Носки стояли у стены.... или обсуждение процесса изготовления композитной рамы.

maslennica-15
Автор

******************************************
Процесс в картинках и поясненниях тут:
https://poehali.net/forum/velo/velomasterskaya/kompozitnaya-rama-svoimi-moimi-rukami/
******************************************

В данной ветви предлагаю пообсуждать процесс и причины самостоятельного изготовления композитной рамы велосипеда.
Немного истории: когда покупал свой первый велосипед (горный AlpineBike 2000)в далеком 2005 году (до этого в последний раз около 10 лет назад катался на раскладном аисте и орленке) не имел ни малейшего представления как оно работает и устроено. Когда мастер на Ждановичах настраивал его на продажу, я смотрел изза спины, вытянув шею. По пути домой, внимательно все рассмотел (не сильно отвлекаясь от дороги) и понял как и что устроено и работает.
Время идет, опыт появляется. Если раньше мысль о самостоятельной сборке (пересицовки) колеса пугала, то сейчас собираюсь замахнуться на одну из святынь - на раму. Аммо вилки пока стоят в сторонке.

Рама будет сделана из стеклотестолита - стеклоткани, пропитанной эпоксидной смолой. Полиэфирные смолы, которые хоть и дешевле, но имеют ряд недостатков: меньшая прочность, плохая адгезия т.е. раму необходимо делать за один заход.
Процесс создания - сначала изготавливаются трубы, кареки_с_кареточной_алюминиевой_резьбовой_трубкой_вставкой
и аналогично с рулевой колонкой. Потом это будет склеяно и в местах стыков намотаны дополнительные слоя ткани - что то наподобие муфт.

Немного о материалах:
стеклотекстолит - прочность на разрыв 220....400 МПа, плотность 1.7....2.0 гр/см3, ударостойкость малая, модуль упругости 20-25ГПа.
карбон (углеволокно) прочность на разрыв 600...900МПа, плотность 1.5гр/см3, ударостойкость никакая.
Аллюминевый сплав 7005 (6013) прочность на разрыв 300....350 МПа, плотность 2.7гр/см3, ударостойкость средне-малая, модуль упругости 65-70ГПа.
Аллюминевый сплав 6061 прочность на разрыв 260....270 МПа, плотность 2.7гр/см3, ударостойкость средне-малая.
Сталь "не водопроводные трубы" прочность на разрыв 1000+ МПа, плотность 7.8гр/см3, ударостойкость хорошая, модуль упругости 200-205ГПа

Особенность - металлы в силу свойств хорошо работают и на растяжение и на сжате. Композиты на сжатие работают намного хуже, если при растяжении работает очень прочное стекло- или угле- волокно, то при сжатии работает смола-заполнитель. Проблема решается специальной укладкой слев, под 45гр друг к другу. В некоторых узлах можно использовать только продолную укладку, например, нижняя труба в основном работающаяя на растяжение. В других - нижние задние перья - работа на растяжение и скручивание - большая часть продольна, немного под углом. Верхние же трубы и верхние перья или все под углом 45гр или в перемежку накладывать.
Карбон не использую, т.к. не знаю где его найти.

Геометрия рамы - взята за основу скотовкая карбоновая шоссейная CR1 ростовки XL

И немного интриги - опыт работы с композитом небольшой есть, но была одна попытка сделать стеклотканевый руль. Причем настолько не удачной, что браться за несущие компоненты велосипеда не было желания более полугода. Ошибки осознаны, технология улучшена.

ЗЫ: будет открыта ветка в мастерской, и по мере изготовления рамы, туда будут заноситься результаты, процесс, типичные ошибки... а тут- просто обсуждение и советы. Полезные советы будут перекочевывать в ветку мастерской.

трубы, стыки.. главное- перья! ты же понимаешь, о чем я. все сводится всегда к одному - к (Y) !!!)))))

