Почему все рамы шоссейных велосипедов теперь представляют собой сплющенные параллелограммы?

В настоящее время я покупаю шоссейный велосипед, и у меня есть вопросы о текущей конструкции рамы. Мой рост 6 футов 3 дюйма, и десять лет назад мне всегда нравились конструкции рам, в которых верхняя часть перьев соединялась с верхней частью подседельной трубы вместе с верхней трубой. Чисто горизонтальная верхняя труба также выглядела более эстетично. В настоящее время рамы выглядят как сжатый параллелограмм, что, вероятно, связано с соображениями экономии веса - поскольку требуется меньше рам (?)

Возникает вопрос: почему почти все перья теперь соединяются в середине подседельной трубы, что создает большую нагрузку на верхнюю часть подседельной трубы? Кроме того, для более высокого и тяжелого человека подседельный штырь должен быть приподнят, что вызывает большую нагрузку на верхнюю часть подседельной трубы. Я думаю, что если бы перья сиденья были соединены в верхней части подседельной трубы, нагрузка на подседельную трубу была бы меньше, когда подседельный штырь высоко поднят.

В свете вышеизложенного, кто-нибудь производит более параллелограммную раму, которая не сжата, и с перьями, которые соединяются в верхней части подседельной трубы с горизонтальной верхней трубой?

Surly производит множество традиционных рам с горизонтальными верхними трубами. Я уверен, что вы найдете подходящий велосипед в их каталоге.
Многие стальные рамы имеют более традиционную конструкцию (связанную с точкой зрения @juhist). Некоторые крупные производители стальных рам также изготавливают карбоновые рамы с более традиционной геометрией.
Длинный подседельный штырь может сгибаться и действовать как подвеска. Я думаю, что диаметры подседельных штырей в последние годы даже уменьшились (в то время как все другие диаметры труб, как правило, всегда увеличивались), чтобы обеспечить большую гибкость.
Я считаю, что правильным термином для того, что вы описываете, является компактная рама. Опущенные перья сиденья, упомянутые в ответе Адама, отличаются от компактной геометрии. Теоретически, вы могли бы попросить кого-нибудь построить трубчатую раму с верхним уровнем и опускаемыми распорками.
В дополнение к Surly их более дорогой брат All-City имеет традиционную эстетику рамы.
@Michael 27,2 мм по-прежнему является нормой, но D-образные стойки теперь не представляют собой ничего особенного, и Cannondale вернулся к 25,4 мм для некоторых моделей.
Я посмотрел на Surly — они выглядят как отличные стальные велосипеды для поездок на работу. Внутреннее ощущение, что они тихоокеанско-северо-западные?
@ user0123456789: Surly, All-City, Salsa и некоторые другие являются собственными брендами QBP из Миннесоты, гориллы поставщиков велосипедных магазинов весом 800 фунтов. Разработан Миннесотой, изготовлен на Тайване. Surly - отличные практичные велосипеды. У меня есть два перекрестных чека.
На мой взгляд, Surly излишне тяжелы.

Ответы (3)

Наклонные верхние трубы начались с горных велосипедов и были перенесены Giant на шоссейные велосипеды по проекту Майка Берроуза. Отчасти потому, что перпендикулярное соединение между подседельной трубой и верхней трубой более эффективно передает нагрузку, а отчасти потому, что производитель может обойтись меньшим размером рамы.

На самом деле существует не так уж много велосипедов с опущенными перьями — в основном это особенность аэродинамических гоночных велосипедов, которая, предположительно, повышает комфорт.

Все основные производители широко моделировали силы на своих велосипедах. Ответственность за недостроенный велосипед не стоит для них того, хотя были некоторые заметные неудачи со сверхлегкими велосипедами, в которых явно не так много встроенного запаса прочности. Эстетические соображения абсолютно разумны, но я бы не стал избегать одного из этих более новых -геометрические велосипеды из-за страха, что они выйдут из строя.

В любом случае, как упоминалось в комментариях, существует множество стальных велосипедов с традиционной геометрией. А Cannondale до недавнего времени был заметным противником на горизонтальных верхних трубах. Если вы очень высокий, Ривенделл даже делает велосипеды с двойными верхними трубами.

