар мен бұзылулар соқтығысқанда, сондай-ақ компоненттерді тым күшті тартып немесе дұрыс орнатпағанда пайда болуы мүмкін. Бұл материалдар ұзақ уақыт бойы пайдаланғанда шаршаудан зақымдануы мүмкін, бірақ бұл көбінесе қабаттар арасындағы жарықтармен немесе буындардағы жабысқақтардағы жарықтармен шектеледі, онда дұрыс жобалау арқылы кернеуді жақсы бақылауға болады. Бұзылған көміртек қаңқаларды жөндеуге болады, бірақ қауіпсіздік үшін, оны тек кәсіби фирмалар ғана жоғары стандарттарға сәйкес жасауы керек. Жеке уақыт сынағы жарыстары мен триатлон үшін жасалған көптеген жарыс велосипедтері композиттік құрылымды қолданады, өйткені қаңқаны цилиндрлі түтіктермен мүмкін емес аэродинамикалық пішінге келтіруге болады, немесе басқа материалдарда ол тым ауыр болар еді. Бұл типтегі қаңқа басқаларына қарағанда ауыр болуы мүмкін, бірақ оның аэродинамикалық тиімділігі велосипедшіге жоғары жылдамдыққа қол жеткізуге көмектеседі. Көміртек талшығынан басқа материалдар, мысалы, металл бор, матрицаға қаттылықты арттыру үшін қосылуы мүмкін. Кейбір жаңа, жоғары сапалы қаңқалар, әсіресе төменгі түтіктерде, орындықтарда және тізбектерде тербелісті басу және соққыға төзімділікті жақсарту үшін көміртек тоқымаларына кевлар талшықтарын қосады.

Titanium is a relatively specialised material for bicycle frames. It has many desirable characteristics including a high specific strength, high fatigue limit, and excellent corrosion resistance. While not as light as carbon fiber titanium's can provide a more pleasant ride quality, making the material popular among cyclists seeking comfort over performance. However, titanium has a high material cost and is more difficult to machine than steel or aluminum, which translates to relatively expensive frames compared to steel, aluminum, and carbon fiber. Welding is typically done in inert conditions to protect the welds from oxidation. Although expensive, it is light weight, corrosion resistant and strong, and can be formed into almost any shape desired. The result is a frame that can be fine tuned for specific strength where it is needed (to withstand pedaling forces), while allowing flexibility in other frame sections (for comfort). Custom carbon fiber bicycle frames may even be designed with individual tubes that are strong in one direction (such as laterally), while compliant in another direction (such as vertically). The ability to design an individual composite tube with properties that vary by orientation cannot be accomplished with any metal frame construction commonly in production. Some carbon fiber frames use cylindrical tubes that are joined with adhesives and lugs, in a method somewhat analogous to a lugged steel frame. Another type of carbon fiber frames are manufactured in a single piece, called monocoque construction. In one series of tests conducted by Santa Cruz Bicycles, it was shown that for a frame design with identical shape and nearly similar weight, the carbon frame is considerably stronger than aluminum, when subjected to an overall force load (subjecting the frame to both tension and compression), and impact strength. While carbon frames can be lightweight and strong, they may have lower impact resistance compared to other materials, and can be prone to damage if crashed or mishandled. Cracking and failure can result from a collision, but also from over tightening or improperly installing components. It has been suggested that these materials may be vulnerable to fatigue failure, a process which occurs with use over a long period of time, though this is often limited to interlaminar cracks or cracks in adhesive at joints, where stresses can be well controlled with good design practices. It is possible for broken carbon frames to be repaired, but because of safety concerns it should be done only by professional firms to the highest possible standards. Many racing bicycles built for individual time trial races and triathlons employ composite construction because the frame can be shaped with an aerodynamic profile not possible with cylindrical tubes, or would be excessively heavy in other materials. While this type of frame may in fact be heavier than others, its aerodynamic efficiency may help the cyclist to attain a higher overall speed. Other materials besides carbon fiber, such as metallic boron, can be added to the matrix to enhance stiffness further. Some newer high end frames are incorporating Kevlar fibers into the carbon weaves to improve vibration damping and impact strength, particularly in downtubes, seat stays, and chain stays.

Термопластикалық

Термопластиктер – қайта қыздырылып, қайта пішілетін полимерлер классы. Велосипедтік рама жасау үшін оларды әртүрлі жолдармен қолдануға болады. Термопластик велосипедтік рамалардың бір түрі – көміртекті талшықтан жасалған рамалар, бірақ олар термореактивті эпоксид материалдарының орнына термопластик материалға енгізілген. GT Bicycles компаниясы 1990-шы жылдардың ортасында STS System рамаларымен термопластик рама шығаратын алғашқы ірі өндірушілердің бірі болды. Көміртекті талшықтар термопластик талшықтарымен бірге түтік ішінде бос тоқылатын. Бұл түтікті ішінде дорбасы бар қалыпқа салып, содан кейін дорбаны ісіріп, көміртекті және пластикалық түтікті қалыптың ішкі бетіне басатын. Содан кейін қалыпты термопластикті балқыту үшін қыздырады. Термопластик салқындағаннан кейін қалыптан түпкілікті пішінде алынып шығарылды.

