Рама с чистого листа
Вот и заканчивается лето и пора приступать к новым проектам. Тут многие спрашивают, как сделать раму с чистого листа? Вот я и решил написать небольшую статейку по этому поводу. В принципе есть разные способы сделать это, я опишу способ, который применяю и пока, он меня не подводил.
Вот и заканчивается лето и пора приступать к новым проектам. Тут многие спрашивают, как сделать раму с чистого листа? Вот я и решил написать небольшую статейку по этому поводу. В принципе есть разные способы сделать это, я опишу способ, который применяю и пока, он меня не подводил.
Начинаю обычно с того, что подбираю агрегаты для будущего проекта. Под агрегатами я подразумеваю – (передняя вилка, колеса, бак, двигатель, коробка передач, амортизаторы) После этого я делаю обмеры всех этих дэвайсев и в масштабе прорисовываю на чертежной бумаге. Конечно, можно это делать и в разных программах, как допустим, Павел Обозов с http://www.brayvo.ru но у меня это пока плохо, получается, моделировать, так как он и я все делаю на миллиметровке. В принципе, начиная делать любой оппозит можно за основу макетов взять чертеж двигателя из любой книги об этих мотоциклах. Берется такая книга и копируется с нее чертеж (для того чтобы книгу не портить), после, чего наклеивается эта копия на ватман и вырезается по контуру, желательно с максимальной точностью. Теперь можно приступить к просчету масштаба. Так как в книгах чертеж двигателей дается без искажений (проверено), то смело можем обмерить пару деталей на двигателе и на чертеже, после этого для получения масштаба делим размеры, снятые с оригинала на размеры чертежа. Получаем число, которое является масштабным (1:5) погрешности, конечно, будут, но совсем незначительные, не больше 5-10 мм. В нашем случае это не такая погрешность, чтобы на нее обращать внимание. Также неплохо было бы, если вы делаете раму под себя, сделать макет самого себя, тоже в масштабе. Это очень помогает при компоновки рамы и для наилучшей посадки. Итак, теперь у нас есть, от чего отталкивается, то есть двигатель, есть масштаб и есть тот, кто будет на всем этом ездить (тоже в масштабе) Дальше промеряем, все добытые детали и просчитываем их размеры в масштабе. Вот теперь можно начинать чертить раму. Для начала ее надо сделать вид сбоку. Так будет намного проще работать, и вы сразу поймете, что куда ставить и как это будет выглядеть. После того как построен вид сбоку, можно прорисовать вид снизу, вид сверху, вид спереди и сзади. Я это не делаю, так как для меня в процессе черчения вида с боку формируются все остальные виды в набросках и мне этого достаточно, тем более по ходу сварочных работ, что нибуть обязательно придумается новенькое.
Теперь я хочу немного рассказать о материалах (трубах) из которых делать раму. Многие ищут трубы цельно тянутые, но как показывает практика это совсем не обязательно, так как производители иномарок делают их из шовных труб (проверено путем разрезания импортных рам). Я использую трубы марки DIN 2440, вот тут их можно найти в России — http://www.metaltorg.ru (это не является рекламой) Для рамы я использую трубы двух диаметров – 33.7 мм, стенка 3.2 мм и 26.9 мм, стенка 2.6 мм. Также можно использовать уголки той же марки, ими очень удобно делать острые повороты под 90 градусов, не ломая голову, как и где так красиво загнуть трубу. Более плавные загибы делаются при помощи простого трубогиба. Так же хочу отметить, что в несущих местах необходимо делать вставки в местах соединения труб и оставлять зазор между трубами 3-4 мм для сварочного шва. Гнуть трубы лучше по шаблонам сделанным в натуральную величину из картона или фанеры. Теперь, когда трубы куплены и загнуты, можно переходить к сборке рамы на стапеле. Конструкция стапеля выкладывалась на оппозите и если кому лень искать то вот она — http://www.oppozit.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=1040
Конечно, перед сборкой необходимо запастись всеми деталями, которые вы хотите иметь на раме. А именно, рулевая колонка, всевозможные кронштейны и так далее. Варить раму конечно лучше полуавтоматом, но если у кого-то нет доступа к такому агрегату, то можно и электродуговой сваркой. Варить газом не очень удачный вариант, если конечно это не аргон.
Вот в принципе и все хитрости рамы с чистого листа, но каждый может добавить свое знание и получится очень хорошая рама, а главное сделанная лично вами и второй такой ни у кого не будет. Желаю успехов.
Источник
Как сварить раму для мотоцикла
Рама с чистого листа
Вот и заканчивается лето и пора приступать к новым проектам. Тут многие спрашивают, как сделать раму с чистого листа? Вот я и решил написать небольшую статейку по этому поводу. В принципе есть разные способы сделать это, я опишу способ, который применяю и пока, он меня не подводил.
Вот и заканчивается лето и пора приступать к новым проектам. Тут многие спрашивают, как сделать раму с чистого листа? Вот я и решил написать небольшую статейку по этому поводу. В принципе есть разные способы сделать это, я опишу способ, который применяю и пока, он меня не подводил.
