Ile lat rama aluminiowa wytrzymuje w rowerze turystycznym?

Jak długo trwa aluminiowa rama w rowerze turystycznym?

[Usunięto dodatkowe pytania, aby wyjaśnić.]

tło

Do tej pory wolałem aluminium niż stal z wielu powodów, ale jeśli stal wytrzyma znacznie dłużej, do następnego roweru turystycznego wybiorę stal.

Mój Cannondale Badboy 2004 ma pęknięcie w ramce aluminiowej. Byłem tym zaskoczony, myślałem, że mój rower z łatwością wytrzyma ponad 20 lat. Warsztaty, o których mówili, że to wysokiej jakości, mocna rama, ale po 10 latach ramki aluminiowe mogą się zmęczyć. Zwłaszcza jeśli używam roweru zarówno zimą, jak i latem, ponieważ zmiany ciepła zużywają się szybciej. Mówią, że można go spawać, co będzie kosztować znacznie mniej w porównaniu z nową ramą (jeśli jest dostępna), ale powinienem być przygotowany na pojawienie się innych pęknięć. W warsztacie zatrudniony jest spawacz specjalizujący się w spawaniu i naprawach ram rowerowych.

Znalazłem również artykuł z badań naukowych na ten temat. Jeśli ktoś ma dostęp do ScienceDirect ( Cicero i in. (2011): Analiza przyczyn pękania w ramie roweru ze stopu aluminium ), jestem zainteresowany wnioskami.

Interesują mnie rowery turystyczne, a nie rowery szosowe, miejskie itp.

W razie potrzeby chętnie zaktualizuję / wyjaśnię moje pytanie, skomentuję.

Tematy, które badałem:

2. Konserwacja aluminiowej ramy
3. Jaki rodzaj ramy jest lepszy do roweru turystycznego, stalowego lub aluminiowego?
4. Czy można naprawić wgniecenie na aluminiowej ramie?
5. Jakie są zalety i wady między ramą aluminiową a karbonową?
6. Czy moment obrotowy ma znaczenie dla stali / aluminium? Gdzie znajdę specyfikacje momentu obrotowego?
7. ramy ze stali i długowieczność
8. http://forums.mtbr.com/frame-building/aluminum-welding-cracked-frame-134600.html
9. http://singletrackworld.com/forum/topic/repairing-a-cracked-frame

Pęknięcie w aluminiowej ramie w pobliżu tylnego topora (rower jest odwrócony):

Jest wiele pytań, więc rozstrzygnę jedno z tytułu.

Ile lat wytrzyma obecna aluminiowa rama roweru turystycznego?

Zależy:

• Nie wiem, która rama aluminiowa
  Konstrukcja jest większym czynnikiem niż materiał
• Nie wiem, zastosowanie
  Zastosowanie jest większym czynnikiem niż materiał
• Nie wiem, jak zamierzasz dbać o rower.
  Pielęgnacja / konserwacja jest ważniejsza niż materiał

Aluminium nie zmieniło się przez 10 lat

Wiemy tylko, że Twój ostatni aluminiowy, wysokiej jakości, mocny rower trwał około 10 lat

Najlepszym przypuszczeniem jest to, że twoja następna aluminiowa, mocna rama wysokiej jakości wytrzyma również 10 lat.
Naprawdę, to jest najlepsze przypuszczenie

To jest tak niejasne, jak długo wytrzyma obecna para tenisówek?
A najlepsze, jak długo potrwa moja następna para tenisówek, to jak długo trwała moja ostatnia para.

Masy aluminiowe i stal nie powodują zmęczenia. Jak stwierdzono w komentarzu, stal powoduje zmęczenie - nie zawsze. Stal miękka zwykle nie dopuszcza wzrostu pęknięć zmęczeniowych, jeśli przykładane naprężenia są mniejsze niż około 10% wytrzymałości materiału. Materiały, takie jak stopy aluminium, nie mają takiego limitu zmęczeniowego. Jeśli zastosuje się obciążenie cykliczne, stopy aluminium zawsze będą się męczyć. Dla tej samej wytrzymałości stalowy rower będzie zwykle cięższy niż aluminium. Ale dostajesz rower, który jest znacznie mniej podatny na zmęczenie. Ze stalą otrzymujesz również rower, który zabierze ding (wgniecenie) i nie pogorszy wytrzymałości konstrukcyjnej w zakresie aluminium. Nie są dokładnie takie same, ale na poziomie molekularnym są ze sobą powiązane. Materiały na ramy

