РАМЫ, КРЫЛЬЯ

Тормоза: Переключатели: Цепь: Педали: Амортизатор: Фары: Одежда: Обувь: Каска: Очки:

The Full Suspension guide.

Перевёл: Vladimir Demtchenko

Множество современных полноподвесочных байков может быть разбито на три общие категории: кросскантрийные, даунхилльные и фрирайдные. В свою очередь конструкции полноподвесочных рам можно разделить на три основных типа: консольная (кантилеверная), многорычажная и единый задний треугольник (URT). Это обобщение, но оно может помочь разобраться в огромном количестве полноподвесных байков.

---

Существуют несколько ключевых моментов оценки конструкции полноподвесных рам:

• сновной из них - надёжность и плавность работы шарниров подвески. Любое биение шарниров будет усилено на колесе так же как и любое сопротивление шарнира будет препятствовать плавной работе подвески.
• Гибкость может свести на нет весь смысл полной подвески и наоборот - может улучшить управление и котроль байка.
• Реакция или отдача цепи - тенденция полноподвесочной конструкции сжиматься или разжимться во время педалирования и тем самым изменять рабочую длину цепи, влияя на эффективность педалирования.
• И наконец достаточный и используемый ход подвески (расстояние смещения оси колеса при сжатии подвески) придаёт смысл или лишает его всю конструкцию.

---

Главные различия между тремя основными категориями - результат их разных предназначений и требований, предъявляемых к ним. Подвески для кросскантри должны быть лёгкими, и райдеры обычно предпочитают конструкции, ограничивающие реакцию на педалирование, особенно проявляющуюся во время подъёмов в гору или рывков (ускорений).

Подвески для даунхилла должны иметь достаточный ход, упругость и прочность соответствующие величине нагрузок соревнований по этой дисциплине. Так же для даунхильных рам характерна замена переднего переключателя успокоителем цепи.

Подвески для фрирайда обычно должны иметь приемлемый ход, среднюю упругость и высокую степень прочности, но не за счёт существенного увеличения веса. Рамы для фрирайда обычно имеют место для крепления переднего переключателя, в тоже время некоторые фрирайдеры предпочитают ему успокоитель цепи.

Типичные полноподвесочные рамы для кросскантри весят около 5 - 6.5 фунтов (2.2 - 2.9 кг) (некоторые модели могут весить гораздо меньше, обычно ценой упругости или хода и очень высокой стоимости), типичные даунхильные рамы весят от 7 до 12 фунтов (3.2 - 5.5 кг) (многие даунхиллеры считают, что чем больше, тем лучше), вес большинства рам для фрирайда попадает в промежуток от 5.5 до 10 фунтов (2.5 - 4.5 кг).

Ход подвесок - тема ожесточённых споров среди большинства райдеров, но обычно кросскантрийные байки имеют ход заднего колеса от 1 до 4 дюймов (~25 - 100 мм), фрирайдные байки - от 4 до 8 дюймов (~100 - 200 мм), и даунхильные байки имеют ход от 6 до 12 дюймов (~150 - 300 мм).

---

На заре маунтинбайкинга одной из самых популярных была консольная или кантилеверная конструкция подвески, в основном благодаря своей конструктивной и функциональной простоте. Подвеска консольного типа состоит из конструктивно простого заднего маятника, прикрепляющегося к раме с помощю одной оси и взаимодействующего с амортизатором непосредственно, без помощи каких-либо дополнительных соединительных рычагов. Расположение единственного шарнира такой подвески и является ключом успеха всей конструкции. В то же время из-за отсутствия дополнительных рычагов для соединения с амортизатором максимально возможный ход такой подвески ограничен 8 дюймами (~200 мм). Данное конструктивное решение пошло от ранних дорожных и внедорожных мотоциклов, где изначально использовалось подобная конструкция с парой задних амортизаторов. Так же эта конфигурация по сей день испльзуется на многих современных мотоциклах. Два характерных примера консольной задней подвески - это Mountain Cycle San Andreas и Cannondale Super V. Из современных примеров показательны такие модели Orange как Patriot и 222, а так же Santa Cruz Super 8 и Bullit.