Начинаю обычно с того, что подбираю агрегаты для будущего проекта. Под агрегатами я подразумеваю – (передняя вилка, колеса, бак, двигатель, коробка передач, амортизаторы) После этого я делаю обмеры всех этих дэвайсев и в масштабе прорисовываю на чертежной бумаге. Конечно, можно это делать и в разных программах, как допустим, Павел Обозов с http://www.brayvo.ru но у меня это пока плохо, получается, моделировать, так как он и я все делаю на миллиметровке. В принципе, начиная делать любой оппозит можно за основу макетов взять чертеж двигателя из любой книги об этих мотоциклах. Берется такая книга и копируется с нее чертеж (для того чтобы книгу не портить), после, чего наклеивается эта копия на ватман и вырезается по контуру, желательно с максимальной точностью. Теперь можно приступить к просчету масштаба. Так как в книгах чертеж двигателей дается без искажений (проверено), то смело можем обмерить пару деталей на двигателе и на чертеже, после этого для получения масштаба делим размеры, снятые с оригинала на размеры чертежа. Получаем число, которое является масштабным (1:5) погрешности, конечно, будут, но совсем незначительные, не больше 5-10 мм. В нашем случае это не такая погрешность, чтобы на нее обращать внимание. Также неплохо было бы, если вы делаете раму под себя, сделать макет самого себя, тоже в масштабе. Это очень помогает при компоновки рамы и для наилучшей посадки. Итак, теперь у нас есть, от чего отталкивается, то есть двигатель, есть масштаб и есть тот, кто будет на всем этом ездить (тоже в масштабе) Дальше промеряем, все добытые детали и просчитываем их размеры в масштабе. Вот теперь можно начинать чертить раму. Для начала ее надо сделать вид сбоку. Так будет намного проще работать, и вы сразу поймете, что куда ставить и как это будет выглядеть. После того как построен вид сбоку, можно прорисовать вид снизу, вид сверху, вид спереди и сзади. Я это не делаю, так как для меня в процессе черчения вида с боку формируются все остальные виды в набросках и мне этого достаточно, тем более по ходу сварочных работ, что нибуть обязательно придумается новенькое.
Теперь я хочу немного рассказать о материалах (трубах) из которых делать раму. Многие ищут трубы цельно тянутые, но как показывает практика это совсем не обязательно, так как производители иномарок делают их из шовных труб (проверено путем разрезания импортных рам). Я использую трубы марки DIN 2440, вот тут их можно найти в России — http://www.metaltorg.ru (это не является рекламой) Для рамы я использую трубы двух диаметров – 33.7 мм, стенка 3.2 мм и 26.9 мм, стенка 2.6 мм. Также можно использовать уголки той же марки, ими очень удобно делать острые повороты под 90 градусов, не ломая голову, как и где так красиво загнуть трубу. Более плавные загибы делаются при помощи простого трубогиба. Так же хочу отметить, что в несущих местах необходимо делать вставки в местах соединения труб и оставлять зазор между трубами 3-4 мм для сварочного шва. Гнуть трубы лучше по шаблонам сделанным в натуральную величину из картона или фанеры. Теперь, когда трубы куплены и загнуты, можно переходить к сборке рамы на стапеле. Конструкция стапеля выкладывалась на оппозите и если кому лень искать то вот она — http://www.oppozit.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=1040
Конечно, перед сборкой необходимо запастись всеми деталями, которые вы хотите иметь на раме. А именно, рулевая колонка, всевозможные кронштейны и так далее. Варить раму конечно лучше полуавтоматом, но если у кого-то нет доступа к такому агрегату, то можно и электродуговой сваркой. Варить газом не очень удачный вариант, если конечно это не аргон.
Вот в принципе и все хитрости рамы с чистого листа, но каждый может добавить свое знание и получится очень хорошая рама, а главное сделанная лично вами и второй такой ни у кого не будет. Желаю успехов.
Делаем чоппер сами
Самые популярные и доступные мотоциклы для кастомайзинга на территории СНГ – мотоциклы класса МТ (мотоцикл тяжелый) Днепр, Урал и К-750. Причина тому – массовость производства и наличие любых деталей на эти мотоциклы.
За старенький, потрепанный «МТ-шник» можно отдать около400$ (в зависимости от состояния) и сделать из него такой чоппер, какой душа пожелает.
Рама, ходовая часть и другие несущие элементы
В раме, как правило, меняется угол наклона вилки, а сама вилка удлиняется. Колесная база мотоцикла становится длиннее, а посадка занижается. Подножки переносятся вперед за двигатель, седло опускается ниже.
По большей части, такие чопперы одноместные, но есть и варианты с сиденьем для пассажира – тут уж все делается на усмотрение байкера.
Для создания качественной кастом-рамы понадобится стапель. Стапель – это специальная рама (стенд), которая сделана из прочных элементов:
4 (или более) квадратные трубы со стенками 6 мм и различные пластины толщиной 5мм для соединения всей конструкции.
В зависимости от преследуемых целей стапели бывают разных конструкций. Вот несколько из них:
Чертеж одного из вариантов стапеля (все размеры указаны в дюймах)
Для чего же нужен стапель? Во-первых, он значительно облегчает всю работу: все отдельные элементы, которые нужно сварить вместе, крепятся на нем жестко и под таким углом, который требуется, не нужно ничего держать руками и т.п.; во-вторых, при сваривании двух элементов металл усаживается, то есть его начинает тянуть, в связи с чем нарушается геометрия всей
конструкции. Мощный стапель помогает этого избежать – он держит геометрию рамы в строго заданных пределах.