Магний

Алюминийдің тығыздығынан шамамен 64%-ына тең болатын магнийден бірнеше велосипед рамалары жасалады. 1980 жылдары инженер Фрэнк Кирк бір бөліктен құйылған, құбырлардың орнына I-түсті қабырғалардан тұратын жаңа рама конструкциясын ұсынды. Осы технологиямен жол және тау велосипедтерінің рамаларын өндіру үшін Ұлыбританияда Kirk Precision Ltd компаниясы құрылды. Бірақ, бастапқы коммерциялық сәттілікке қарамастан, сенімділік мәселелері туындады және 1992 жылы өндіріс тоқтатылды. Қазіргі заманғы магний рамаларының аз ғана саны дәстүрлі құбырлы конструкциямен жасалады.

Скандий алюминий қорытпасы

Кейбір велосипед өндірушілер алюминий қорытпаларынан жасалған, құрамында скандий бар рамалар шығарады. Әдетте, маркетингтік мақсаттармен оны жай ғана "скандий" деп атайды, бірақ скандийдің мөлшері 0,5%-дан кем болады. Скандий кейбір алюминий қорытпаларының дәнекерлеу қасиеттерін жақсартады және шаршауға төзімділігін арттырады, нәтижесінде диаметрі кішірек түтіктерді пайдалануға болады, бұл рама дизайнында көбірек икемділікке мүмкіндік береді.

Бериллий

Минесота штатындағы Сент-Клауд қаласында орналасқан American Bicycle Manufacturing компаниясы қысқа мерзімге бериллий түтіктерден жасалған (алюминий қосылғандарға біріктірілген) велосипед рамасын 26 000 долларға сатты. Бұл велосипедпен жүру өте қиын болғанымен, раманың бүйірлік икемділігі жоғары болды деген хабарлар тарады.

Бамбук

Бірнеше велосипедтің қаңқасы бамбук түтікшелерінен жасалған, металл немесе композиттік қосылыстармен біріктірілген. Көркемдік тартымдылық көбінесе механикалық қасиеттермен бірдей маңызға ие болған, тіпті оларды ынталандырған.

Ағаш

Бірнеше велосипед қаңқалары қатты немесе ламинатталған ағаштан жасалған. Париж-Рубай жарысының 265 шақырымын сәтті аяқтаған бір мысал болғанымен, эстетикалық тартымдылық көбінесе жүру сипаттамаларымен бірдей маңызға ие болды. Шығыс Африкада велосипедтер ағаштан жасалады. Картоннан да велосипед қаңқалары жасалған.

Құрастыру

Әр түрлі материалдарды үйлестіру арқасында, әртүрлі аймақтарда қажетті қаттылық, икемділік немесе серпімділік сипаттарын бір материалмен салыстырғанда жақсырақ қол жеткізуге болады. Мұндай үйлесімде көміртек талшығы және металл – болат, алюминий немесе титан қолданылады. Бұл тәсілдің бір түрі – металлдан жасалған төменгі түтікше және тізбекті ұстағыштар, ал жоғарғы түтікше, орындық түтікшесі және орындық ұстағыштары көміртек талшығынан жасалған болуы мүмкін. Тағы бір нұсқасы – металлдан жасалған негізгі үшбұрыш және тізбекті ұстағыштар, ал орындық ұстағыштары ғана көміртек талшығынан жасалған. Көміртекті шанышқылар барлық материалдан жасалған жарыс велосипедтерінде кеңінен қолданылады.

Басқа

Велосипедтер түрлері туралы мақалада қосымша нұсқалары сипатталған.

Құбырлар

Біріктірілген құбырлардың біріктіру орындарына жақын жерлерде қалыңдығы арттырылған, бірақ қалған бөліктерінде жұқа материал қолданылып, салмағы төмен ұсталады. Мысалы, үш қабатты құбыр дегеніміз, әдетте алюминий қорытпасынан жасалған құбырдың үш түрлі қалыңдыққа ие болуы, ең қалың бөліктері дәнекерленетін ұштарында орналасады. Осындай материал рульдерді жасау үшін де қолданылуы мүмкін.

Жарық-жарық

Сан алуан шағын бөлшектер – су бөтелгесін орнатуға арналған тесіктер, ауыстырғыш ұстағыштары, кабельдік тоқтағыштар, сорғы тіректері, кабельдерге арналған бағыттағыштар сияқты – бастапқыда және кейде қазір де дәнекерлену арқылы бекітілгендіктен «дәнекерленген бөлшектер» деп аталады.

Күші жойылды

Көптеген велосипедтерде, әсіресе тау велосипедтерінде, амортизация бар.