Il telaio è l'anima della bicicletta

Per telaio della bicicletta si intende lo scheletro dell'intera bicicletta, che determina e influenza in larga misura la correttezza e il comfort della postura di guida. Materiali I materiali del telaio si sono evoluti dal primo acciaio al cromo-molibdeno, alle leghe di alluminio e quindi all'uso di materiali compositi come la fibra di carbonio. Altri includono leghe di scandio, leghe di magnesio, leghe di titanio, ecc. L'industria continua a sviluppare nuove formule di materiali e a migliorare i raccordi e i progetti strutturali. capacità e tecnologia di lavorazione innovativa, proprio per rendere il telaio più leggero, più resistente, più confortevole, più snello e bello.

Ci sono stati numerosi miti sui materiali del telaio che sono stati sbagliati per molto tempo. La realtà è che scegliendo il diametro del tubo, lo spessore della parete e la geometria del telaio corretti, puoi costruire un telaio che soddisfi i tuoi requisiti di qualità di guida utilizzando uno qualsiasi dei materiali del telaio disponibili.

Rigidità, resistenza e peso

La forza e la rigidità sono due proprietà su cui le persone spesso commettono errori. Per comprendere le differenze tra telai realizzati con materiali diversi, è necessario chiarire le differenze tra queste due proprietà. Supponiamo che un'estremità di un'asta di metallo sia fissata a un dispositivo e che venga aggiunto un certo peso all'altra estremità per piegare temporaneamente l'asta di metallo. Quando il peso viene rimosso, l'asta metallica ritorna immediatamente alla sua forma originale. Quando lo stesso peso viene aggiunto a materiali diversi, si verificheranno diversi gradi di flessione. Questa è rigidità. Supponiamo inoltre che il peso appeso all'altra estremità dell'asta metallica sia abbastanza pesante da causare una deformazione permanente dell'asta metallica. Vale a dire, quando si toglie il peso, l'asta metallica è ancora piegata e non riesce a ritornare completamente alla sua forma originaria, che è la cosiddetta snervamento. ). La forza che fa sì che un materiale ceda varia da materiale a materiale. Questa si chiama forza.

Rigidità

La rigidità influisce sulla qualità di guida del telaio, perché il telaio teme maggiormente la deformazione durante la guida normale. La rigidità è determinata dal coefficiente elastico del materiale e, cosa importante, il coefficiente elastico non ha nulla a che fare con la qualità del metallo e la composizione della sua lega. Ad esempio, tutti i tipi di acciaio hanno essenzialmente lo stesso coefficiente elastico.

Forza

La resistenza è legata alla durata del telaio ma non alla qualità di guida. La resistenza è determinata dalla resistenza allo snervamento del materiale. Il carico di snervamento ha un ottimo rapporto con la qualità dei tubi del telaio, il processo di trattamento termico e la composizione della lega (alcuni marchi e tipi).

Peso

Oltre alla resistenza e alla rigidità, anche il peso è un problema. Come la rigidità, il peso è influenzato solo leggermente dalla composizione della lega del materiale.

Tieni presente che rigidità e peso non hanno nulla a che fare con la qualità del materiale, il trattamento termico o la composizione della lega. Ad esempio, tutti i tubi in acciaio per autoveicoli, dalle biciclette economiche dei grandi magazzini alle biciclette che costano migliaia di dollari, hanno lo stesso modulo elastico di 30 e un peso di 490.

Chiunque ti dica che una particolare marca di acciaio (o alluminio o titanio) sarà più leggera o più rigida sta mentendo. La differenza tra tubi di qualità diverse (stesso materiale) è la resistenza allo snervamento, non il peso o la rigidità. Dalla tabella sopra si può vedere che quando il diametro del tubo e lo spessore della parete sono gli stessi, la rigidità del telaio in alluminio è solo un terzo di quella del telaio in acciaio, e il telaio in titanio è rigido solo la metà di quello del telaio in acciaio. telaio in acciaio. Il valore di snervamento dell'alluminio è piuttosto fragile rispetto all'acciaio o al titanio, il che significa che è più suscettibile ai danni. In termini di peso, un telaio in alluminio con le stesse specifiche pesa solo un terzo di un telaio in acciaio, mentre un telaio in titanio pesa circa la metà di un telaio in acciaio.

Quanto sopra è solo un confronto generale e non significa molto, perché nessuno utilizzerà le stesse specifiche per costruire telai di questi tre materiali diversi.

La bicicletta vera e propria viene aggiunta al calcolo in base alle caratteristiche del materiale e vengono selezionati il ​​diametro e lo spessore della parete di ciascun tubo che compone il telaio. In questo momento, il diametro del tubo è principalmente correlato alla rigidità del telaio e lo spessore della parete del tubo è principalmente correlato alla resistenza (anche il diametro del tubo sarà correlato) e il diametro del tubo e lo spessore della parete influiscono sul peso del telaio.

I produttori di telai devono valutare la relazione tra i diversi diametri dei tubi e gli spessori delle pareti e la rigidità, la resistenza e il peso del telaio per trovare dei compromessi.