По итогу создания рамы на стапеле колеса мотоцикла будут находиться на одной линии, и он будет ехать ровно. При переделке классической «МТшной» рамы («Днепр», «Урал») в чоппер удаляется задняя часть, которая используется для езды с пассажиром и перевозки небольших грузов.
Для изменения угла наклона вилки и увеличения колесной базы есть два варианта – бюджетный и не очень.
Бюджетный вариант заключается в том, чтобы не менять всю геометрию основной части рамы путем отрезания и переваривания трубы рулевой колонки или какого либо наращивания методом вставок, а изменить ее путем изменения угла наклона задних труб (места отсечения труб указаны красным цветом). При этом в передней части рамы потребуется лишь слегка подогнуть нижние несущие трубы, для чего их нужно хорошо нагреть паяльной лампой.
За счет этого маятник заднего колеса сдвигается назад, увеличивая колесную базу, меняется высота задней части и угол наклона рулевой колонки, а прочность, заложенная заводом в переднюю часть, останется неизменной. В таком варианте минимум работы с «болгаркой» и сварочным аппаратом, а изменения значительные.
Второй же вариант дороже и более трудоемкий – удаление задней части рамы и вваривание нового «хвоста», изменение всей геометрии методом вставок в нижние несущие трубы. Места вставок потребуется усиливать стальными прутками или кусками арматуры подходящего диаметра. Прутки нужно забить в трубы рамы и обварить соединения.
Стандартная рама. Красным цветом отмечены места разрезов и задняя часть, которая удаляется. Геометрию рамы, по сути, можно сделать любую, какую душа пожелает. Нужно лишь учитывать ее прочность. Слишком «заваливать» вилку не стоит, т.к. в таком случае она начнет работать на излом, и на раму будет излишняя нагрузка.
Вилка. Тут можно выбрать из трех вариантов:
- вилка стандартная, но с измененным рулем;
- взятая от другого мотоцикла телескопическая;
- рычажного типа «в стиле 30-х годов».
Как правило, от импортных чопперов берут вилки лишь в том случае, если в дизайне мотоцикла планируется наличие большого количества хрома, а в импортных вилках и перья, и стаканы, и траверсы вилки высококачественно хромированы.
И к тому же строение амортизатора вилки, да и сама вилка будет неизменно высокого качества. Колеса можно поставить литые, а можно оставить родные спицевые, но переделать родные барабанные тормоза на дисковые – так и выглядит красивее, и тормозной путь становится меньше.
Также, среди кастомайзеров отечественного мотопрома популярна установка заднего колеса от автомобиля самых разных размером – от 13” до 17”. Устанавливаются как штампованные диски, так и литые.
Руль делается либо классический американский «чопперный высокий» (либо очень высокий, особенно популярный среди латинских байкеров), либо низкий – старой школы 30-х годов в стиле «боббер».
Двигатель
Тут также будет несколько вариантов для выбора: можно привести в порядок и форсировать родной двигатель, либо же поставить импортный или автомобильный. Для постройки классического чоппера очень популярен двигатель К-750, т.к. он имеет конструкцию и вид старой школы, и придает дизайну мотоцикла классический вид.
Это тихоходный, низкооборотистый классический двигатель с горизонтальным расположением цилиндров, проверенный временем, достаточно надежный. Но двигатель имеет и свои минусы: он маломощен и малопригоден к форсировке из-за конструкции газораспределительного механизма. У этого двигателя низкая степень сжатия (около 8:1), рассчитанная под низкооктановый (АИ-76/80) бензин.
Повысить ее путем уменьшения объема камеры сгорания не удастся, т.к. двигатель нижневальный, а штанги толкателей клапанов расположены под углом относительно головки и самого цилиндра.
Также, при изменении высоты клапанного механизма относительно картера двигателя геометрия конструкции нарушается, и он не будет работать правильно.
Помимо этого, у двигателя К-750 есть и другие недостатки, поэтому среди бюджетных вариантов в более мощном, чем К-750, исполнении больше популярны двигатели поздних выпусков Днепр и Урал: они гораздо лучше поддаются форсировке, на них проще найти запасные детали.
Система питания переделывается: устанавливаются японские карбюраторы либо система впрыска топлива – все зависит от бюджета работ.
Также, в последнее время стали популярны «ЗАЗоциклы» – кастомные чопперы с двигателем от автомобиля «Запорожец». Вызвано это тем, что двигатель ЗАЗ – V-образный, четырехцилиндровый, воздушного охлаждения, имеет относительно небольшой вес (95кг).
Двигатель массовый и дешевый, все запчасти имеются в продаже. Найти его можно практически на любой металлобазе, т.к. сами автомобили с каждым годом все больше и больше устаревают, от чего их просто сдают на металлолом.
Такой двигатель можно купить как в хорошем состоянии после ремонта (100-150$), так и по цене металлолома на металло-приемке.
Мелитопольский моторный завод выпускал 2 варианта двигателя: МеМЗ-968 объемом 1.2 литра и мощностью 40-55 л.с. (в зависимости от модификации), и МеМЗ-966 объемом 800 см3 и мощностью 30 л.с. МеМЗ-966 легче, чем МеМЗ-968 на 7-10 кг, но 968 популярнее из-за объема и мощности, поэтому устанавливается чаще, даже несмотря на больший вес.
