ДРАМА РАМЫ
ДРАМА РАМЫ
ФИЗИОЛОГИЯ Байка: Железный ОСТОВ
Как игрушки на новогодней елке, все узлы и агрегаты байка нанизаны на единую базу - раму. Несущая функция - основная, но не единственная. Рама задает геометрические свойства байка, обеспечивая параллельность движения колес (не только лишь в статике, да и в динамике, за счет собственной жесткости сопротивляясь попыткам сбить колеса "с пути настоящего"), устанавливая угол наклона управляющий колонки (параметр, впрямую влияющий на маневренность - см. "Мото", 2002, № 3, стр. 42). Так как конструкция рамы определяет сборку машины, она впрямую оказывает влияние и на размещение центра масс и центра тяжести.
Понятно, что таковой важный узел появился сразу с рождением байка. Практически - даже ранее, так как прототипом для ходовой части первых мотоэкипажей послужил велик. Внезапное исключение являет только самый 1-ый в мире байк с ДВС - Reitwagen Готтлиба Даймлера, построенный в 1885 году. Даже современников он шокировал очень архаичной конструкцией древесной (!) ходовой части, скопированной не с велосипедов даже, а с их протцов - бегунков-самокатов начала XIX века. Сегодняшний же инженер потрясен другим. Конфигурация этой рамы такая же, как у современнейших Подвескабайков: два массивных элемента, идущих на искосок от управляющий колонки к заднему колесу и обхватывающие все важные агрегаты байка.
Но это только исключение, и вызвано оно тем, что герр Даймлер совсем не интересовался развитием велосипедной техники. Подавляющее большая часть создателей байков конца XIX - начала ХХ века полностью правильно восприняло и велосипедную конструкцию рамы, и метод ее производства (не обычной для нас электросваркой, а пайкой). Что их завлекло? Во-1-х, отработанная разработка производства. Во-2-х, эта традиционная конструкция, образованная 2-мя трубчатыми треугольниками, успешно соединяет малую массу с высочайшей жесткостью (на извив, но не на кручение).
Сначала творцы байков просто закупали рамы у производителей велосипедов, располагали мотор или над фронтальным либо задним колесом, или снутри фронтального "треугольника". Но при всем этом центр масс размещался очень высоко. Выход предложили братья Вернер, некогда российские журналисты, а на стыке XIX и ХХ веков - французские изобретатели. В 1901 году они получили патент на конструкцию разомкнутой рамы: понизу трубы соединены через картер мотора. Таким макаром, движок размещался в самой нижней точке машины, за счет чего максимально снижен центр масс. Решение оказалось настолько удачным, что практически через несколько месяцев подобные Новинки Автопрома стали делать и в Европе, и в США! Некие изобретатели пошли еще далее. Оскар Хедстром на первом байке Indian передал мотору функцию подседельной трубы рамы. Британцы Фелон и Мур, напротив, воткнули его заместо фронтальной трубы - это решение применялось на байках основанной ими компании P&M (позже Panther) до 1965 года!
С того времени и повелось разделение мотоциклетных рам на два главных типа: замкнутые, образующие неразрывный контур, и разомкнутые, включающие в свою силовую структуру агрегат. У каждого типа свои плюсы. Замкнутые рамы ординарны в ремонте, позволяют подвешивать движок на сайлент-блоках, отлично гасящих вибрацию. Не считая того, нижние трубы защищают картер от ударов. Разомкнутые рамы значительно легче, так как часть нагрузок принимает агрегат (правда, при всем этом приходится усиливать сам движок, так что выигрыш в массе не настолько велик).
Но это в наши времена, когда появились современные конструкционные материалы, не настолько принципиально, какой тип рамы избрать - замкнутый либо разомкнутый. Сначала же ХХ века металлургия еще не поднялась так высоко, и поэтому с ростом скоростей обладатели байков с разомкнутыми рамами со ужасом узрели появляющиеся на картерах трещинкы. Видимо, потому уже в 1910-х годах от таких рам отказались. На авансцену вышли замкнутые, у каких для понижения центра масс движок размещался в специально изогнутой "петле".
