Устройство и виды мотоциклетных рам. Мотоцикла рама
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.Центр тяжести.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.
thebikelife.ru
Какие виды рам бывают - МОЙ МОТОЦИКЛ
Рама – ключевая часть шасси мотоцикла, которая связывает рулевую колонку, двигатель и заднюю подвеску. Раму условно можно разделить на три части. Первая и обязательная – именно рулевая колонка. Здесь крепится переднее колесо, причем обязательно таким образом, чтобы райдер мог поворачивать им вправо-влево.
Средняя часть рамы, к которой крепится двигатель, бак и другое оборудование, может быть условной или даже отсутствовать. В таком случае мотор выполняет роль несущей части.
Задняя часть рамы отвечает за крепление приводного колеса. Его можно устанавливать жестко, как на велосипедах, с помощью маятника либо других рычажных конструкций. Большинство мотоциклов оснащены маятниковой задней подвеской, соответственно, главная задача задней части рамы – обеспечить надежную точку крепления маятника. Наконец, к задней части рамы относят подрамник, который удерживает сиденье, заднее крыло, багажник, кофры, твою пассажирку и прочие полезные вещи.
Рамы современных мотоциклов изготавливают из стали и ее сплавов (популярный материал – хроммолибденовый сплав), алюминия; намного реже – карбона, титана, магния. Естественно, материал сильно влияет на жесткость, вес рамы и общее распределение веса мотоцикла. Еще большее влияние на это оказывает тип рамы.
Дуплексная рама
Самая древняя конструкция мотоциклетной рамы – дуплексная (англ. double cradle). Она получила свое название из-за двух одинаковых колец прочности, которые начинаются и заканчиваются на рулевой колонке и соединяются между собой перемычками. В некоторых местах рамы эти кольца могут быть объединены. В таком случае мы имеем дело сполудуплексной рамой (англ. single cradle, half-double cradle).Дуплексы и их разновидности просты и дешевы в изготовлении, материалом для них служат стальные трубы разного сечения (крайне редко – алюминий и его сплавы). Такие рамы нельзя назвать идеалом жесткого шасси, поэтому в современных спортбайках и спорт-туристах их не используют. А вот в круизерах и недорогих стритах – запросто.Дуплексные рамы пользуются популярностью на бездорожье, где важна не жесткость, а способность шасси абсорбировать удары и перегрузки. Дуплексы частенько можно увидеть как на эндуро-туристах, так и на легких спортивных эндуриках. Кроссовые мотоциклы в последнее время все чаще отдают предпочтение алюминиевым конструкциям.Мотоциклы с дуплексными рамами: Yamaha YBR125, Kawasaki W800, Harley-Davidson V-Rod, Yamaha XJR1300, KTM 350 SX-F, BMW G650GS Sertao
Хребтовая рама
Рама хребтового типа (англ. spine, backbone) используется не очень часто, хотя также является простой и недорогой в изготовлении. Это несущая конструкция из профилей в виде хребта, к которой фактически подвешен силовой агрегат, одновременно воспринимая часть нагрузок шасси.Хребтовые рамы как правило изготовляют из стали. За счет отсутствия в такой конструкции нижней части, характерной для дуплексных рам, ее вес может быть невелик, что позволяет использовать хребтовые рамы даже в современных стритах, где лишние килограммы никому не нужны. Их также можно увидеть в круизерах, эндуро-туристах.Мотоциклы с хребтовыми рамами: Honda CB600F Hornet, Honda CB900F Hornet, Confederate R131 Fighter, Yamaha XT1200Z Super Tenere
Диагональная рама
С развитием спорта и технологий большое распространение получили диагональные рамы (англ. perimeter, beam, diamond, deltabox, twin-spar). Их основу составляет пара металлических балок, соединяющих рулевую колонку и маятник по максимально короткой линии.
Диагональные рамы и их разновидности (диагонально-пространственные) изготавливают преимущественно из алюминия и его сплавов. Бывает, что в качестве материала для таких рам применяют сталь. Из-за высокой жесткости и небольшого веса (в случае применения алюминиевых сплавов) диагональные рамы повально используются в производстве спортбайков, спорт-туристов и мощных стритов.