Также МеМЗ-968 считается более массовым. Эти двигатели надежней, чем мотоциклетные, а детали стоят дешевле – это еще одна причина, по которой они стали так популярны.
Крупнобюджетный вариант – двигатель от импортного мотоцикла, либо автомобильный двигатель небольшого объема.
Хотя встречаются кастом-монстры и с танковыми двигателями, и вариант от кастомщика из города Владимир – «Война 5000» с двигателем от ГАЗ-53. 8-цилиндровый V-образный 5-литровый монстр мощностью в 200 л.с. разгоняется до 200 км/час. 
Тут, по сути, ограничений нет. Бывают даже варианты с поршневыми самолетными звездообразными двигателями.
В последнее время среди «оппозитчиков» набирают популярность горизонтальные двигатели от стареньких Субару объемами 1.3, 1.5 и 1.6 литра. Эти двигатели компактные, весят около 80-90кг, снабжены системой водяного охлаждения, и они гораздо мощнее вышеперечисленных вариантов, не считая, конечно, мотоциклетных двигателей импортного производства и различных танко-монстров.
Однако и цена на них выше (около 600-1000$), и в ремонте они дороже. Из-за высокой мощности возникают проблемы со стандартной трансмиссией, если в конструкции остается коробка и редуктор от старого мотоцикла.
Детали коробки переключения передач часто выходят из строя, иприходится много тратить времени на доработку и испытания КПП. Карданный вал изготавливается новый, стандартный не выдерживает таких нагрузок.
Выхлопная система
Выхлопная система зачастую на чоппер устанавливается прямоточная с множеством плавных и аккуратных изгибов, с косо обрезанными концами для придания эффектности мотоциклу, чтобы его все вокруг замечали и провожали взглядом.
Но возможна и установка готовых глушителей импортного производства. Качество покрытия хрома на них гораздо выше, чем могут предложить частные гальванические предприятия в нашей стране.
В целом, можно построить чоппер любой конструкции и дизайна: добавить кожаные или хромированные кофры, различные хромированные элементы на руль, подножки или другие детали рамы, установить любой двигатель, руль сделать «рогатым» или в стиле «боббер», бак оставить родным или сделать его в виде капли – физически ограничений никаких нет, все ограничивается лишь фантазией и бюджетом байкера.
Делаем тюнинг мотоцикла «Минск» сами. Проблемы и решения.
Выбор новичка в мире мотоциклов по ссылке.
Устройство и виды мотоциклетных рам.
Поговорим сегодня об устройстве и видах рам. Рама — это главная часть мотоцикла, без этого важного элемента, наши бы двухколесные друзья превратились бы в неуправляемые снаряды. Да и надо же как-то связать воедино все прочие элементы конструкции!
Функции рамы.Рама предназначена для выполнения многих функций, которые можно условно разделить на «структурные» и «геометрические». Со структурной стороны, рама нужна для того, чтобы расположить и закрепить двигатель, трансмиссию, подвеску. Чтобы осуществить это, рама должна быть жесткой, прочной, и по возможности легкой. Геометрическая роль рамы заключается в обеспечении необходимых параметров геометрии подвески и рулевого, колесной базы и положения центра тяжести. Есть и неочевидный, но очень важный момент – именно рама обеспечивает расположение колес на одной линии. Также необходимо, чтобы рама была достаточно жесткой, чтобы обеспечить противодействие силам, возникающим в повороте, при ускорениях и торможениях – и все это без участия со стороны рулевого управления и подвески.
Длина колесной базы.
Длина колесной базы — это расстояние между осями колес байка. Здесь правило одно — чем длиннее колесная база, тем большая устойчивость мотоцикла на скорости, но меньшая маневренность на низких скоростях. Все зависит от назначения мотоцикла: скутеры, мопеды, кроссовые и городские мотоциклы делают с короткой базой. Здесь важно хорошая маневренность на низких скоростях. Драгстеры (мотоциклы для участие в драг-гонках — гонка по прямой) делаются с максимально длинной базой.
Сначала о горизонтальном расположении центра тяжести. Он должен находиться посередине колесной базы, т.е. равноудален от колес, так как сцепление у обоих колес должно быть равно.
С высотой центра тяжести все сложнее. Чем выше центр тяжести, тем сцепление с дорогой выше (разгон-торможение проходят лучше и быстрее), но снижается максимальный уровень наклона мотоцикла. Соответственно, с низким центром тяжести мотоцикл управляется намного лучше. Здесь всегда выбирается компромисс.