ПС особенно интересно обсудить причины)))))))))))

ну раз советы и обсуждение принимаются...
как там в песенке было
необижайте странную игрушку ля-ля
ты уж извени но некоторое количество здоровой критики думаю непомешает хотя к сожалению несколько прибьет творческий порыв
короче
да я вижу что у стеклотекстолита заявленная прочность выше чем у алюм сплава а плотность ниже
немогу аргументировать цифрами но имхо если без потери прочности рама у тебя получится по весу как стальная тоесть в район 3кг
в качестве размышления следующая информация
у советских автосамодельщиков стеклопластиковые кузова получались в раза полтора тяжелее серийных стальных занимались они этим только потому что технология позволяла в гараже лепить кузов любой формы
в нете есть страничка
парень слепил углепластиковую раму и она по весу получилась на уровне средненькой алюминиевой
далее насчет работы композита при сжатии
имхо ты малость напутал
когда я читал по теме реч всегда шла что углеволокно имеет практически нулевую прочность на изгиб
и чтобы композит работал во всех направления для этого и укладывается углеволокно под разными углами или вперемешку со слоями углеволокна укладываются слои материала нормально работающего на изгиб как то арамид/кевлар что полегче или стеклотани что подешевле но тяжелее
по материалам
в свое время копал вопрос
нашел минский моделиский форум
там упоминался магазин в котором можно купить углеткань
но вживую до магазина не дошел

без самоделательного творчества жизнь скучна
удачи!

Удалённый пользователь

Для начала не много юмора: карбоновая рама в домашних условиях говорит о том, что на Луне уже собрали урожай картофеля. :)
Углеволокно найти можно, поспрашай у авиамоделистов, они из него много чего лепят, у них технологии близки к домашним. Ещё вариант в Академгородке делали из карбона рессоры для грузовиков, но это было давно в середине 90-х. Я тогда у них плечи для арбалета из карбона выпекал. Если есть выход на Харьковский авиаремонтный завод, то там с карбоном вообще на «ты». Углеволокно бывает разной плотности и прочности (я марок не знаю), хорошие отзывы тогда были на Российского производителя.
Не исключаю возможность, что ты создашь своё детище. Буду с интересом следить за отчётом.
ЗЫ: Почему бы я это не стал делать:
1. Это отнимет время, которое можно потратить на любимые покатушки.
2. . Это отнимет деньги, которые можно потратить на её любимую.
3. . Это отнимет здоровье которые можно потратить на себя любимого.

раз уж всё равно флудерская ветка....

после неудачного руля пытаться сделать сразу удачную раму - что-то из области фантастики. ну или подготовка форума к решающему посту на первое апреля.

может стоит вначале поэксперементировать с чем-то по проще? держатель для бутылки, щитки, рожки на руль, подсидельник и т.д. постепенно переходя к более отвественным деталям байка?

а вообще, конечно, удачи в творчестве! ;D

maslennica-15
Автор

1. Главное в изготовлении стеклотестолита - технология, иначе прочность может упасть в разы.
2. Не начавши делать ничего не получиться. А получится не с первого раза, может и не со второго. Но когда нибуть обязательно получится.
3. Вес рамы пока не критичен. ожидаемая масса рамы 2 кг. Кстати рама Scott Scale70 (та, которая у основания нижней трубы "продавливается палцем";) весит около 2кг. А точнее 2.15 вместе с рубашками и чашками рулевой колонки. Весы старые, кухонные, стрелочные. Могли и обмануть.
3.5 Лучше сначала сделать тяжелую раму, на уровне алюмо-стальной, но с хорошим запасом прочности, а потом в последующих модификациях облегчить, чем наоборот - сначала делать воздушно легкие и постепенно увеличивать прочность, до тех пор пока она перестанет по до мной складываться.
3.6 Весоманией я не болею.
4. По времени - я не собираюсь засесть на недели две и делать-делать-делать, что бы к первому апреля выложить фотки. Работать буду не спешно, по приходу вдохновения.

смотри, а то обидятся на тебя дяди из Giant и нечаянно кирпич упадет...

они ж за свою технологию денех берут...