Мотоциклы с диагональными рамами: Aprilia RSV4 R, BMW S1000RR, Honda CBR600RR, Kawasaki Z1000, Kawasaki ER-6n/f, Triumph Speed Triple, Yamaha FJR1300
Птичья клетка
Монокок
Рама-монокок (англ. monocoque) считается большой редкостью в современном мотопроме, хотя ее идея далеко не нова. Это пространственная конструкция, в которой несущим элементом является внешняя оболочка. Непосредственное выражение рамы-монокока в природе – куриное яйцо. Все мы знаем, что, несмотря на легкость и небольшую толщину скорлупы, яйцо способно выдерживать неслабые нагрузки.
Монококи широко использовались на заре авиации в производстве фюзеляжей самолетов. Первый двухколесный с мотором, построенный на базе шасси-монокока, появился на свет благодаря авиационному инженеру Коррадино Д’Асканио. Это был мотороллер Веспа, который без особых изменений в конструкции выпускается уже более 60 лет. В 1967 году благодаря эксперименту испанской компании Ossa монокок пришел в мир мотоциклов, пока в виде гран-прийного прототипа. В настоящее время такие рамы все также чаще используют в спортивных болидах, чем серийных мотоциклах.
Мотоциклы с рамой-монококом: Ducati 1199 Panigale, Kawasaki ZZR1400, Kawasaki 1400GTR
Несущий двигатель
В большинстве типов рам мотор берет на себя часть нагрузки, являясь в той или иной мере несущим. Массивный картер – очень жесткая вещь, и грех ею не пользоваться, экономя драгоценные килограммы рамы.Компания BMW изобрела конструкцию шасси, при которой рама вообще отсутствует. Несущим элементом некоторых баварских моделей с оппозитом выступает блок двигателя. Передний и задний подрамники крепятся к мотору болтами, маятник с интегрированной в него карданной главной передачей присоединен к движку. Надо напомнить, что в качестве передней подвески моделей R1200R/GS немцы используют Телелевер. Трудно сказать, смогли бы они установить без посредничества рамы классическую рулевую колонкуМотоциклы с несущим двигателем: BMW R1200R, BMW R1200GS (до 2013 года)
mmoto.tk
Устройство мотоциклетных рам, часть 2. Надежда, опора и прочие несущие функции
Стальная дуплексная рама Yamaha XVS950A в разрезе
Текст: Артем ‘S1LvER’ Терехов
Продолжаем экскурсию в мир наиболее нагруженных и вечно находящихся «под давлением» компонентов наших байков. В этот раз поговорим о различных типах рам а также о том, какие «глюки» по части управляемости может вызывать неправильно сконструированная или настроенная ходовая.
Типы рам
Наиболее распространенной является рама закрытого типа, трубы которой в передней части под двигателем образуют замкнутый контур. Двигатель и трансмиссия располагаются внутри этого контура, и крепятся к кронштейнам рамы болтами. Если размеры и вес машины этого требуют, тогда используются две нижних и две верхних трубы для увеличения жесткости на кручение. Вы наверняка слышали термин «дуплексная рама» - это как раз о последних.
В случае с рамой закрытого типа, связка двигатель-трансмиссия является пассивным элементом и просто размещается внутри контура рамы. Обычно закрытые рамы изготавливают из стальных труб, хотя есть множество примеров использования стального коробчатого профиля
Рассказывая о решетчатой раме, или «птичьей клетке», нельзя не обратиться мыслями к солнечной Италии и одному из наиболее талантливейших дизайнеров за всю историю мотостроения – Массимо Тамбурини, на счету которого работа над Ducati 916, MV Agusta F4 и парой десятков менее громких моделей. История рождения «птичьей клетки» весьма любопытна, и при этом знает ее далеко не каждый.
А начинается все с появления на свет... японской революции под названием Honda CB750 в 1969 году. Тогда еще молодой Тамбурини, следящий за всеми сколько-нибудь значимыми новинками мотопрома, сразу же купил себе будущую легенду. И, катаясь на CB750 по треку, не совладал с управлением, разбил байк, и сломал себе три ребра.