Спасибо за ответ - очень полезно. Я уверен, что FEA (анализ конечных элементов) в настоящее время используется для моделирования напряжений/гармоник при проектировании рамы, поскольку CAD-CAM не был доступен для общественности до начала 90-х годов.
Я случайно понизил голос и немного не заметил и не могу исправить :(
Это возмущение! Серьезно, ничего страшного.
@whatsisname Если ответ отредактирован, вы можете изменить свой голос...
Разве нынешняя конструкция рамы (опущенное сиденье остается на подседельной трубе - меньший треугольник), приводящая к большей передаче мощности (см. @Jeff) и меньшему удару по сиденью (больше гибкости в верхней части подседельной трубы) является замечательным открытием? Кто первым сделал это открытие? - должно было быть через CAD-CAM моделирование. Чего я не могу понять, так это экономии при уменьшении размера кадра. BMW/Audi/Mercedes/Porsche перестали выпускать модели, потому что слишком дорого предлагать столько серий/моделей – нет! Возможно, конструкции велосипедных рам стали похожи на телефонные приложения — слишком много — поэтому в бизнесе остаются только выжившие.
@ user0123456789: производители автомобилей абсолютно повторно используют «автомобили» разных марок, например, Audi Q7, Porsche Cayenne и VW Touareg — это, по сути, один и тот же автомобиль с немного разными кузовами и функциями. У всех различных групп автомобилей есть платформы, которые используются несколькими моделями автомобилей. Было бы слишком дорого для каждого бренда иметь свои собственные уникальные платформы. Чем больше размер кадра для модели, тем больше времени на проектирование, больше инструментов, больше инвентаря для перемещения и т. д.
@ user0123456789 Машины не бывают разных размеров. В этом отличие. Для каждого размера нужны свои сварочные приспособления/формы/элементы рамы, такие компоненты, как вилки, необходимо обрезать в соответствии с размером рамы и т. д. Учитывайте гораздо меньший объем продаж велосипедов и большую экономию, не предлагая 7 размеров или что-то еще. С другой стороны, некоторые нишевые горные велосипеды доступны только в размерах «маленький-средний» или «средний-большой».
Я быстро проверил и, похоже, у Giant есть 6, а у Trek 8 размеров для своих шоссейных велосипедов. Так что аргумент о сокращении запасов на самом деле не работает.
Автомобили @MaplePanda бывают разных размеров, и я говорю не только о универсале и хэтчбеке (хотя это тоже верно, например, Ford: Focus Wagon на 30 см длиннее и на 20 см выше базовой модели). Вместо этого в матрице размера и спецификации автомобили применяют название модели к размеру, а спецификация (уровень компонента) является точной настройкой, в то время как велосипеды, как правило, прикрепляют имя к спецификации, а размер является деталью. ОК, размер автомобиля не зависит в первую очередь от размера пассажира, но если вы высокий, это так, или даже больше, если у вас сзади сидят высокие пассажиры (в подростковом возрасте моя голова касалась потолка в маленьких машинах)
@ojs Это определенно было причиной, когда мы начали видеть наклонные верхние трубы, но это было некоторое время назад. Возможно, производители осознали, что подгонка велосипеда настолько важна, что многие размеры оправдывают затраты.
@ojs: Trek — крупный производитель, который может перемещать гораздо больше велосипедов, но многие из их менее дорогих моделей, таких как их гибриды, выпускаются только в 4 размерах. Меньшие производители также имеют меньше размеров для многих моделей.
@whatsisname, когда верхние трубы были горизонтальными, они были других размеров?
(Спойлер: я посмотрел каталог 1991 года, в нем есть 8 размеров для шоссейных велосипедов и 4 или 5 для MTB и гибридов. Я хочу посмотреть, как это перевернуто, чтобы поддержать идею о том, что сейчас размеров меньше, чем раньше)
Насколько я могу судить, когда TCR и Defy, разработанные Берроузом, появились на рынке (1997?), они предлагались в 4 размерах со сменными подседельными штырями для разных высот. Вот еще немного об этом .
В ссылке не упоминаются 4 размера или сменные подседельные штыри. В любом случае, я думаю, что более правдивым ответом могло бы быть то, что изобретатели трубы с наклонным верхом думали, что им сойдет с рук меньший запас, но в итоге у них было то же количество вариантов, что и раньше.