Рост скоростей привел к возникновению очередной трудности. Стало не хватать жесткости на кручение (либо торсионной), а ведь этот параметр впрямую оказывает влияние на маневренность (определяет способность колес идти "след в след"). Большая часть конструкторов пошло по обычному пути: стали наращивать толщину и поперечник (а тем и массу) труб. Но кое-кому пришла мысль лучше: добавить очередной треугольник (он - самая жесткая геометрическая фигура). Этот треугольник мы увидим в дуплексной раме (вид впереди) - той, в какой от управляющий колонки вниз идут две трубы. Еще одна модификация схожей конструкции - "полудуплекс": в нем передняя труба раздваивается не у управляющий колонки, а на середине собственной длины.
Очередной рывок в "рамоплетении" произошел в 20-е годы, и связан он с широким распространением штамповочно-прессового оборудования. Это привело к использованию рам из штампованных деталей, соединенных электросваркой. Появились и экзотичные конструкции, в их рамой служил штампованный из железных листов несущий кузов - монокок. Ну и в обыденных трубчатых рамах все почаще стали использовать косынки и усилители. Время от времени штампованной делали верхнюю трубу. Но обширное распространение такая разработка получила только тогда, когда на замену пайке пришла электросварка - а стопроцентно этот переход совершился только в 50-е годы.
Но вернемся в 20-е. Они принесли очередное новаторство, оставшееся тогда фактически незамеченным. Германская Ardie попробовала использовать для рам новый материал - дюралевый сплав. Но время "крылатого металла" тогда еще не пришло.
Минуло четверть века, и вновь окончание мировой войны (на этот раз - 2-ой) и связанный с этим всплеск спроса на мототехнику подстегнули фантазию конструкторов. Инженер итальянского концерна Piaggio Коррадино Д'Асканио разработал в 1945 году скутер Vespa с несущим железным кузовом-облицовкой. Эта конструкция по жесткости на порядок превосходила обыденные мотороллерные трубчатые рамы, так что нет ничего необычного в том, что ей стали интенсивно подражать. Отметим такие достойные внимания машины 50-х годов, как итальянский скутер Rumi Formichino и германский мопед Heinkel Perle: их кузов-монокок выполнен из дюралевого сплава.
Еще одним хитом 50-х годов стала хребтовая рама. Ее базу составляет мощная хребтовина (из трубы огромного сечения либо штампованных деталей), соединяющая управляющую колонку и ось крепления маятника задней подвески. В особенности удачным оказался вариант хребта из 2-ух штампованных Т-образных половин, соединенных сваркой. Их устанавливали во многие германские и итальянские Новинки Автопрома 50-х годов, идею взяли в долг жители страны восходящего солнца, и уж они растиражировали "хребет" в миллионах экземпляров. По сопоставлению с классическими замкнутыми конструкциями хребтовые рамы тяжелы, зато дешевы в производстве. Вначале присущий им недочет - вибрации консольно подвешенного мотора - нередко стараются убрать, вводя трубчатую стяжку меж управляющий колонкой и фронтальной частью картера.
Но классические трубчатые рамы никто не собирался выкидывать на свалку. Их счастливой судьбе посодействовало превосходное изобретение ирландца Рекса Мак-Кандлесса. Он сделал "стопроцентно дуплексную" раму, с двойными и нижними, и верхними трубами. Не считая того, разработчик прирастил твердость крепления управляющий колонки, когда пустил трубы накрест: верхние - к ее нижней части, фронтальные - к верхней. И это еще не все, ирландец сделал переворот в представлении о неплохой маневренности байка. До этого предпочитали жесткие короткоходные подвески, и бедолаге раме приходилось восполнить дорожные неровности за счет собственной "податливости". Мак-Кандлесс соединил очень жесткую на кручение раму с относительно мягенькими длинноходными подвесками. Свое изобретение он предложил английской компании Norton. Ее гонщики, опробовав новинку, сразу дали ей прозвище "перина" (featherbed). Появившись на трассах в 1950 году, 1-цилиндровые Новинки Автопрома Norton с новейшей ходовой частью в пух и останки разгромили еще более массивные 4-цилиндровые Gilera и MV Agusta! "Перина" на 30 лет вперед стала прототипом для создателей как гоночной, так и сильной дорожной техники.