Валяясь на больничной койке и маясь от безделья, Массимо понял, что жесткость и прочность современных рам не соответствует возросшей мощности, которую предлагают японские оборотистые рядники. Молодой дизайнер, который в будущем станет настоящей иконой итальянского мотостроения, достал записную книжку и на ее страницах набросал эскиз рамы, ставшей самой первой «птичьей клеткой»…
Впоследствии ее установили на Bimota HB1 – байк, заимствующий многое от Honda CB750, в частности, двигатель, тормоза, некоторые элементы подвески. К слову, две последние буквы в названии Bimota относятся к фамилии Тамбурини, но это уже совсем другая история…
Bimota HB1 с рамой-прототипом птичьей клетки
Если говорить о технической стороне «птичьей клетки», то она состоит из множества коротких отрезков, сваренных между собой таким образом, чтобы получились треугольники. Благодаря использованию двигателя в качестве силового элемента рамы, получается очень легкая и жесткая конструкция. Пожалуй, конкретный пример использования «клетки» каждый может привести сам – Ducati прославили конструкцию на весь мир, сделав ее название синонимом «красной конюшни».
Современная птичья клетка, Ducati 1098
А теперь давайте перенесемся на другую сторону земного шара, в обитель суровых самураев и высоких технологий. Японские производители «клетку» не особо жалуют, предпочитая диагональные рамы. Как правило, такие рамы состоят из двух больших балок, идущих от рулевой колонки к оси качания рычага задней подвески (если только ось качания рычага не располагается непосредственно на двигателе). Во всех рамах такого типа двигатель используется в качестве силового элемента.
Диагональная рама Deltabox, Yamaha FZR 600 1997
Каждый производитель использует свою конструкцию диагональной рамы, но какой-то принципиальной разницы между ними нет. Большинство «диагоналей» выполнены из алюминия коробчатого профиля, хотя иногда применяется и сталь. Особенно стоит отметить вариант от Triumph, примененный, например, на спортбайке Daytona 955i – балка образована парой алюминиевых труб овального сечения. Изготавливают алюминиевые рамы при помощи литья, штамповки, экструзии, проката и многих других технологий. Часто рама состоит из элементов, изготовленных совершенно разными способами, подобранными для достижения наилучшего результата.
Triumph Daytona 955i, диагональ рамы образована парой овальных труб
Кроме всем известных «диагоналей» и «птичьих клеток» есть и другие типы рам. Например, хребтовые рамы, которые активно применяются на скутерах и мопедах – да и на технике посерьезней тоже встречается (например, на Honda CB900F Hornet). Сопротивление кручению здесь обеспечивается за счет большого эффективного диаметра стального хребта.
Конструкция хребтовой рамы позволяет получить весьма опрятную машину, спрятав в полости рамы воздушный фильтр, проводку, топливный бак – тут уж каждый производитель решает вопрос организации пространства по-своему. Недостаток «хребта» в том, что при серьезной аварии восстановить целостность конструкции практически невозможно.
Хребтовая рама на Honda CB900F Hornet
Штампованная рама несущей конструкции, она же «монокок» - логическое продолжение сварных штампованных рам хребтового типа. Жесткая и легкая конструкция такой рамы образуется множеством сваренных между собой штампованных элементов из стали (или алюминия, как на Kawasaki ZZR 1400).
Наиболее известным примером подобной конструкции можно считать раму ставшего уже легендарным мотороллера Vespa, созданного сразу после Второй мировой войны. Любопытно, что конструкция рамы самой первой «Веспы» 1946 года оказалась настолько удачной, что дожила до наших дней лишь с небольшими изменениями. Основная часть рамы выполнена из пары больших штампованных элементов из стали, сваренных между собой по продольной оси.
Рама-монокок Kawasaki ZZR 1400 2006
Она расширяется за счет дополнительных штамповок, образующих рулевую колонку, защиту ног и подножки (передняя и боковые панели не относятся к структурным элементам конструкции). В совокупности все эти элементы образуют конструкцию, обладающую отличной жесткостью при довольно небольшом весе. Если же прибегнуть к другому варианту и использовать трубчатую раму, закрытую стальными панелями кузова, то в итоге получилась бы машина, обладающая меньшей жесткостью и большим весом.
BMW – давайте совсем выбросим раму
Как мы уже выяснили, у многих мотоциклов двигатель используется в качестве нагруженного элемента конструкции. Также довольно часто именно на двигателе, а не на раме, размещают ось рычага задней подвески. В результате можно отказаться от боковых элементов рамы. Но немцы из BMW решили уйти еще дальше, отказавшись от основной рамы на своих «оппозитах».