У современного дизайна есть одна действительно важная особенность для производителей и продавцов рам: им нужно иметь на складе очень мало разных размеров рам, остальные регулируются путем выбора подходящего подседельного штыря.

Тем не менее, эта конструкция является огромным шагом назад с точки зрения прочности конструкции всего велосипеда: хотя прочность рамы значительно не снижается, силы, воздействующие на подседельный штырь, значительно возрастают. Чем длиннее подседельный штырь, тем длиннее рычаг, который вес водителя должен заставить его согнуться / сломаться в зажиме подседельного штыря. Таким образом, длинные подседельные штыри должны быть не только тяжелее из-за их увеличенной длины, они также должны быть тяжелее, потому что материал должен быть толще. Это увеличение веса определенно съедает всю экономию веса, которая может быть в самой раме.

Подседельные штыри не особенно подвержены поломкам. Производители знают, что они являются единственной точкой отказа, и, как правило, делают их достаточно прочными, чтобы выдержать любое нормальное использование. Тем не менее, они могут и ломаются, поэтому я предпочитаю классическую форму горизонтальной верхней трубы. Тем не менее, современный дизайн имеет то преимущество, что не подвергает опасности ваши интимные места, когда вы случайно потеряете педали или сломаете ось каретки (это тоже случается). Так что в основном вам решать, какой дизайн вам больше нравится, и какое значение вы придаете дизайну рамы.

Это отличный комментарий о том, что нужно иметь в наличии только несколько размеров рамы - экономия на масштабе. Вообще говоря, с точки зрения более новой конструкции сплющенного параллелограмма, если верхняя труба ниже подседельной трубы, то рост водителя не представляет проблемы (раздавливание ваших интимных мест при стоянии). Исторически называемые «женскими велосипедами» никогда не имели турника, поэтому рост и рядовые не были проблемой. Недостаток надежности также является ключевым фактором — это означает, что общая тема для проектирования рам приводит к тому, что рамы не будут оптимально работать в различных средах / условиях. Ты сделал это.
Подседельные штыри не подвержены поломкам, но болты, удерживающие седло, определенно! Спроси меня, откуда я знаю!
@Mohair Спросите меня, откуда я знаю, что подседельные штыри могут и не работают! ;-)

Сиденье остается закрепленным дальше вниз по подседельной трубе, что увеличивает податливость рамы — по сути, небольшой дополнительный изгиб рамы на подседельной трубе — помогает сглаживать вибрации и удары по дороге и гравию. Конструкция также уменьшает задний треугольник, что на самом деле повышает общую жесткость рамы. Опять же, повышенная податливость приходится на подседельную трубу, в то время как меньший задний треугольник обеспечивает более жесткую раму в целом. Еще одним преимуществом опущенных перьев сиденья является улучшенная аэродинамика, где меньший треугольник улучшает поток воздуха от перьев к заднему колесу.

Меньший и более жесткий задний треугольник улучшает передачу мощности на заднее колесо. Некоторые производители заявляют об улучшении времени пробега более 40 км, что является лучшей частью минутного улучшения. Было обнаружено, что дизайн работает быстрее, что, безусловно, является потребительским спросом. С эстетической точки зрения есть некоторая критика, и производители ищут комфортные альтернативы опускаемым корсетам. Trek, в частности, следует традиционной конструкции перьев сиденья, но отделяет подседельную трубу от дорожных сил благодаря своей системе IsoSpeed. Cannondale размещает фактический шарнир подшипника на стыке перьев сиденья и подседельной трубы по крайней мере на одной карбоновой модели.

Современные велосипеды имеют улучшенные характеристики по нескольким показателям. Опущенные перья сиденья не являются единственной причиной улучшения, но являются определенным фактором, позволяющим превзойти вчерашние измерения.