Уровень наклона вилки.Тут тоже просто: угол наклона больше — лучше устойчивость на больших скоростях, меньшая устойчивость на малых и увеличенный радиус поворота,и, соответственно, наоборот.Однако спорт – это одно, а гражданская езда – совсем другое. В последнем случае стоимость и форма рамы обладают таким же значением, как и прочие характеристики. Нет никаких сомнений в том, что прекрасно построенная рама преобразит изначально не блистающую машину. Это заметно в мелкосерийном производстве, где есть возможность уделять внимание мельчайшим деталям и оттачивать технологии до блеска. Поэтому тюнинговые рамы всегда будут популярны в узком кругу райдеров-перфекционистов, желающих довести управляемость своего байка до предела. С появлением гоночного класса Moto2 производство отточенных и продуманных рам вышло на новый виток. Ведь теперь у производителей появилась возможность проверить свои разработки в самом суровом горниле соревнований высшего уровня. К ветеранам индустрии вроде Harris и Moriwaki присоединились новые имена – например, RSV, ранее занимавшиеся лишь проектированием элементов для авиационных конструкций. Знания, мастерство, интуиция, даже вдохновение – все это очень важно в таком непростом деле, как обеспечение баланса характеристик управляемости. И неважно, гранприйный это снаряд или дорожная «рабочая лошадка».
Гранприйный снаряд Moriwaki MD600 — рамный гений японцев во всей красе.
Первоначально, когда опыт постройки рам еще только начинал складываться в общую копилку, производители пробовали все подряд. Отрезки стальных труб скреплялись в различных точках при помощи кронштейнов, образующих рулевую колонку и точки крепления рычага подвески. До широкого распространения сварки трубы покрывали припоем, затем вставляли в приливы кронштейнов и нагревали. Разумеется, такие «туземные» методы не слишком хорошо сказывались на жесткости конструкции, поэтому с распространением сварки к процессу изготовления рамы стали подходить по-другому. Традиционный подход основан на применении треугольных конструкций, это прекрасно иллюстрирует простая велосипедная рама, да и «птичья клетка» тоже. Ромб, образованный трубами рамы, разделен на два треугольника трубой, проходящей между седлом и осью педалей. Это придает ромбовидной раме большую жесткость и прочность, а каждая труба остается эффективно зафиксированной от изгиба. Аналогичный подход с применением треугольников используется на множестве мотоциклов – от динозавров начала XX века до ультрасовременных гоночных машин.
Ромб велосипедной рамы состоит из двух треугольных конструкций.
В тех рамах, которые недостаточно усилены треугольными конструкциями, в качестве элемента жесткости используют двигатель. Его закрепляют в трех точках между открытыми частями рамы. Как правило, «жесткий» двигатель получается более тяжелым, нежели такой, который не участвует в образовании силовой конструкции, однако из-за меньшего веса рамы общего увеличения массы машины не происходит.
Типы рам.ОдинарныеСамые первые рамы для мотоцикла. Они самые простые и дешевые. Используются на мотоциклах Иж, Минск и т.д.. Обладают недостаточной жесткостью, поэтому сейчас их почти не производят. Есть закрытые и открытые рамы. У открытой рамы нижняя часть отсутствует. Роль силового элемента рамы здесь выполняет картер двигателя или сам двигатель. Это снижает общий вес мотоцикла.
Двойные (дуплексные)Обладают хорошей жесткостью. Используются на наших тяжелых мотоциклах. По сравнению со следующими типами рам, вес слишком большой.
ХребтовыеОчень похожи на костный хребет. Жесткость рам достигаются за счет большой толщины хребта. Используется на многих мотоциклах, мопедах, скутерах. Внутрь хребта производители устанавливают проводку, топливный бак, воздушный фильтр. Двигатель подвешивается за сам хребет. Но есть и минус — при аварии раму очень сложно восстановить.
Решетчатые («Птичья клетка»)Состоит из коротких кусков стальных труб, сваренных треугольниками. В основном используется на мотоциклах Ducati. Создателем «птичьей клетки» является итальянский дизайнер Массимо Тамбурини. Впервые такой тип рамы был установлен на Honda CB750 в 1969 году. Обладает низким весом и высокой жесткостью.
Мотоцикл Kawasaki h3R 2015г.
Диагональные (Deltabox)Самый распространенный тип рам для спортбайков и мощных дорожных, туристических мотоциклов. Низкий вес, отличная жесткость. Основа рамы — две балки по всему периметру мотоцикла. У каждого производителя диагональные рамы достаточно сильно отличаются. Двигатель как силовой элемент рамы.
Штампованные рамы несущей конструкции (монокок)Очень похожи на хребтовые рамы. Изготовлены путем сварки штампованных частей. В итоге получается достаточная жесткость при более низком весе. Первый раз рама использовалась в 1946 году на мотороллерах Vespa.
Штампованные рамы для скутеровРамы, отлитые целиком. Главная особенность таких рам — «табуреточный» вид.
Хардтейл или софттейлПо типу амортизации задней подвески, рамы делятся на хардтейл и софттейл.Хардтейл — маятник жестко приделан к раме, т.е. он не амортизирует.
Софттейл — маятник соединен с рамой с использованием амортизатора.
Материалы, используемые для изготовления рам:
· Сталь. Самый дешевый материал для рам. Обладает отличной жесткостью, но и большим весом. Также сталь подвержена коррозии, т.е. ржавеет от воды.
Стальная рама Kawasaki Vulcan 900 2006 демонстрирует применение различных профилей для разных элементов конструкции.
· Алюминий. Цена алюминия выше, прочность в три раза меньше, но вес алюминия намного выше. Рама такой же жесткости, как рама из стали, будет весить намного легче. Коррозия алюминию не помеха, он ее не боится.
Алюминиевая рама Suzuki GSX-R1000 2007
· Титан. Стоит еще больше алюминия, жесткость выше, чем у стали, а вес меньше. Также не ржавеет.