Это стало возможным благодаря использованию передней подвески Telelever, которая закрепляется на двигателе, и двух подрамников: одним спереди, удерживающим рулевую колонку и топливный бак, и одним сзади – на нем располагается сиденье. Оба подрамника связаны между собой и двигателем при помощи болтов, в этом случае двигатель несет на себе всю нагрузку, а не часть её.
Воздушный силуэт BMW R1200C, подкрепленный отсутствием рамы как таковой
Просчеты и «глюки»
Эта глава – своеобразный небольшой итог всех статей, посвященных подвеске и раме мотоцикла (если вы что-то не читали – милости просим в наш «Железный цех: теория»). Здесь мы не будем говорить об очевидных вещах, вроде того, что в конструкцию ходовой спортбайка закладывается малый угол наклона рулевой колонки и короткая база, чтобы обеспечить быстрое прохождение поворотов. Вместо этого, давайте обсудим практические моменты, от которых также очень сильно зависит управляемость и стабильность двухколесной машины. Ведь тип шин и давление в них, распределение багажа на мотоцикле, настройка подвесок – все это влияет на поведение байка на дороге не меньше, чем заложенные в геометрию шасси параметры. Итак – давайте пройдемся по некоторым причинам плохой управляемости мотоцикла и разберемся, как с этим бороться.
Раскачивание. На высокой скорости нагруженный байк раскачивается из стороны в сторону, особенно это заметно при прохождении поворотов. Часто наблюдается на туристах, да и на любых других машинах, райдеры которых расположили тяжелый багаж слишком высоко или далеко сзади (например, внутри вынесенного центрального кофра из афтермаркет-каталога). Раскачивание может быть вызвано и неправильным выбором профиля шин. Чтобы устранить проблему, можно попробовать немного поднять давление в шинах или увеличить демпфирование задней и, возможно, передней подвески.
«Шимми», боковые колебания переднего колеса. Такая неприятность чаще всего случается при наезде на неровность дороги или при выходе из поворота с ускорением – колебания возникают в результате совпадения скорости движения с собственной частотой колебаний руля. Причина: скорее всего, неправильно настроены характеристики демпфирования задней подвески. Также в «шимми» могут быть виновны убитые подшипники рулевой колонки и/или оси переднего колеса.
Возможно, передняя шина имеет радиальное биение, или колесо не отбалансировано. Кроме того, на рулевое управление может приходиться слишком большой вес – не цепляйтесь за руль из последних сил, не давите на него! Просто держитесь, и все будет хорошо… Выходов из ситуации несколько – можно установить дополнительную усиливающую траверсу, или поставить более жесткую ось колеса. Рулевой демпфер также уменьшит эффект «шимми», но полностью не избавит от проблемы.
Подскоки. На любом мотоцикле можно столкнуться с проблемой подскока – когда колесо не способно достаточно быстро реагировать на последовательность небольших выбоин из-за инерции неподрессоренных масс. Вместо того, чтобы отслеживать поверхность дороги, колесо подскакивает в верхней точке одной выбоины и опускается в нижнюю точку следующей. При торможении в повороте будет подскакивать заднее колесо, а при разгонах – переднее. Решение: скорее всего, «глюк» вызван намертво затянутой регулировкой демпфирования сжатия подвески, либо излишней жесткостью пружин. Достаточно «ослабить хватку» - и все станет намного лучше. Либо можно попробовать снизить неподрессоренные массы, однако если там ничего не менялось (на диски никто не вешал никаких побрякушек, тормоза стоят оригинальные, а не какой-то неведомый гаражный тюнинг), сделать это без дорогостоящего «тюнинга-облегчителя» (вроде карбоновых колесных дисков) будет трудно.
Пробои. При сжатии подвески она отрабатывает всю длину хода, из-за чего на раму передается значительной силы удар. Если такое происходит на ненагруженном мотоцикле на небольших неровностях полотна, тогда стоит заменить пружины на более жесткие, либо увеличить демпфирование сжатия. Самый простой и доступный вариант для «переда» - залить в вилку более густое масло. Может быть и обратная ситуация, когда пределы хода подвески исчерпываются при растяжении. Это может быть вызвано как чрезмерным предварительным поджатием пружин, так и недостаточным демпфированием отбоя. Но, как правило, до такого пробоя даже от крайних значений регулировок подвесок еще «копать и копать» - производитель просто не позволит райдерам выставить такую регулировку, от которой подвеску будет настолько сильно «бить». А значит, подвеска неисправна – скорее всего, клапана амортизатора приказали долго жить.