Многорычажная конструкция подвески является наиболее популярной на рынке в настоящее время. Данный тип представлен огромным количеством разновидностей и моделей, чем-то отличающихся друг от друга. Но вобщем рычажная конструкция отличается от консольной как минимум одим из двух признаков: задний маятник не соединён напрямую с амортизатором, либо колесо не прикреплено непосредственно к маятнику, а прикрепляется к раме при помощи последовательности маятников (рычагов), соединённых шарнирами. Данную конструкцию можно наблюдать у многих современных дорожных и внедорожных мотоциклов. Характерные представители такого типа подвески у велосипедов - Mountain Cycle Moho CXS и Specialized FSR.

Единый задний треугольник (URT), известный ещё как плавающая или подвижная трансмиссия, так же очень популярная конструкция. Основной признак URT в том, что вся трансмиссия (каретка, шатуны, передние и задние звёздочки и переключатели) распологается целиком на заднем маятнике (маятниках). Следствием является конструкция, которая полностью избавлена от реакции цепи при педалировании, а так же увеличивающая свою упругость, когда райдер поднимается с седла и встаёт на педалях. Данная конструкция является сугубо велосипедной спецификой. Два хороших примера URT подвески - это Klein Mantra и Gary Fisher Level серий Betty/Joshua.

---

Консольные конструкции.

Наиважнейший аспект любой консольной конструкции подвески - расположение шарнира. Если допустить, что всё остальное в конструкции сделано правильно (минимальные гибкость и биение, качественные шарниры, достаточный ход), то расположение шарнира консольной подвески будет определять то, как данный байк будет катить.

Самый простой путь разобраться в том, как положение шарнира влияет на поведение консольной подвески - представить подвеску и трансмиссию простой конструкцией из отрезка бумаги, пришпиленного к доске кнопкой и куска нитки, который будет играть роль цепи. Кнопка будет играть роль шарнира, который прикрепляет маятник к раме, и должна находиться на его месте. В свою очередь нитка должна быть прикреплена к маятнику в том месте, где цепь тянет задние звёздочки. Вторую кнопку нужно вколоть в место верхней точки самой большой из передних звёздочек, после чего протянуть нитку от конца маятника и перекинуть её через эту кнопку. Видимо именно такой моделью пользовался Хорст Лайтнер (Horst Leitner), разрабатывая свою знаменитую ныне заднюю подвеску Amp.

Теперь, если шарнир маятника находится над точкой натяжения цепи выбранной передней звёздочкой, то натяжение нитки заставит маятник опускаться вниз (разжатие). В реальных условиях это значит, что когда райдер выберет такую же передачу и будет жать на педали, результирующее усилие цепи будет тянуть маятник по нисходящей дуге, или, другими словами, заднее колесо будет двигаться вниз, в положение ненагруженной рамы. Этот эффект может быть и полезным, и вредным. Полезен он, например, при подъёме в гору по поверхности с плохим сцеплением, потому что когда райдер нажимает на педали заднее колесо сильнее прижимается к поверхности, зарываясь в грунт, тем самым увеличивая сцепление. Вреден данный эффект при педалировании через выбоины, так как когда райдер нажимает на педали, заднее колесо стремится заехать внутрь выбоины вместо того чтобы перескочить её, что часто ведёт к его застреванию и блокировке под нагрузкой. Задняя подвеска начинает проглатывать выбоины и кочки только когда сила, приложенная на педалях не превышает силу, с удара подвески в выбоину или о кочку. Данный вариант делает систему подвески менее комфортной, но даёт лучшую разжимаемость. Такому типу подвески может быть присуще стремление к "inchworm" ("скачущему" движению) при каждом нажатии на педаль, так как маятник в каждый такой момент старается опуститься вниз, а весь байк - подняться вверх. Другой эффект от такого расположения шарнира заключается в том, что при проезде кочек маятник дёргает цепь, что отражается толчками на педалях. Данная тенденция не так заметна, если шарнир подвески расположен не слишком высоко.