Победоносная кроссовая машина Husqvarna Titanium 1971. Материал рамы заложен в названии байка.
· Композитные материалы (Магний, Карбон и т.д.). Цена их очень высока, вес обычно очень низкий. Жесткость тоже на уровне. Большинство композитных материалов капризны в использование и изготовлении. Низкая ремонтопригодность.
Специально для ELF R 1986 была разработана рама из магниевого сплава.
Рама Bimota DB7 Oronero включает в себя карбоновые структурные элементы.
К счастью, блага развития нашей цивилизации затронули и проектирование мотоциклетных рам. Теперь можно не изготавливать десятки различных вариантов конструкций, отбрасывая неудачные и совершенствуя те, что лучше других справляются с поставленными задачами. Использование братьев наших кремниевых позволяет смоделировать виртуальный прототип рамы, а затем подвергнуть его различным испытаниям: задать необходимые нагрузки, проверить реакцию конструкции на вибрации. Новые методики – новые задачи. В результате компьютерного моделирования выяснилось, что большинство труб рамы в различных плоскостях должны иметь различную прочность. Круглые трубы обладают одинаковой прочностью во всех направлениях, в то время как прочность труб квадратного или прямоугольного сечения в одном направлении больше, чем в другом. Поэтому там, где это необходимо, в целях экономии веса или для повышения жесткости можно использовать квадратные или прямоугольные трубы. Может даже оказаться, что стоит «напрячь» двигатель, взвалив на него часть нагрузок. Однако не стоит думать, что так стали делать лишь с появлением компьютерного моделирования рам: еще в пятидесятых годах Vincent успешно включила двигатель в силовую схему мотоцикла Black Shadow
– «папы» всех супербайков современности, настолько технологичным, продвинутым и стремительным он был для своего времени.
В общем, как ни крути, а рама – вещь необходимая, и пусть в последнее время конструкторы всячески пытаются опровергнуть это утверждение, до повсеместного отказа от рамы еще очень далеко.
Основа основ. Устройство мотоциклетных рам, часть 1
Текст: Артем ‘S1LvER’ Терехов
Сегодняшняя статья из цикла об устройстве мотоцикла посвящена рамам. Без этого важного узла наши двухколесные друзья превратились бы в неуправляемые снаряды, которых колбасит из стороны в сторону при малейшей попытке райдера повлиять на траекторию движения. Да и надо же как-то связать воедино все прочие элементы конструкции!
В общем, как ни крути, а рама – вещь необходимая. И пусть в последнее время конструкторы всячески пытаются опровергнуть это утверждение, до повсеместного отказа от рамы еще очень далеко (если это вообще когда-нибудь случится). Давайте рассмотрим общие для всех вариантов конструкций моменты, после чего перейдем к конкретике.
Не дать развалиться
Рама предназначена для выполнения многих функций, которые можно условно разделить на «структурные» и «геометрические». Со структурной стороны, рама нужна для того, чтобы расположить и закрепить двигатель, трансмиссию, подвеску и так далее. Чтобы осуществить это, рама должна быть жесткой, прочной, и по возможности легкой. Геометрическая роль рамы заключается в обеспечении необходимых параметров геометрии подвески и рулевого управления (об этих характеристиках рассказывается во второй части материала об устройстве передней подвески), колесной базы и положения центра тяжести. Есть и неочевидный, но очень важный момент – именно рама обеспечивает расположение колес на одной линии.
Также необходимо, чтобы рама была достаточно жесткой, чтобы обеспечить противодействие силам, возникающим в повороте, при ускорениях и торможениях – и все это без участия со стороны рулевого управления и подвески. Все вышеперечисленное является определяющим со времен появления первых мотоциклетных рам. Если нет нужной жесткости, может происходить смещение переднего колеса относительно заднего – в пределах от небольшого до очень опасного.Малая жесткость рамы приведет не только к плохим ощущениям для райдера во время езды, она сведет все преимущества отличного двигателя на нет. Ведь если байк постоянно колбасит – ехать агрессивно и напористо у пилота не получится, и его обойдут более технически продвинутые соперники. Известный факт, подтвержденный множеством примеров из спорта – многие победы достигнуты за счет преимуществ именно по части рамы, даже несмотря на применение не самого мощного мотора.Однако спорт – это одно, а гражданская езда – совсем другое. В последнем случае стоимость и форма рамы обладают таким же значением, как и прочие характеристики. Нет никаких сомнений в том, что прекрасно построенная рама преобразит изначально не блистающую машину. Это заметно в мелкосерийном производстве, где есть возможность уделять внимание мельчайшим деталям и оттачивать технологии до блеска. Поэтому тюнинговые рамы всегда будут популярны в узком кругу райдеров-перфекционистов, желающих довести управляемость своего байка до предела.
С появлением гоночного класса Moto2 производство отточенных и продуманных рам вышло на новый виток. Ведь теперь у производителей появилась возможность проверить свои разработки в самом суровом горниле соревнований высшего уровня. К ветеранам индустрии вроде Harris и Moriwaki присоединились новые имена – например, RSV, ранее занимавшиеся лишь проектированием элементов для авиационных конструкций. Знания, мастерство, интуиция, даже вдохновение – все это очень важно в таком непростом деле, как обеспечение баланса характеристик управляемости. И неважно, гранприйный это снаряд или дорожная «рабочая лошадка».