так что накупи продуктов, запасись рабочим материалом, сиди дома и никому не открывай!

Цитата сообщения от че кошк отправленного 19 Мар, 2008 в 01:04

В данной ветви предлагаю пообсуждать процесс и причины самостоятельного изготовления композитной рамы велосипеда.

Так каковы же причины самостоятельного изготовления?
Что заставляет человека возиться с волокном, дышать ядовитой химией
вместо того, чтобы кататься на свежем воздухе?

Раз пошли такие терки, то скоро выложу процесс изготовления подседельника и рогов из стеклопластика. (если тесты пройдут успешно)

За основу для труб можно взять пенопласт, ему легко придать нужную (овальную, квадратную..... форму) и извлекать после обмотки волокном тоже очень просто- выплавив или растворив нефтепродуктами, например бензином.
сложно будет совместить алю рулевой стакан с стеклопластиковыми трубами.

Удалённый пользователь

угу... если за основу взять колена от удочек разного диаметра , то останется их только грамотно связать в узлах... они круглые и ровные...

мне кажется есть более лучшие применения эпоксидке и стеклоткани. продать например....

Ну, раз пошла такая пьянка...
Есть дельное предложение.

Сделай мне щиток на заднее колесо.
Поскольку форма и крепление весьма специфичны, то будет возможность опробовать технологии вклейки алюминиевых частей и "плетения слоев". Да и характеристики прочности и упругости будут близки к таковым для рамы.

Плюсы:
для тебя экспириенс (мот и я чего подскажу)
для меня щиток.

ЗЫ: покрасим тоже - заодно выясним технологию)

Цитата сообщения от alec отправленного 19 Мар, 2008 в 08:57

раз уж всё равно флудерская ветка....

после неудачного руля пытаться сделать сразу удачную раму - что-то из области фантастики. ну или подготовка форума к решающему посту на первое апреля.

может стоит вначале поэксперементировать с чем-то по проще? держатель для бутылки, щитки, рожки на руль, подсидельник и т.д. постепенно переходя к более отвественным деталям байка?

а вообще, конечно, удачи в творчестве! ;D

особенно мне нравится идея с подседельником. Не хотел бы я быть в седле в тот момент, когда он поломается...

Удалённый пользователь
Цитата сообщения от black_thrush отправленного 19 Мар, 2008 в 13:36

Ну, раз пошла такая пьянка...
Есть дельное предложение.

Сделай мне щиток на заднее колесо.
Поскольку форма и крепление весьма специфичны, то будет возможность опробовать технологии вклейки алюминиевых частей и "плетения слоев". Да и характеристики прочности и упругости будут близки к таковым для рамы.

Плюсы:
для тебя экспириенс (мот и я чего подскажу)
для меня щиток.

ЗЫ: покрасим тоже - заодно выясним технологию)

В этом что-то есть. Еще надо бы щиток на переднее под Аксель (обратная горилла) и .... щиток для защиты цепи и системы от грязи. Полноценный, а не такой как счас у меня...
Простор для экспериментов...

А мы обязуемся все это дело тестить на прочнось, жесткость и прочее :)

2Топикстартер: Как те идейка?

Цитата сообщения от sssnake отправленного 19 Мар, 2008 в 14:34
Цитата сообщения от alec отправленного 19 Мар, 2008 в 08:57

раз уж всё равно флудерская ветка....

после неудачного руля пытаться сделать сразу удачную раму - что-то из области фантастики. ну или подготовка форума к решающему посту на первое апреля.

может стоит вначале поэксперементировать с чем-то по проще? держатель для бутылки, щитки, рожки на руль, подсидельник и т.д. постепенно переходя к более отвественным деталям байка?

а вообще, конечно, удачи в творчестве! ;D

особенно мне нравится идея с подседельником. Не хотел бы я быть в седле в тот момент, когда он поломается...

Пробую сделать подседельник, пока реальная проблема только качество покрытия, сломаться... :) место зажима в раме я усилю...