Если шарнир маятника в нашей модели расположен ниже точки натяжения цепи выбранной передней звёздочкой, то если потянуть за нитку, натяжение заставит маятник подниматься вверх (сжатие). В реальных условиях это даёт то, что можно назвать очень активной системой подвески, которая не блокируется под нагрузкой. Поскольку такая подвеска сжимается при педалировании, то такая система становится более чувствительной к кочкам, так как эффективная степень реакции пружины компенсируется силой педалирования. Это даёт больший комфорт системе подвески, но может вызывать стремление к bob'у (раскачка под нагрузкой), так как подвеска будет сжиматься при каждом приложении силы к цепи. Данный эффект как правило более ощутим, чем inchworming ("скачущее" движение), проявляющийся в верхне-шарнирных консольных подвесках, поскольку вес райдера уже старается сжать подвеску, добавляясь к эффекту bobbing'а. Некоторые райдеры говорят о том, что такой эффект отнимает мощность, снижая таким образом эффективность педалирования. Также байк не очень быстро реагирует на увеличение мощности, особенно по сравнению с хардтейлом. Другой эффект от данного расположения шарнира заключается в том, что при проезде кочек маятник отпускает цепь, что вызывает провалы на педалях или "обратные" толчки из-за моментальных ослаблений передачи.

Если шарнир маятника находится на одной высоте с выбранной передней звёздочкой (в нашей модели, в таком случае, в качестве звёздочки надо рассматривать ту же кнопку, что держит маятник), натяжение нитки очень мало влияет на маятник (вообще говоря, в данном случае возникает боковой изгибающий момент, но чтобы его эффект был как-то заметен, маятник долежн быть слишком мягким или райтер - слишком сильным). Врезультате этого такая подвеска является "полностью активной" под нагрузкой и свободной от bobbing'а и inchworming'а. Такое расположение шарнира может казаться идеальным, и это так, но при использовании нынешних архаичных систем трансмиссии с тремя ведущими звёздочками, позволяет расположить шарнир маятника на одной линии только с одной из них, заставляя идти на компромис относительно двух других.

---

Многорычажные конструкции.

Конструкции многорычажных задних подвесок отличаются от консольных тем, что в них используется последовательность рычагов между маятником и амортизатором и/или между маятником и задней осью.

Большинство современных мотоциклов имеют заднюю подвеску многорычажного типа, где используется традиционный маятник, взаимодействующий с амортизатором через один или несколько рычагов. Причин использовать промежуточный рычаг несколько. Промежуточный рычаг позволяет более точно настроить отношение моментов сил между маятником и амортизатором и даёт возможность увеличивать и уменьшать момент силы на амортизаторе. Более точная настройка отношения моментов сил обеспечивает больший ход и зачастую позволяет использовать амортизатор меньшего размера. Так же наличие рычага даёт возможность расположить амортизатор в более выгодном месте байка, нежели при его непосредственном креплении к маятнику. И наконец, рычажная конструкция позволяет избежать деформаций как таковых. Один из примеров использования рычага между маятником и амортизатором - Mountain Cycle Shockwave.

Использование рычага между маятником и задней осью - несколько иная история. Данная разновидность рычажной подвески обеспечивает траекторию движения оси колеса сравнимую с таковой у типичной консольной подвески. На нашей бумажной модели консольной подвески можно увидеть, что ось колеса описывает правильную окружность (если, конечно, маятник повернуть на 360 градусов), или, если быть более точным, - дугу. Из этого следует, что когда задняя ось ниже горизонтали, проведённой из точки крепления шарнира, то при подъёме маятника она движется в направлении обратном движению рамы (при езде). Когда же задняя ось находится выше горизонтали, то при подъёме маятника она движется в в том же направлении, что и движущаяся во время езды рама. Подобный вид траектории перемещения задней оси был признан многими конструкторами неэффективным, поскольку они полагали оптимальным только постоянное прямое или постоянное обратное ходу колебание колеса. Постоянное обратное или отвесное перемещение оси может быть достигнуто именно при применении промежуточных рычагов между маятником и осью.