Да и "перина" сдала позиции, когда мощность байков подобралась к отметке "100 л. с.". Потому в конце 60-х - начале 70-х годов конструкторы гоночных байков стали находить новые решения. Поначалу их завлекли коробчатые рамы типа "монокок", из железных либо дюралевых листов либо даже из стеклопластика. В конце 70-х пользующимися популярностью стали рамы традиционной схемы, но из дюралевых труб прямоугольного сечения. Но более рациональное решение отыскал испанский инженер Антонио Кобас. К сезону 1982 года он подготовил байк с рамой революционной конструкции: ее составляли два массивных коробчатых элемента из дюралевого сплава, идущие на искосок от управляющий колонки к оси маятника. Так родилась диагональная рама!
Гениальную конструкцию скоро схватили все создатели гоночных машин, а в конце 80-х годов она прописалась и на серийных Подвескабайках. Вот только технологию пришлось откорректировать.
Рамы гоночных байков делают так: выколачивают по форме дюралевые листы и сваривают (склеивают) их в пара слоев, при этом число этих слоев больше там, где рама испытывает самые большие нагрузки. Итог - прекрасный, но метод - очень трудозатратный. При изготовлении серийных рам литые Ремонт и эксплуатация соединяют сваркой с приобретенными штамповкой либо же экструзионным способом (сплав выдавливается через матрицу в полузастывшем состоянии). Вобщем, новые успехи в литейном деле позволяют делать рамы полностью из литых деталей (при всем этом удается всюду обеспечить толщину Ремонт и эксплуатация таковой, какую просит сопромат).
Твердость диагональной рамы дополнительно обеспечивает и агрегат: обычно он замыкается через головку цилиндров и заднюю часть картера. Время от времени используют обхватывающие движок подрамники. Не всегда "диагональ" делают из дюралевого сплава. Если мы присмотримся к сваренной из железных труб раме типа "птичья клеточка", соответствующей для современных Ducati, то увидим ту же диагональную конструкцию. Рамы для гоночной техники пробовали делать из углепластика. Как досадно бы это не звучало, таковой вариант опровергает возможность обожаемых конструкторами стремительных конфигураций типа "тут отрежем, там подварим".
Дюралевые сплавы обеспечивают понижение массы, но по сопоставлению со сталью наименее стойки к ударам. Потому до недавнешнего прошедшего их применяли только для рам дорожных байков. Все же прогресс идет вперед, и возникают новые марки сплавов со все более "комфортными" чертами. Они позволили концерну Honda с 1997 года использовать дюралевые рамы даже для кроссовых байков. Рама машин серий CR и CRF - с ярко выраженными диагональными элементами, не считая того, один из ее частей - подрамник, обхватывающий движок снизу. По другому выполнена рама у эндуро Honda XR650R (дебют - в 1999 году): у нее традиционная конструкция из дюралевых труб квадратного сечения. Вообще-то, Honda в использовании "крылатого металла" впереди планетки всей: мы найдем дюралевые рамы у ее скутеров X8R-S/X, Crea Scoopy, Giorno Crea, огромных туристических байков Pan-European и Gold Wing.
После всего произнесенного о том, какой архиважный это агрегат - рама, я огорошу вас утверждением: байк полностью может… без нее обойтись. Если агрегат способен принимать часть нагрузок, то почему нельзя сделать его главным несущим элементом? Эта мысль удачно воплощена еще в конце 40-х годов на британских байках Vincent, а в наши деньки употребляется на оппозитах Бмв. Очевидно, маленькие подрамники нужны, без их - никак. Но рамы как такой у этих машин вообщем нет! Отвергнута!