Гранприйный снаряд Moriwaki MD600 — рамный гений японцев во всей красе
Полкило назад, три впередА начинается работа над будущим «коконом» для элементов машины с распределения веса и настройки положения центра тяжести. Конструкция мотоцикла не позволяет сильно разгуляться в вопросе размещения крупных узлов, таких как топливный бак, двигатель, задняя и передняя подвески. К счастью, такое расположение узлов достаточно удачно с точки зрения распределения веса. Центр тяжести оказывает огромное влияние на два основных показателя: во-первых, ускорение и торможение, во-вторых, прохождение поворотов. При выборе конструкторами положения центра тяжести в первую очередь руководствуются вопросами разгона-торможения, а уже потом – прохождения поворотов. Если немного подумать, также появится еще один вывод – центр тяжести определяет степень перераспределения веса при ускорениях-торможениях, а значит, непосредственно влияет на коэффициент сцепления шин с полотном.При идеальном положении центра тяжести пробуксовка заднего во время ускорения начиналась бы только при отрыве переднего колеса от земли. Аналогично, блокировка переднего колеса в процессе торможения начиналась бы только при отрыве заднего колеса от земли.
Можно лишь представить титанический труд конструкторов, работающих над гоночными мотоциклами – ведь эти байки много времени проводят на одном колесе! Достаточно посмотреть замедленные повторы, когда райдеры MotoGP в зоне торможений отрывают заднее колесо от земли, но передняя шина при этом продолжает сохранять контакт с асфальтом. На величину сцепления шин с дорогой также влияет длина колесной базы: если ее увеличивать при неизменном положении центра тяжести, то фактически будет снижаться сцепление из-за относительных углов между колесами.
Великий Доктор демонстрирует блестящую работу по части развесовки, проведенную гоночными инженерами Yamaha
Думаем дальше. При повороте желательно (нет, для душевного спокойствия райдера — даже необходимо!) обеспечить одинаковое сцепление передней и задней шин с асфальтом. Из этого следует, что центр тяжести должен быть равноудален от колес, то есть находиться посередине колесной базы. А вот высота центра тяжести – это всегда компромисс. Высокий центр тяжести обеспечивает лучшее сцепление шин, что позволяет более интенсивно ускоряться и тормозить в повороте, также уменьшается радиус поворота. Однако при низком центре тяжести уменьшается инерция относительно оси крена, иными словами – рулевое управление становится более чувствительным. Такой байк в движении кажется менее тяжелым, более ловким и простым в управлении на низких скоростях и в заносе.Так или иначе, идеального решения, распространяющегося на все ситуации, в вопросе высоты центра тяжести не существует. Поэтому его подбирают, исходя из предназначения и «ареала обитания» мотоцикла.Уяснив, что нам нужно от будущей рамы, давайте выберем для нее наиболее оптимальный материал и придадим элементам конструкции нужную форму.
Первоначально, когда опыт постройки рам еще только начинал складываться в общую копилку, производители пробовали все подряд. Отрезки стальных труб скреплялись в различных точках при помощи кронштейнов, образующих рулевую колонку и точки крепления рычага подвески. До широкого распространения сварки трубы покрывали припоем, затем вставляли в приливы кронштейнов и нагревали. Разумеется, такие «туземные» методы не слишком хорошо сказывались на жесткости конструкции, поэтому с распространением сварки к процессу изготовления рамы стали подходить по-другому.Если для алюминия и стали сварка остается наиболее предпочтительным способом соединения, то к композитным материалам с ней уже не подойдешь. Да и вообще, с композитами все немного по-другому, но об этом чуть ниже. А пока поговорим о конфигурации элементов рамы.
Традиционный подход основан на применении треугольных конструкций, это прекрасно иллюстрирует простая велосипедная рама, да и «птичья клетка» тоже. Ромб, образованный трубами рамы, разделен на два треугольника трубой, проходящей между седлом и осью педалей. Это придает ромбовидной раме большую жесткость и прочность, а каждая труба остается эффективно зафиксированной от изгиба. Аналогичный подход с применением треугольников используется на множестве мотоциклов – от динозавров начала XX века до ультрасовременных гоночных машин.
Ромб велосипедной рамы состоит из двух треугольных конструкций
В тех рамах, которые недостаточно усилены треугольными конструкциями, в качестве элемента жесткости используют двигатель. Его закрепляют в трех точках между открытыми частями рамы. Как правило, «жесткий» двигатель получается более тяжелым, нежели такой, который не участвует в образовании силовой конструкции, однако из-за меньшего веса рамы общего увеличения массы машины не происходит.
К счастью, блага развития нашей цивилизации затронули и проектирование мотоциклетных рам. Теперь можно не изготавливать десятки различных вариантов конструкций, отбрасывая неудачные и совершенствуя те, что лучше других справляются с поставленными задачами. Использование братьев наших кремниевых позволяет смоделировать виртуальный прототип рамы, а затем подвергнуть его различным испытаниям: задать необходимые нагрузки, проверить реакцию конструкции на вибрации.Новые методики – новые задачи. В результате компьютерного моделирования выяснилось, что большинство труб рамы в различных плоскостях должны иметь различную прочность. Круглые трубы обладают одинаковой прочностью во всех направлениях, в то время как прочность труб квадратного или прямоугольного сечения в одном направлении больше, чем в другом. Поэтому там, где это необходимо, в целях экономии веса или для повышения жесткости можно использовать квадратные или прямоугольные трубы.
