Скільки років триває алюмінієва рама в гастрольному велосипеді?

Скільки часу триває алюмінієва рама в гастрольному велосипеді?

[Видалено зайві запитання, щоб зрозуміти.]

Фон

Поки що я віддав перевагу алюмінію проти сталі з багатьох причин, але якщо сталь прослужить значно довше, для мого наступного гастрольного велосипеда я поїду на сталь.

Мій Cannondale Badboy 2004 має тріщину в рамці. Мене це здивувало, я думав, що мій велосипед прослужить 20+ років легко. На семінарі вони сказали, що це високоякісний, міцний кадр, але через 10 років кадри алю можуть втомитися. Особливо, якщо я використовую свій велосипед і взимку, і влітку, оскільки зміна тепла швидше зношується. Кажуть, його можна зварювати, що коштуватиме значно дешевше порівняно з новим каркасом (якщо він є), але я повинен бути готовий до появи інших тріщин. Цех укладає контракти зі зварювачем, який спеціалізується на зварюванні та ремонті рами велосипедів.

Я також знайшов статтю з наукових досліджень на цю тему. Якщо хтось має доступ до ScienceDirect ( Cicero et al. (2011): Аналіз причин тріщин у рамі велосипеда з алюмінієвого сплаву ), я був би зацікавлений у висновках.

Мене цікавлять туристичні велосипеди, а не дорожні велосипеди, міські велосипеди тощо.

Я радий оновити / уточнити своє запитання, якщо потрібно, прокоментуйте.

Теми, які я досліджував:

2. Технічне обслуговування на алюмінієвій рамі
3. Який тип рами краще для гоночного велосипеда, сталі або алюмінію?
4. Чи можливо відремонтувати вм’ятину на алюмінієвій рамі?
5. Які плюси і мінуси між алюмінієвим і карбоновим каркасом?
6. Чи відповідає крутний момент для сталі / алюмінію? Де я можу знайти характеристики моменту?
7. нержавіючі рами і довговічність
8. http://forums.mtbr.com/frame-building/aluminum-welding-cracked-frame-134600.html
9. http://singletrackworld.com/forum/topic/repairing-a-cracked-frame

Тріщина в рамці alu біля задньої сокири (велосипед перевернутий ногами):

Питань дуже багато, тому я зупинюсь на тому, що в заголовку.

Скільки років прослужить поточний алюмінієвий каркас останнього з гастрольного велосипеда?

Залежить:

• Не знаєте, що
  конструкція з алюмінієвого каркаса є більшим фактором, ніж матеріал
• Не знаю використання
  Використання є більшим фактором, ніж матеріал
• Не знаєте, як ви збираєтеся доглядати за велосипедом
  Догляд / технічне обслуговування - це більший фактор, ніж матеріал

Алюміній не змінився за 10 років

Все, що ми знаємо, це ваш останній алюмінієвий, якісний, міцний рамовий велосипед, який тривав близько 10 років

Найкраща здогадка - ваш наступний алюмінієвий, якісний, міцний каркас також прослужить 10 років.
Дійсно, це найкраща здогадка

Це так само невиразно, як довго прослужить мені поточна пара кросівок?
І найкраща здогадка про те, як довго триватиме моя наступна пара кросівок, - скільки часу прослужила моя остання пара.

Алюміній стомлює і сталь не стомлює. Як зазначено в коментарі, сталь робить втому - добре, не завжди. М'яка сталь зазвичай не допускає зростання тріщин втоми, якщо прикладені напруги нижче приблизно 10% міцності матеріалу. Такі матеріали, як алюмінієві сплави, не мають такої межі втоми. Якщо застосовувати циклічне навантаження, алюмінієві сплави завжди втомлюються. Для такої ж міцності сталевий велосипед, як правило, буде важчим, ніж алюмінієвий. Але ви отримуєте велосипед, який набагато менш сприйнятливий до втоми. Зі сталі ви також отримаєте велосипед, який займе дин (вм'ятина) і не загрожує конструкційній міцності в міру алюмінію. Не зовсім те саме, але на молекулярному рівні вони пов'язані. Каркасні матеріали

Знайшов цитований номер. Тільки тому, що це було в Інтернеті, це не правильно, але ось 5-10-річна цитата.
Рама велосипеда: Алюміній проти Сталь

Алюмінієві рами мають найкоротший термін втомлення будь-якого матеріалу, що використовується для виготовлення велосипедних рамок. Типовий алюмінієвий каркас має тривалість життя від п'яти до 10 років. Термін стомлення сталі значно довший, але матеріал вимагає більшого обслуговування. Для запобігання утворення іржі сталеві рами необхідно регулярно чистити та відполірувати та періодично покривати іржею на внутрішній стороні рами.

Якщо ви знижуєте сталь, оскільки вона іржавіє, ви не доглядаєте за велосипедом належним чином. Правильно підтримуваний і зберігається сталевий велосипед не повинен іржавити. І точно, це не повинно іржати у вашому житті. Ви заявили, що мотоцикли від ваших батьківських часів тривали 40-50 років - цілком впевнені, що це сталеві велосипеди.

Якщо ви хочете, щоб не було втоми і іржі, тоді отримайте титан.

Я детальніше досліджував цю тему.

Коротка відповідь полягає в тому, що алюмінієва рама може прослужити від пари років до 50 років / термін експлуатації.