ФИЗИОЛОГИЯ Байка: Железный ОСТОВ
Как игрушки на новогодней елке, все узлы и агрегаты байка нанизаны на единую базу - раму. Несущая функция - основная, но не единственная. Рама задает геометрические свойства байка, обеспечивая параллельность движения колес (не только лишь в статике, да и в динамике, за счет собственной жесткости сопротивляясь попыткам сбить колеса "с пути настоящего"), устанавливая угол наклона управляющий колонки (параметр, впрямую влияющий на маневренность - см. "Мото", 2002, № 3, стр. 42). Так как конструкция рамы определяет сборку машины, она впрямую оказывает влияние и на размещение центра масс и центра тяжести.Понятно, что таковой важный узел появился сразу с рождением байка. Практически - даже ранее, так как прототипом для ходовой части первых мотоэкипажей послужил велик. Внезапное исключение являет только самый 1-ый в мире байк с ДВС - Reitwagen Готтлиба Даймлера, построенный в 1885 году. Даже современников он шокировал очень архаичной конструкцией древесной (!) ходовой части, скопированной не с велосипедов даже, а с их протцов - бегунков-самокатов начала XIX века. Сегодняшний же инженер потрясен другим. Конфигурация этой рамы такая же, как у современнейших Подвескабайков: два массивных элемента, идущих на искосок от управляющий колонки к заднему колесу и обхватывающие все важные агрегаты байка.
Но это только исключение, и вызвано оно тем, что герр Даймлер совсем не интересовался развитием велосипедной техники. Подавляющее большая часть создателей байков конца XIX - начала ХХ века полностью правильно восприняло и велосипедную конструкцию рамы, и метод ее производства (не обычной для нас электросваркой, а пайкой). Что их завлекло? Во-1-х, отработанная разработка производства. Во-2-х, эта традиционная конструкция, образованная 2-мя трубчатыми треугольниками, успешно соединяет малую массу с высочайшей жесткостью (на извив, но не на кручение).
Сначала творцы байков просто закупали рамы у производителей велосипедов, располагали мотор или над фронтальным либо задним колесом, или снутри фронтального "треугольника". Но при всем этом центр масс размещался очень высоко. Выход предложили братья Вернер, некогда российские журналисты, а на стыке XIX и ХХ веков - французские изобретатели. В 1901 году они получили патент на конструкцию разомкнутой рамы: понизу трубы соединены через картер мотора. Таким макаром, движок размещался в самой нижней точке машины, за счет чего максимально снижен центр масс. Решение оказалось настолько удачным, что практически через несколько месяцев подобные Новинки Автопрома стали делать и в Европе, и в США! Некие изобретатели пошли еще далее. Оскар Хедстром на первом байке Indian передал мотору функцию подседельной трубы рамы. Британцы Фелон и Мур, напротив, воткнули его заместо фронтальной трубы - это решение применялось на байках основанной ими компании P&M (позже Panther) до 1965 года!С того времени и повелось разделение мотоциклетных рам на два главных типа: замкнутые, образующие неразрывный контур, и разомкнутые, включающие в свою силовую структуру агрегат. У каждого типа свои плюсы. Замкнутые рамы ординарны в ремонте, позволяют подвешивать движок на сайлент-блоках, отлично гасящих вибрацию. Не считая того, нижние трубы защищают картер от ударов. Разомкнутые рамы значительно легче, так как часть нагрузок принимает агрегат (правда, при всем этом приходится усиливать сам движок, так что выигрыш в массе не настолько велик).Но это в наши времена, когда появились современные конструкционные материалы, не настолько принципиально, какой тип рамы избрать - замкнутый либо разомкнутый. Сначала же ХХ века металлургия еще не поднялась так высоко, и поэтому с ростом скоростей обладатели байков с разомкнутыми рамами со ужасом узрели появляющиеся на картерах трещинкы. Видимо, потому уже в 1910-х годах от таких рам отказались. На авансцену вышли замкнутые, у каких для понижения центра масс движок размещался в специально изогнутой "петле".