У вас есть источник утверждения, что меньший задний треугольник дает более жесткую раму в целом?
Я понимаю, что вы говорите о меньшем треугольнике сзади, что приводит к более быстрому времени. Это логично, потому что если бы рама была похожа на очень гибкий лук (лук и стрелы), передача мощности на заднее колесо была бы больше. Принимая во внимание, что если это прямоугольный треугольник сзади (90 градусов), вся рама слишком жесткая с гораздо меньшей гибкостью. Проблема передачи мощности, которую вы поднимаете, связана с гармониками, о которых я упоминал в комментариях к @Adam Rice, которые можно оптимизировать во время FEA.
@ user0123456789 Не уверен, какой прямоугольный треугольник вы имеете в виду. Как правило, высокая жесткость считается желательной для улучшения передачи мощности.
Был ли когда-нибудь трюк, который, как не было заявлено, увеличивает боковую жесткость, вертикальное соответствие и общую скорость?
@cmaster - восстановить Монику «Руководитель отдела дизайна продуктов Ribble Джейми Берроу перечисляет многочисленные преимущества (меньшего заднего треугольника) «Преимущества по сравнению с традиционным задним треугольником: ... (3) меньшие треугольники жестче, сохраняя жесткость заднего треугольника и поддержание передачи мощности на заднее колесо » из статьи Road.cc «Для чего нужны опущенные перья?»
Я должен позвонить в отдел маркетинга, по крайней мере, по поводу «общей жесткости рамы». На это влияет так много различных деталей дизайна рамы, что бессмысленно связывать это с размером заднего треугольника. Наверняка можно построить очень жесткий велосипед с горизонтальной верхней трубой. Что я могу сказать, так это то, что заниженные перья сиденья — это способ сделать велосипед более податливым по отношению к сиденью ( менее жестким!), не делая при этом остальную часть велосипеда гибкой. Утверждение о том, что меньшие треугольники более жесткие, обычно неверно, если только вы не уменьшите длинные стороны, то есть цепь + перья сиденья.
Мне нравится фраза « держать задний треугольник жестче ( так в оригинале)», мое выделение. Я также отмечаю, что направление этой цитаты противоречит направлению статьи вокруг нее: в статье в основном говорится, что рамы стали очень жесткими, и что опускание перьев сиденья ниже верхней трубы позволяет подседельной трубе больше изгибаться, сохраняя при этом боковая жесткость рамы не нарушена. Что, в общем и целом, совпадает с моими ожиданиями по этому поводу. Цитата Берроу, с другой стороны, звучит странно .
@leftaround о Пифагоре! Если вы опустите место соединения перьев сиденья и подседельной трубы, вы действительно сожмете одну из длинных сторон.
@AndyP не уверен, где вы видите здесь Пифагора, поскольку прямого угла нет (предположительно, вы имеете в виду нижнюю скобу между нижним пером и подседельной трубой, но это почти всегда остро). Это по-прежнему правда, что перья обычно являются самой длинной стороной, и они, безусловно, становятся немного короче, когда вы их опускаете, но одновременно вы также сжимаете самую короткую сторону (подседельную трубу между кареткой и перьями сиденья), и это вредно для жесткости.
(Это не означает, что вы не можете также построить довольно жесткий велосипед с очень острым задним треугольником. Некоторые велосипеды для соревнований удивительно жесткие, несмотря на то, что они имеют почти линейную форму, но здесь есть компромисс: вы хотите, чтобы велосипед был таким же тонким, как возможно для свободы движений, но при этом выдерживает падение с нескольких метров. Жесткость здесь в основном является побочным эффектом силы .)
@leftaroundabout да, я действительно упрощал соединение нижних перьев и подседельного штыря, чтобы оно было под прямым углом. Я не уверен, как сокращение короткой стороны снижает жесткость - не стесняйтесь заходить в велосипедный чат, чтобы просветить меня - комментарии, вероятно, не лучшее место для уроков машиностроения :)
Интересно: Моя первая идея заключалась в том, что «растянутая» рама с короткой подседельной трубой увеличивает гибкость рамы: крайностью могут быть два очень длинных растянутых треугольника с очень короткой подседельной трубой, которые должны иметь значительную вертикальную эластичность. Разве это не так?