Может даже оказаться, что стоит «напрячь» двигатель, взвалив на него часть нагрузок. Однако не стоит думать, что так стали делать лишь с появлением компьютерного моделирования рам: еще в пятидесятых годах Vincent успешно включила двигатель в силовую схему мотоцикла Black Shadow – «папы» всех супербайков современности, настолько технологичным, продвинутым и стремительным он был для своего времени. Пожалуй, как-нибудь мы расскажем об этом мотоцикле более обстоятельно, а сейчас подробней поговорим о различных материалах, применяемых при изготовлении рам.
Двигатель Vincent Black Shadow 1950 выполняет роль нагруженного элемента в общей силовой схеме
«Хребет» из стали
Сталь была наиболее широко используемым материалом с тех пор, как придумали мотоцикл. На ее стороне – низкая стоимость и высокая прочность. Кроме того, стали несложно придать нужную форму, она легко поддается сварке, да и ремонтопригодность стальных рам находится на высоком уровне. Но когда от рамы требуется наивысшая жесткость при минимальном весе, тут уж у старой доброй стали появляются серьезные конкуренты.
Стальная рама Kawasaki Vulcan 900 2006 демонстрирует применение различных профилей для разных элементов конструкции
На множестве скутеров применяются штампованные стальные элементы, потому что они гораздо дешевле стальных труб. Но главной проблемой таких элементов становится коррозия внутренних поверхностей, из-за попадания в них воды. Рама может тихо ржаветь изнутри, дойдя до такой кондиции, после наступления которой никакой ремонт уже не поможет.Лучше альтернативой стали является алюминиевый сплав. Его прочность и вес примерно в три раза меньше, чем у стали, следовательно, для создания алюминиевой рамы, которая будет равносильна стальной, ее потребуется увеличить в три раза. Но жесткость зависит от площади материала, и алюминиевая рама одинаковой со стальной прочности и веса фактически будет в три раза жестче. Следовательно, при увеличении жесткости не происходит возрастания веса.
При создании алюминиевых элементов рамы с большой площадью поперечного сечения алюминий выдавливают через матрицу в полузастывшем состоянии, получая треугольный или коробчатый профиль, который сильно увеличивает жесткость. Кроме того, он позволяет снизить толщину наружных стенок профиля – что положительно сказывается на весе.
Алюминиевая рама Suzuki GSX-R1000 2007
Литье, ковка, прокатка – различные элементы рамы могут создаваться разными способами, а значит, им можно придать нужную форму, соблюдая баланс жесткости и веса. «Темной стороной» алюминиевых рам является большая, по сравнению со сталью, цена, а также меньшая ремонтопригодность. Лопнувшую и «поведенную» алюминиевую раму очень трудно восстановить, а даже если это удастся – жесткость структуры в любом случае не вернется на первоначальный уровень.
Дальше начинается путешествие в мир экзотических материалов. Магний, например, обладает крайне малой массой, а прочность не уступает алюминиевому сплаву. На этом его достоинства заканчиваются. Если не обрабатывать магний дорогими покрытиями, стойкость к окислению будет стремиться к нулю. Заоблачная цена и слабое желание поддаваться сварке довершают картину этого крайне интересного, но в основном, слабо применимого металла.
Специально для ELF R 1986 была разработана рама из магниевого сплава
Если у элемента нет соединений – например, крышки двигателя или колесный диск – тогда использование магния можно считать удачным выбором. Хотя есть пример мотоцикла, в конструкции которого использовали магниевую раму. Это ELF R 1986 года, на счету которого шесть различных мировых рекордов. Из более приземленных вещей – Yamaha YZF-R6, начиная с 2008 года, несет в своем «хвосте» подрамник из магниевого сплава.
Титан становится все более доступным, повсеместно используется на гоночных мотоциклах, да и серийным машинам время от времени «перепадает» немного этого серебристо-белого металла. В плюсы материалу запишем аналогичную стали прочность, дополненную малым весом и категорическим нежеланием ржаветь.
Победоносная кроссовая машина Husqvarna Titanium 1971. Материал рамы заложен в названии байка
Однако будущее применение титана очень сильно зависит от успехов в разработке композиционных материалов, поскольку они проявляют себя даже лучше. Углепластик или кевлар в сочетании со смолистым вяжущим веществом, а иногда и с алюминиевыми сотовыми конструкциями, могут обеспечивать огромную жесткость в отдельных направлениях нагружения. Чрезвычайное удорожание мотоцикла перекрывается невероятной жесткостью рамы – нет ничего удивительного в том, что «композиты» повсеместно используются на байках от Bimota, MV Agusta и им подобных.
Рама Bimota DB7 Oronero включает в себя карбоновые структурные элементы
В следующей статье мы поговорим о том, какие типы рам применяются в современных мотоциклах, а также уделим немного внимания проблемам контроля, возникающих из-за различных ошибок в ходовой байка. Оставайтесь с нами!
Источник