Рост скоростей привел к возникновению очередной трудности. Стало не хватать жесткости на кручение (либо торсионной), а ведь этот параметр впрямую оказывает влияние на маневренность (определяет способность колес идти "след в след"). Большая часть конструкторов пошло по обычному пути: стали наращивать толщину и поперечник (а тем и массу) труб. Но кое-кому пришла мысль лучше: добавить очередной треугольник (он - самая жесткая геометрическая фигура). Этот треугольник мы увидим в дуплексной раме (вид впереди) - той, в какой от управляющий колонки вниз идут две трубы. Еще одна модификация схожей конструкции - "полудуплекс": в нем передняя труба раздваивается не у управляющий колонки, а на середине собственной длины.
Очередной рывок в "рамоплетении" произошел в 20-е годы, и связан он с широким распространением штамповочно-прессового оборудования. Это привело к использованию рам из штампованных деталей, соединенных электросваркой. Появились и экзотичные конструкции, в их рамой служил штампованный из железных листов несущий кузов - монокок. Ну и в обыденных трубчатых рамах все почаще стали использовать косынки и усилители. Время от времени штампованной делали верхнюю трубу. Но обширное распространение такая разработка получила только тогда, когда на замену пайке пришла электросварка - а стопроцентно этот переход совершился только в 50-е годы.
Но вернемся в 20-е. Они принесли очередное новаторство, оставшееся тогда фактически незамеченным. Германская Ardie попробовала использовать для рам новый материал - дюралевый сплав. Но время "крылатого металла" тогда еще не пришло.
Минуло четверть века, и вновь окончание мировой войны (на этот раз - 2-ой) и связанный с этим всплеск спроса на мототехнику подстегнули фантазию конструкторов. Инженер итальянского концерна Piaggio Коррадино Д'Асканио разработал в 1945 году скутер Vespa с несущим железным кузовом-облицовкой. Эта конструкция по жесткости на порядок превосходила обыденные мотороллерные трубчатые рамы, так что нет ничего необычного в том, что ей стали интенсивно подражать. Отметим такие достойные внимания машины 50-х годов, как итальянский скутер Rumi Formichino и германский мопед Heinkel Perle: их кузов-монокок выполнен из дюралевого сплава.
Еще одним хитом 50-х годов стала хребтовая рама. Ее базу составляет мощная хребтовина (из трубы огромного сечения либо штампованных деталей), соединяющая управляющую колонку и ось крепления маятника задней подвески. В особенности удачным оказался вариант хребта из 2-ух штампованных Т-образных половин, соединенных сваркой. Их устанавливали во многие германские и итальянские Новинки Автопрома 50-х годов, идею взяли в долг жители страны восходящего солнца, и уж они растиражировали "хребет" в миллионах экземпляров. По сопоставлению с классическими замкнутыми конструкциями хребтовые рамы тяжелы, зато дешевы в производстве. Вначале присущий им недочет - вибрации консольно подвешенного мотора - нередко стараются убрать, вводя трубчатую стяжку меж управляющий колонкой и фронтальной частью картера.
Но классические трубчатые рамы никто не собирался выкидывать на свалку. Их счастливой судьбе посодействовало превосходное изобретение ирландца Рекса Мак-Кандлесса. Он сделал "стопроцентно дуплексную" раму, с двойными и нижними, и верхними трубами. Не считая того, разработчик прирастил твердость крепления управляющий колонки, когда пустил трубы накрест: верхние - к ее нижней части, фронтальные - к верхней. И это еще не все, ирландец сделал переворот в представлении о неплохой маневренности байка. До этого предпочитали жесткие короткоходные подвески, и бедолаге раме приходилось восполнить дорожные неровности за счет собственной "податливости". Мак-Кандлесс соединил очень жесткую на кручение раму с относительно мягенькими длинноходными подвесками. Свое изобретение он предложил английской компании Norton. Ее гонщики, опробовав новинку, сразу дали ей прозвище "перина" (featherbed). Появившись на трассах в 1950 году, 1-цилиндровые Новинки Автопрома Norton с новейшей ходовой частью в пух и останки разгромили еще более массивные 4-цилиндровые Gilera и MV Agusta! "Перина" на 30 лет вперед стала прототипом для создателей как гоночной, так и сильной дорожной техники.