Разумеется, это не полный список всего, что может вытворить «двухколесный конь». Однако более детальные разборы полетов давайте оставим специально отведенным для этого статьям. В ближайшее время мы опубликуем обширную статью о настройке подвески, с любезного разрешения Алексея с портала moto.swissblog.ru
***
На этой статье, пожалуй, можно закончить цикл о том, как устроены наши мотоциклы. Конечно, в него вошло далеко не все, однако я скромно надеюсь на то, что базовое представление об основных компонентах байка вы получили. Конечно, мы не прекратим писать о «железных» вещах – просто дальше это будут не общетеоретические статьи, а материалы, посвященные конкретным гаджетам, устройствам, узлам, деталям и так далее. Оставайтесь с нами!
motocafe.ru
Устройство мотоцикла: Рама - Мотокафе
— Мои друзья говорят, что мотоцикл устроен очень просто, тут и изучать-то нечего. Но я слышал, что есть мотоциклы дороже автомобиля. Наверное, не такие уж они простые ?
Действительно, назвать BMW R1100 GS стоимостью в 11 500 долларов или RVF 750 RS 45 стоимостью 28 000 долларов простыми как-то язык не поворачивается. Это сложнейшие устройства, в которых каждый грамм металла и пластика имеет свое назначение, выполняет свою задачу.Общая схема расположения главных узлов, найденная Готлибом Даймлером больше 100 лет назад, до наших дней осталась практически неизменной.Основу этой схемы составляет рама, то есть остов, скелет, к которому крепятся все остальные узлы.
Как мы уже отметили, к мотоциклетной раме, как к скелету, крепятся все основные компоненты мотоцикла. Она воспринимает всю необходимую нагрузку: вес этих агрегатов, а также водителя и пассажира; тяговое усилие и усилия, возникающие при торможении; динамические нагрузки, появляющиеся при прохождении поворотов и преодолении препятствий.
Диагональная алюминиевая рама мотоцикл «Bimota»
Все эти нагрузки условно можно разделить на изгибные, действующие в продольной плоскости мотоцикла, и крутильные, действующие в поперечной плоскости.
Очевидно, что чем жестче рама, тем меньше ее упругие деформации, тем лучше мотоцикл «держит дорогу», то есть сохраняет заданное направление движения.
В зависимости от конструктивного исполнения различают одинарные и двойные, закрытые и открытые рамы, а в зависимости от профиля элементов — трубчатые или штампованные сварные рамы.Пример одинарной закрытой конструкции — рама «ИЖ-Планеты», пример двойной закрытой — рама «Урала». С первого взгляда очевидна разница: если передний подкос, идущий вниз от рулевой колонки, состоит из одной трубы (или иного элемента) — рама одинарная; если он раздваивается — рама двойная. Оба показанных варианта — закрытые, потому что образованы элементами, составляющими замкнутый контур. Иногда роль нижней образующей или переднего подкоса играет сам силовой агрегат вают открытой.
В 50-60-е годы прошлого столетия довольно широкое распространение за рубежом получили хребтовые рамы, у которых очень мощной была верхняя часть, что позволило просто подвешивать к ней силовой агрегат.
С ростом мощности двигателей хребтовая рама вышла из употребления. Ей на смену пришли монокок и дуплекс. Первая получилась из хребтовой, когда «хребет» был раздут до такой степени, что стал и вместилищем для бензобака. Дуплекс же похож на обычную трубчатую двойную раму, но две верхние трубы у него приварены к нижней части рулевой колонки, а два передних подкоса — к верхней части колонки. От этого рама стала гораздожестче, и на ней прекрасно разместился огромный топливный бак.
Ажурная рама мотоцикла Ducati
Увы, и эта конструкция оказалась не вечной. На смену ей пришла диагональная рама, сваренная из алюминиевых мощных коробчатых профилей. Назвали ее так из-за того, что она идет от рулевой колонки по диагонали к заднему маятнику. Если смотреть сверху, то при некоторой доле воображения можно увидеть, что рама похожа на латинскую «U».Прижившись вначале на спортивных мотоциклах, диагональная рама (или «дельтабокс», как ее иногда еще называют) вскоре стала почти безраздельно господствовать и в мире дорожных «спортбайков». В заключение можно еще упомянуть о вовсе оригинальных хитросплетенных ажурных рамах мотоциклов «Ducati», даже не получивших в народе пока еще собственного названия.