Подобный тип траектории оси более выгоден. Главным образом потому, что сила педалирования не так значительно тратится на сжатие и разжатие подвески, как у подвесок, страдающих этим и называемых вследствие этого чрезмерно "активными". Вместо того, чтобы раскачивать маятник вверх и вниз, сила педалирования здесь не тратится зря, что делает похожим данную разновидность подвески на консольную с расположением шарнира на линии приложения усилия. Так же вертикальное перемещение оси означает то, что длина цепимежду кассетой и наибольшей из передних звёзд будет оставаться более постоянной по сравнению с консольной подвеской, и ещё то, что реакция цепи с толчками в педали будет незначительной или отсутствовать вообще. Так же вертикальное перемещение оси означает, что база байка не будет изменяться при работе подвески. Хорошим примером байка, использующего данный тип рычажной подвески является Specialized FSR.

Линейное обратное перемещение оси избрал за основное направление для рам своей конструкции Пол Тёрнер (Paul Turner) - основатель Rock Shox. Теоретичеки обратный ход оси приводит к большему перемещению оси при наезде на неровность, позволяя подвеске работать лучше, а так же двигаться в точно том же направлении, что и типичная передняя вилка, что придаёт бОльшую сбалансированность между осями и постоянную базу при равномерном сжатии обоих подвесок.

Главный недостаток многорычажных подвесок - это количество используемых шарниров и соединений, вследствие чего растёт вероятность их разбалтывания, а так же цена и сложность такой конструкции. Надо сказать, наиболее известные производители разработали надёжные, устойчивые к разбалтыванию шарниры, которые при этом ещё и не являются ужасно дорогими. Многорычажные подвески стали наиболее используемыми в конструкции рам для даунхилла и фрирайда и становятся всё более и более популярными в кросскантрийных байках, особенно на фоне ослабевания популярности подвесок URT-дизайна.

---

Единый задний треугольник (URT).

Единый задний треугольник или плавающая трансмиссия - это конструкция задней подвески, чья популярность в современном даунхилле и фрирайде снижается.

Основная идея такого типа конструкции состоит в избавлении трансмисии от влияния задней подвески путём расположения всей трансмиссии на самом маятнике. Таким образом компоненты трансмиссии при сжатии и разжатии подвески перемещаются все вместе. Это полностью исключает отдачу цепи, а так же даёт возможность упростить конструкцию подвески, сведя её к одному мощному шарниру и присоединённому к нему напрямую амортизатору.

Неотъемлемой проблемой данной конструкции является то, что райдер получает весь эффект от стояния непосредственно на маятнике подвески. Эта проблема минимальна, когда райдер сидит в седле, но обычно при движении среди больших препятствий, по пересечённой местности или техничеким участкам райдер стоит, врезультате чего почти теряется смысл задней подвески. Обратная сторона данного эффекта заключается в том, что при педалировании стоя во время рывка или подьёма в гору недостаток в подвижности подвески обращается в плюс, так как не тратится энергия на раскачку подвески.

Из байков с URT подвеской, популярных в прошлом, наиболее известными были Klein Mantra, Trek/Gary Fisher Y-bikes, и Ibis Sweet Spot. Так же варианты (так и хотелось перевести дословно - "извраты" :) - прим. перев.) URT-дизайна проявлялись в виде GT iDrive и Maverick'а - детища Пола Тёрнера (Paul Turner).

---

Какая конструкция подвески наиболее подходит Вам? Только всесторонние исследования, тестовые поездки и многочисленные визиты в близлежащие веломагазины помогут решить, какой же полноподвесочный бай правилен для Вас. Даное руководство ставит себе целью лишь дать базовые понятия о конструкциях различных типов подвесок чтобы иметь возможность разобраться, чем один полноподвесочный байк отличается от другого. Решите, как Вы катаетесь, как Вы хотите кататься (вы можете быть кросскантри-райдером в настоящий момент, но хотите начать заниматься даунхиллом), и убедитесь в том, что приобретаете качественно изготовленный и тщательно сконструированный байк, подходящий для той категории, которую Вы выбрали.

Но самый главный вопрос заключается, возможно, в том, действительно ли Вам нужен двухподвес? Первой проблемой станет бюджет. Если Вы не готовы выложить за байк по крайней мере 1000-1500 долларов, то более правильным решением будет ограничиться хорошим хардтейлом с передней амортизационной вилкой. Полноподвесочные байки по цене ниже 1000 долларов не стоит приобретать, если Вы планируете серьёзный агрессивный внедорожный райдинг.