Да и "перина" сдала позиции, когда мощность байков подобралась к отметке "100 л. с.". Потому в конце 60-х - начале 70-х годов конструкторы гоночных байков стали находить новые решения. Поначалу их завлекли коробчатые рамы типа "монокок", из железных либо дюралевых листов либо даже из стеклопластика. В конце 70-х пользующимися популярностью стали рамы традиционной схемы, но из дюралевых труб прямоугольного сечения. Но более рациональное решение отыскал испанский инженер Антонио Кобас. К сезону 1982 года он подготовил байк с рамой революционной конструкции: ее составляли два массивных коробчатых элемента из дюралевого сплава, идущие на искосок от управляющий колонки к оси маятника. Так родилась диагональная рама!
Гениальную конструкцию скоро схватили все создатели гоночных машин, а в конце 80-х годов она прописалась и на серийных Подвескабайках. Вот только технологию пришлось откорректировать.
Рамы гоночных байков делают так: выколачивают по форме дюралевые листы и сваривают (склеивают) их в пара слоев, при этом число этих слоев больше там, где рама испытывает самые большие нагрузки. Итог - прекрасный, но метод - очень трудозатратный. При изготовлении серийных рам литые Ремонт и эксплуатация соединяют сваркой с приобретенными штамповкой либо же экструзионным способом (сплав выдавливается через матрицу в полузастывшем состоянии). Вобщем, новые успехи в литейном деле позволяют делать рамы полностью из литых деталей (при всем этом удается всюду обеспечить толщину Ремонт и эксплуатация таковой, какую просит сопромат).Твердость диагональной рамы дополнительно обеспечивает и агрегат: обычно он замыкается через головку цилиндров и заднюю часть картера. Время от времени используют обхватывающие движок подрамники. Не всегда "диагональ" делают из дюралевого сплава. Если мы присмотримся к сваренной из железных труб раме типа "птичья клеточка", соответствующей для современных Ducati, то увидим ту же диагональную конструкцию. Рамы для гоночной техники пробовали делать из углепластика. Как досадно бы это не звучало, таковой вариант опровергает возможность обожаемых конструкторами стремительных конфигураций типа "тут отрежем, там подварим".
Дюралевые сплавы обеспечивают понижение массы, но по сопоставлению со сталью наименее стойки к ударам. Потому до недавнешнего прошедшего их применяли только для рам дорожных байков. Все же прогресс идет вперед, и возникают новые марки сплавов со все более "комфортными" чертами. Они позволили концерну Honda с 1997 года использовать дюралевые рамы даже для кроссовых байков. Рама машин серий CR и CRF - с ярко выраженными диагональными элементами, не считая того, один из ее частей - подрамник, обхватывающий движок снизу. По другому выполнена рама у эндуро Honda XR650R (дебют - в 1999 году): у нее традиционная конструкция из дюралевых труб квадратного сечения. Вообще-то, Honda в использовании "крылатого металла" впереди планетки всей: мы найдем дюралевые рамы у ее скутеров X8R-S/X, Crea Scoopy, Giorno Crea, огромных туристических байков Pan-European и Gold Wing.
После всего произнесенного о том, какой архиважный это агрегат - рама, я огорошу вас утверждением: байк полностью может… без нее обойтись. Если агрегат способен принимать часть нагрузок, то почему нельзя сделать его главным несущим элементом? Эта мысль удачно воплощена еще в конце 40-х годов на британских байках Vincent, а в наши деньки употребляется на оппозитах Бмв. Очевидно, маленькие подрамники нужны, без их - никак. Но рамы как такой у этих машин вообщем нет! Отвергнута!