Acciaio e titanio

Tornando alla tabella sopra, puoi vedere che un telaio in titanio è resistente quasi quanto un telaio in acciaio, ma ha solo la metà del peso e la metà della rigidità di un telaio in acciaio. A causa della rigidità ridotta di un telaio di questo tipo, sembrerà un po' scivoloso, soprattutto quando si percorrono lunghe distanze con un carico. I produttori di telai possono utilizzare tubi di diametro maggiore per aumentare la rigidità, il che aggiungerà un po’ di peso ma sarà comunque più leggero di un tipico telaio in acciaio.

Acciaio e alluminio

Di solito la rigidità e il peso di un telaio in alluminio sono solo un terzo di quelli di un telaio in acciaio e la resistenza è solo la metà. Ecco perché il telaio in alluminio è ovviamente sempre più spesso, proprio per ottenere la giusta dose di robustezza. Resistenza e rigidità e un tale telaio è ancora più leggero di un telaio in acciaio.

Tubi grandi e sottili

I vantaggi dei tubi di grande diametro possono essere applicati anche all'acciaio, ma in realtà esiste un limite. Se costruisci un telaio con tubi d'acciaio da due pollici di diametro, puoi costruire un telaio che è più forte di quanto chiunque abbia bisogno e, purché le pareti dei tubi siano sufficientemente sottili, può anche essere molto leggero. Allora perché nessun produttore lo fa? Ci sono due ragioni:

- Quanto più sottile è la parete del tubo, tanto più difficile sarà unirlo bene. Osservando i tubi a doppia trafilatura generale, puoi scoprire che la parte centrale può essere più sottile e le due estremità possono essere più spesse per facilitare la saldatura.

- Inoltre, se la parete del tubo è troppo sottile, si ammaccerà facilmente e alcuni punti terminali dei cavi saldati sulla superficie non saranno adeguatamente supportati.

Rigidità e qualità di guida

Molte persone ti porterebbero a credere che la rigidità del telaio abbia poco a che fare con la qualità di guida. Diamo un'occhiata ad alcuni punti di vista diversi:

Rigidità torsionale/laterale (rigidità torsionale/laterale) È principalmente correlata alla forza esercitata sul pedale. Qualsiasi telaio avrà una forza elastica sul movimento centrale per resistere quando viene applicata la forza del pedale. Questa elasticità può essere avvertita e molti ciclisti credono che tolga la potenza della pedalata. In realtà questo non è vero, perché il metallo del telaio è una molla molto efficiente e la forza alla fine verrà restituita e la perdita sarà piuttosto lieve. Tuttavia, la maggior parte dei ciclisti trova sgradevole questa sensazione elastica e preferisce che questa parte del telaio sia più stabile. Ciò è particolarmente importante per i ciclisti più alti e pesanti o per coloro a cui piace alzarsi e pompare la bici.

I materiali del telaio della bicicletta sono principalmente suddivisi in quattro tipi: acciaio, lega di alluminio, lega di titanio e fibra di carbonio. Il metodo di differenziazione rapida è il seguente:

1. Lega di alluminio:

La lega di alluminio è sensibile, leggera e altamente rigida, ma trasmette anche ogni minima risposta alle vibrazioni sul terreno, sacrificando leggermente il comfort. È relativamente economico ed è disponibile in molti stili di cornice, rendendolo una scelta popolare da acquistare per tutti.

2. Lega di titanio:

Le caratteristiche della lega di titanio sono molto simili alla combinazione di lega di alluminio e fibra di carbonio. Può avere un'elasticità simile alla fibra di carbonio e godere della leggerezza e rigidità della lega di alluminio. La sua particolarità è che a causa del coefficiente di dilatazione improvvisa è impossibile verniciare la superficie metallica. Fortunatamente, il titanio non è facile da corrodere e ossidare e anche il colore è unico. Ma anche il suo prezzo è fuori dalla portata dei primi due.

3. Materiale in acciaio legato:

L'acciaio è il materiale del telaio più tradizionale per le biciclette. I moderni vari acciai legati possono ottenere buoni risultati in termini di rigidità, elasticità, trasmissione e stabilità. L'unico inconveniente è che l'acciaio ha un difetto di peso ed è più pesante dei materiali sopra indicati. In generale, i materiali in acciaio legato sono relativamente economici e la serie Giant Bora è un tipico rappresentante. Tuttavia, il prezzo dei telai in acciaio al cromo e acciaio al cromo molibdeno di alta qualità non è economico e non può essere paragonato ai materiali in acciaio legato acquistati dalle bancarelle ambulanti.

4. Fibra di carbonio:

Caratteristiche della fibra di carbonio: elasticità, sensazione di guida stabile, buona sostenibilità durante la navigazione a lunga distanza e comfort elevato. Lo svantaggio è che il prezzo è un po' alto. mentre sempre più ciclisti scelgono i telai in carbonio per via del telaio dalle prestazioni più elevate e della buona esperienza di guida.