Довга відповідь:

• Основним фактором є втома (без урахування аварій): "Схильність матеріалу (металу) до руйнування при повторному циклічному навантаженні при напрузі значно меншій за міцність на розрив у статичному випробуванні".
• Ознакою закінчення життя alu структури є тріщина втоми, коли з'явиться перша тріщина, ймовірно, прийде більше. Кілька років можна отримати зварюванням, але, можливо, він вийде з ладу в іншому місці. Регулярний огляд необхідний, щоб уникнути повного збою.

Основні фактори втомлення алюмінієвої рами:

1. Дизайн, виготовлення, зварювання, матеріал : визначальний коефіцієнт для 90% власників велосипедів, оскільки вони не користуються велосипедом так сильно, що вони б втомлювали його від використання. Ми, на цьому форумі, мабуть, в інших 10%.
2. Умови навколишнього середовища : сольовий, вологий, збільшуються великі зміни температури.
3. Використання (вага вершника, рельєф місцевості): більш важкі наїзники втомлюються більше, а більше використання з часом збільшує шанси значно вийти з ладу. Для важких користувачів, які в будь-якому разі купують хороші кадри і піклуються про велосипед, ймовірно, це є обмежуючим фактором. Якщо рахувати, скільки км хтось може практично проїхати на рік, це обмежує тривалість кадру до 5-10 років або максимум ~ 200 000 км.

Рекомендації щодо продовження терміну служби алюмінієвої рами:

• Високоякісна конструкція-виготовлення-зварювання може значно тривати довше за тих же умов, витрачати гроші на хороші рамки.
• Захищати від умов навколишнього середовища, не залишати на вулиці взимку, захищати від вологи, коли не використовується.
• Їздити з меншою вагою.

Практичним наслідком для мене є те, що вживаний алюмінієвий каркасний велосипед ризикований, потребує ретельного огляду рами на предмет ознак та інформації, скільки велосипеда використано, як його зберігали.

Ще кілька цікавих ресурсів:

1. Втома конструкція зварних рамок велосипедів з використанням багатоосного критерію (Procedia Engineering, 2012)
2. Виробництво та невдача в стомленні алюмінію (Професійний будівельник човнів, 06 2012)
3. Утворення тріщин втоми в монокристалах алюмінію (Acta Metallurgica, 1961)
4. Дизайн втомлення алюмінієвих компонентів і конструкцій (тверда обкладинка, 1996)
5. Спортивні матеріали: Рамки для велосипедів (Енциклопедія матеріалів: Наука та техніка, 2001)
6. Параметричний аналіз кінцевих елементів геометрії рами велосипедів (Procedia Engineering, 20114)
7. Що таке збій втоми і як її можна уникнути?

Найважливішим фактором, що стосується алюмінієвих каркасів, є те, що практично всі алюмінієві сплави, які корисні для будівництва, піддаються «робочому загартуванню».

Це означає, що, оскільки шматок алюмінію "циклізується" в циклах зняття напруги, алюміній, як правило, стає все більш крихким. Сталь не проявляє даної характеристики ні до одного ступеня.

Приклад: Кілька років тому я був на гастролях. Коли я збирав свій намет, один із багатосегментних алюмінієвих стовпів розвинув тріщину в кінці, де наступний стовп "затикається". Переміщаючи навколо, я зібрав намет в порядку, але наступного вечора на кількох жердинах з'явилися подібні тріщини, і до кінця поїздки мені потрібно було замінити весь комплект. Наступного року ще один турист у групі мав абсолютно таку ж проблему.

Ці тріщини не викликали не екстремальний стрес, а просто "велосипед" підняття намету та знесення його 50-60 разів. Рами з алюмінієвого велосипеда виготовлені з кращих сплавів і більш міцно побудовані, але той самий механізм працює, і навіть рама, яка не зазнає жодного сильного напруги, стає все більш крихкою, ніж вона використовується.

Я працював з кимось, хто був дизайнером велосипедів у Cannondale кілька років тому. Він сказав мені, що рамки були розроблені для завантаження циклу в 1000 000 разів до відмови. Це означає, що рамка може бути завантажена до повного дизайнерського напруги один мільйон разів до відмови.

ДУЖЕ погана ідея також зварювання тріщин рами. Алюміній піддають термічній обробці. Зварювання він знімає термічну обробку і сильно знижує міцність матеріалу. Для 7005 алюмінію це означає, що перехід від 41000psi до розтягу до 28000psi. Це приблизно на 30% зниження міцності.

Рама цього велосипеда - сплав Cannondale "Optimo". Це, як правило, легше і жорсткіше, що забезпечувало більш тонку і більш сумісну конструкцію кадру. Я чув багато людей з переломами Optimo, які готові повернутися до того ж знову, оскільки така хороша легка їзда .... Я, наприклад, не бачила жодного рамочка Furio ... Його блякані та важкі трубки 6061-T6 Не роблю гоночний велосипед, але пекло жорсткої та міцної рами. Це лише мій 2с для розгляду ....

Володіючи 6061 алюмінієвою рамою (гібридний велосипед з морськими larkspur) з довічною гарантією, і отримав не менше трьох гарантійних рамок заміни (щоразу після приблизно 15 км пробігу), все завдяки трубам, які розриваються навпіл через збій від втоми, я настійно рекомендую не намагатися відремонтувати рамку alu. Якщо одна частина кадру закінчується термін її експлуатації, то це решта кадру. Існує причина, що кожну критичну частину літака замінюють після встановленої кількості польотних годин, незалежно від того, чи є в ньому ознаки зносу, а причина - втома.