Сделанная вручную рама чоппера
motocafe.ru
Устройство мотоцикла: Рама - Мотокафе
— Мои друзья говорят, что мотоцикл устроен очень просто, тут и изучать-то нечего. Но я слышал, что есть мотоциклы дороже автомобиля. Наверное, не такие уж они простые ?
Действительно, назвать BMW R1100 GS стоимостью в 11 500 долларов или RVF 750 RS 45 стоимостью 28 000 долларов простыми как-то язык не поворачивается. Это сложнейшие устройства, в которых каждый грамм металла и пластика имеет свое назначение, выполняет свою задачу.Общая схема расположения главных узлов, найденная Готлибом Даймлером больше 100 лет назад, до наших дней осталась практически неизменной.Основу этой схемы составляет рама, то есть остов, скелет, к которому крепятся все остальные узлы.
Как мы уже отметили, к мотоциклетной раме, как к скелету, крепятся все основные компоненты мотоцикла. Она воспринимает всю необходимую нагрузку: вес этих агрегатов, а также водителя и пассажира; тяговое усилие и усилия, возникающие при торможении; динамические нагрузки, появляющиеся при прохождении поворотов и преодолении препятствий.
Диагональная алюминиевая рама мотоцикл «Bimota»
Все эти нагрузки условно можно разделить на изгибные, действующие в продольной плоскости мотоцикла, и крутильные, действующие в поперечной плоскости.
Очевидно, что чем жестче рама, тем меньше ее упругие деформации, тем лучше мотоцикл «держит дорогу», то есть сохраняет заданное направление движения.
В зависимости от конструктивного исполнения различают одинарные и двойные, закрытые и открытые рамы, а в зависимости от профиля элементов — трубчатые или штампованные сварные рамы.Пример одинарной закрытой конструкции — рама «ИЖ-Планеты», пример двойной закрытой — рама «Урала». С первого взгляда очевидна разница: если передний подкос, идущий вниз от рулевой колонки, состоит из одной трубы (или иного элемента) — рама одинарная; если он раздваивается — рама двойная. Оба показанных варианта — закрытые, потому что образованы элементами, составляющими замкнутый контур. Иногда роль нижней образующей или переднего подкоса играет сам силовой агрегат вают открытой.
В 50-60-е годы прошлого столетия довольно широкое распространение за рубежом получили хребтовые рамы, у которых очень мощной была верхняя часть, что позволило просто подвешивать к ней силовой агрегат.
С ростом мощности двигателей хребтовая рама вышла из употребления. Ей на смену пришли монокок и дуплекс. Первая получилась из хребтовой, когда «хребет» был раздут до такой степени, что стал и вместилищем для бензобака. Дуплекс же похож на обычную трубчатую двойную раму, но две верхние трубы у него приварены к нижней части рулевой колонки, а два передних подкоса — к верхней части колонки. От этого рама стала гораздожестче, и на ней прекрасно разместился огромный топливный бак.
Ажурная рама мотоцикла Ducati
Увы, и эта конструкция оказалась не вечной. На смену ей пришла диагональная рама, сваренная из алюминиевых мощных коробчатых профилей. Назвали ее так из-за того, что она идет от рулевой колонки по диагонали к заднему маятнику. Если смотреть сверху, то при некоторой доле воображения можно увидеть, что рама похожа на латинскую «U».Прижившись вначале на спортивных мотоциклах, диагональная рама (или «дельтабокс», как ее иногда еще называют) вскоре стала почти безраздельно господствовать и в мире дорожных «спортбайков». В заключение можно еще упомянуть о вовсе оригинальных хитросплетенных ажурных рамах мотоциклов «Ducati», даже не получивших в народе пока еще собственного названия.
Сделанная вручную рама чоппера
motocafe.ru
Рама с чистого листа | OPPOZIT.RU | мотоциклы Урал, Днепр, BMW
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.
oppozit.ru
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.Центр тяжести.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.
Понравился наш сайт? Присоединяйтесь или подпишитесь (на почту будут приходить уведомления о новых темах) на наш канал в МирТесен!
supermotoclub.mirtesen.ru