Сплавы алюминия: 7005 versus 6061.

Перевёл: Vladimir Demtchenko, vd@lenta.ru

Вы могли заметить, что в спецификациях байков с аллюминиевыми рамами наиболее часто встреачются два типа аллюминиевых сплавов - 6061 и 7005. Какой из них прочнее? Вашим первым ответом наверняка будет - 6061, так как вы видете его в спецификациях более дорогих велосипедов. На самом же деле прочнее спав 7005. Это порождает следующий вопрос: какой из материалов лучше? Конечно это 6061, или, по крайней мере, таково мнение большинства производителей байков. Почему лучше? Чтобы увидеть разницу, мы должны сравнить два материала и их свойства. В таблице ниже приведены для сравнения сплавы аллюминия 2014, 6061 и 7005.

Сравнение характеристик различных сплавов алюминия
Сплав	Состав металлов	Предел прочности на разрыв	Предел текучести	Процент удлинения	Твёрдость по Бринеллю	Примечания
2014	4.5% Медь 0.8% Углерод 0.8% Марганец 0.5% Магний	27 000 psi	14 000 psi	18%	45	Основная добавка в сплавы алюминия серий 2ххх - медь.
2014-T6	4.5% Медь 0.8% Углерод 0.8% Марганец 0.5% Магний	70 000 psi	60 000 psi	13%	135
6061	1% Магний 0.6% Кремний 0.2% Хром 0.3% Медь до 0.7% Железо	18 000 psi	8 000 psi	25%	30	Основные добавки в сплавы алюминия серий 6ххх - магний и кремний.
6061-T6	1% Магний 0.6% Кремний 0.2% Хром 0.3% Медь до 0.7% Железо	45 000 psi	40 000 psi	17%	95
7005-T6	4.5% Цинк 1.4% Магний 0.45% Марганец 0.13% Хром	51 000 psi	42 000 psi	13%	н/д	Основная добавка в сплавы алюминия серий 7ххх - цинк.
7075-T6	5.6% Цинк 2.4% Магний 0.15% Марганец 1.6% Медь 0.23% Хром	83 000 psi	73 000 psi	11%	150

Предел прочности на разрыв - величина нагрузки, при превышении которой происходит разрушение. Предел текучести - величина нагрузки, при превышении которой наступает невосстанавливаемая деформация (попробуйте попрыгать на старой раме пока она не погнётся, и это будет означать, что вы превысили предел текучести её материала). Процент удлинения - это средняя величина удлинения деформируемой детали до её поломки (разрыва). Твёрдость по Бринеллю - величина, характеризующая твёрдость материала.

"Т6", написанное после кода материала означает температурную обработку. Т6 относится к процессам прочностной обработки и закалки металла. Все велосипедные рамы проходят температурную обработку, даже если производители не пишут "Т6" после номера класса алюминия.

Из таблицы вы можете увидеть, что сплав 7005-T6 немного прочнее, чем 6061-T6, но 2014-T6 прочнее их обоих, а сплав алюминия серии 7ххх (7075) ещё прочнее. Почему же выбор пал на 7005 и 6061? Дело в том, что велосипедные рамы не делаются из цельных кусков алюминия, которые используются для проведения тестов на прочность. Рамы байков делаются из труб сваренных между собой: сварка 7075 и 2014 - почти невозможное достижение, исключающее выбор этих сплавов для производства байков. Поэтому остаются 7005 (цинковый сплав) и 6061 (магний-кремниевый сплав). Различие между ними в том, что 7005 труднее в обработке и сварке, из-за более высокого содержания добавок (свыше 6%). Это означает, что трубам из сплава 6061 проще добавить прочности за счёт их свойств, такими технологиями как тройной баттинг, овальное сечение и стенки переменной толщины, что уменьшит вес и увеличит прочность труб.

Последнее замечание касается перспектив алюминия в сравнении с другими материалами велосипедных рам. Алюминий намного менее прочен, чем титан или хроммолибденовая сталь, так почему же его используют? Наибольшее преимущество алюминия перед хромо сталью в лёгкости, а перед титаном - в дешевизне. Эта комбинация свойств даёт шанс материалу для изготовления лёгких, высококачественных рам за приемлемую цену.