Znaleziono cytowany numer. Tylko dlatego, że był w Internecie, nie robi tego dobrze, ale tutaj jest cytat z 5-10 lat.
Rama roweru: aluminium vs. Stal

Aluminiowe ramy mają najkrótszą trwałość zmęczeniową spośród wszystkich materiałów używanych do produkcji ram rowerowych. Typowa aluminiowa rama ma żywotność od 5 do 10 lat. Trwałość zmęczeniowa stali jest znacznie dłuższa, ale materiał wymaga większej konserwacji. Aby zapobiec tworzeniu się rdzy, stalowe ramy muszą być regularnie czyszczone i polerowane i okresowo powlekane ogranicznikiem rdzy na wewnętrznej stronie ramy.

Jeśli dyskontujesz stal, ponieważ rdzewieje, to nie dbasz o rower właściwie. Odpowiednio utrzymany i przechowywany rower ze stali nie powinien rdzewieć. I na pewno nie powinno to rdzewieć w twoim życiu. Powiedziałeś, że rowery z czasów twojego ojca trwały 40-50 lat - całkiem pewne, że były to rowery stalowe.

Jeśli chcesz bez zmęczenia i rdzy, zdobądź tytan.

Badałem więcej na ten temat.

Krótka odpowiedź brzmi: aluminiowa rama może trwać od kilku lat do 50 lat / życia.

Długa odpowiedź brzmi:

• Głównym czynnikiem jest zmęczenie (nie licząc wypadków): „Tendencja materiału (metalu) do pękania pod powtarzającym się obciążeniem cyklicznym przy naprężeniu znacznie mniejszym niż wytrzymałość na rozciąganie w teście statycznym”.
• Znakiem końca życia struktury aluminiowej jest pęknięcie zmęczeniowe, gdy pojawi się pierwsze pęknięcie, prawdopodobnie więcej nadejdzie. Kilka lat można zyskać na spawaniu, ale prawdopodobnie zawiedzie to w innym miejscu. Konieczna jest regularna kontrola, aby uniknąć całkowitej awarii.

Główne czynniki zmęczenia ramy aluminiowej:

1. Projekt, produkcja, spawanie, materiał : czynnik decydujący dla 90% właścicieli rowerów, ponieważ nie używają roweru tak bardzo, że zmęczyliby go użytkowaniem. My, na tym forum, mamy prawdopodobnie pozostałe 10%.
2. Warunki środowiskowe : sól fizjologiczna, wilgotność, duże zmiany temperatur rosną.
3. Wykorzystanie (waga jeźdźca, teren): ciężsi jeźdźcy męczą się bardziej, a większe zużycie z czasem zwiększa szansę na znaczną porażkę. Dla ciężkich użytkowników, którzy i tak kupują dobre ramy i dbają o rower, prawdopodobnie jest to czynnik ograniczający. Licząc, ile kilometrów można praktycznie pokonać w ciągu roku, ogranicza to żywotność ramy do 5-10 lat lub maksymalnie ~ 200 000 km.

Zalecenia przedłużające żywotność aluminiowej ramy:

• Wysokiej jakości spawanie projektowo-produkcyjne może znacznie trwać dłużej w tych samych warunkach, wydawać pieniądze na dobrą ramę.
• Chronić przed warunkami otoczenia, nie wychodzić na zewnątrz w zimie, chronić przed wilgocią, gdy nie jest używany.
• Jedź z mniejszą wagą.

Praktyczna konsekwencja dla mnie, że używany rower z ramą aluminiową jest ryzykowny, wymaga starannej kontroli ramy pod kątem znaków oraz informacji, ile rower był używany i jak był przechowywany.

Niektóre bardziej interesujące zasoby:

1. Projektowanie zmęczeniowe spawanych ram rowerowych z zastosowaniem kryterium wieloosiowego (Procedia Engineering, 2012)
2. Wytwarzanie i awaria zmęczeniowa z aluminium (Professional Boat Builder, 06 2012)
3. Powstawanie pęknięć zmęczeniowych w monokryształach aluminium (Acta Metallurgica, 1961)
4. Projektowanie zmęczeniowe elementów i konstrukcji aluminiowych (twarda okładka, 1996)
5. Materiały sportowe: ramy rowerowe (Encyklopedia materiałów: nauka i technika, 2001)
6. Parametryczna analiza elementów skończonych geometrycznych ram rowerowych (Procedia Engineering, 20114)
7. Co to jest awaria zmęczeniowa i jak można jej uniknąć?

Kluczowym czynnikiem w przypadku ram aluminiowych jest to, że praktycznie wszystkie stopy aluminium, które nadają się do budowania przedmiotów, podlegają „hartowaniu podczas pracy”.

Oznacza to, że ponieważ kawałek aluminium jest „poddawany cyklom” w cyklach odprężania, aluminium ma tendencję do stania się coraz bardziej kruche. Stal nie wykazuje tej cechy w stopniu zbliżonym do tego samego stopnia.

Przykład: Kilka lat temu biwakowałem na wycieczce. Kiedy składałem namiot, jeden z wielosegmentowych aluminiowych słupów rozwinął pęknięcie na końcu, w którym kolejny słup „wtyka się”. Poruszając się, ustawiłem namiot w porządku, ale następnego wieczoru kilka kolejnych tyczek rozwinęło podobne pęknięcia i pod koniec podróży musiałem wymienić cały zestaw. W następnym roku inny kamper w grupie miał dokładnie ten sam problem.

Nie były to ekstremalne stresy, które spowodowały te pęknięcia, ale po prostu „jazda na rowerze” po rozłożeniu namiotu i zdemontowaniu go 50-60 razy. Aluminiowe ramy rowerowe są wykonane z lepszych stopów i są mocniej zbudowane, ale działa ten sam mechanizm, a nawet rama, która nie jest narażona na ekstremalne obciążenia, będzie coraz bardziej krucha w miarę użytkowania.

Kilka lat temu pracowałem z kimś, kto był projektantem rowerów w Cannondale. Powiedział mi, że ramy zostały zaprojektowane tak, aby były obciążone cyklicznie 1 000 000 razy przed awarią. Oznacza to, że rama może zostać obciążona do pełnego obciążenia projektowego milion razy przed awarią.

Spawanie pękniętej ramy to BARDZO zły pomysł. Aluminium jest poddawane obróbce cieplnej. Spawanie usuwa obróbkę cieplną i znacznie zmniejsza wytrzymałość materiału. W przypadku aluminium 7005 oznacza to przejście z rozciągania 41 000 psi na 28 000 psi. To około 30% zmniejszenie siły.

Rama tego roweru to stop Optimo firmy Cannondale. Zwykle są one lżejsze i sztywniejsze, co zapewnia cieńszą i bardziej zgodną budowę ramy. Słyszałem wiele osób ze złamaniami Optimo, chcących powrócić do tego samego, od tak ładnej lekkiej jazdy ... Nie widziałem na przykład pękania ramy Furio ... Jego mocne i ciężkie rury 6061-T6 nie to rower wyścigowy, ale piekło ze sztywnej i trwałej ramy. To tylko moje 2c do rozważenia ....

Będąc właścicielem ramy 6061 aluminiowej (rower hybrydowy Marin Larkspur) z dożywotnią gwarancją i otrzymałem co najmniej trzy zastępcze ramy gwarancyjne (za każdym razem po przejechaniu ok. 15 km mil) wszystkie z powodu rur, które pękają o połowę z powodu awarii zmęczeniowej, i zdecydowanie odradzałby próbę naprawy ramy aluminiowej. Jeśli jedna część ramy jest u kresu żywotności, podobnie jest z resztą ramy. Istnieje powód, dla którego każda krytyczna aluminiowa część samolotu jest wymieniana po ustalonej liczbie godzin lotu, niezależnie od tego, czy wykazuje on oznaki zużycia, a przyczyną jest zmęczenie.