『壹』 自行车车架的材质有哪些,各有什么特点
随着材料科学及处理技术的进步,笨重的“铁马”已不符现代生活所需,轻量化的要求,复合材料的使用,使自行车成为高生产技术的交通工具,以下是目前广泛被使用于车架前叉的材质介绍。
1.碳钢:
未故意添加任何合金元素的铁(Fe)--碳(C)合金为碳钢,碳在钢中有提高强度的作用,含碳量越高,强度越好,但含碳量高于0.8%时,含碳量越高,钢越脆,因此在车架及前叉的材料为强度适中,塑性佳,易加工的中低碳钢,碳含量约0.25%---0.35%。
2.钼铬合金钢:
在碳钢中加入一种或一种以上合计元素所成之钢为合金钢,加入钼(Mo)和铬(Cr)两种元素称为钼铬合金钢。
钼的作用:使钢的强度提高,防止回火脆性。
铬的作用:耐腐,抗锈,防止高温氧化。
钼铬合金钢的强度在合金钢中名列前矛,且易于抽管加工减清重量,成为最普遍的车架、前叉材料,目前钼铬合金钢抽管加工名称:
BUTTED(一次抽管)或称二次元,两种管壁厚度。
DUBLE BUTTED(二次抽管)或称三次元,三种管壁厚度。
TRIPLE BUTTED(三次抽管)或称四次元,四种管壁厚度。
抽管的作用在使钢管中薄边厚的拱桥形状,强度不变,重量减轻,金属性更强。
3.铝合金:
铝是地球上存量最多的金属,其质轻、耐腐、强度适当,使科学家预测未来或许取代今日的钢铁之地位。铝与其他金属合成为铝合金,其中以铜最普遍,铜在铝合金中的用途,如碳在钢中一般,但耐腐用途之铝合金则不可含铜。铝的特性原本是极易氧化,幸而它在空气中氧花的结果形成一层极细密的AI2 O3 膜,可以保护内部不再氧化,因此耐腐性反而比铜铁高,所谓阳极处理,既在铝制品表面生成一层光量AI2 O3 膜即美观又可防腐。此外,铝合金表面易行发色处理棵,生长一层具颜色之皮膜,可以得到所欲的颜色。
4.镁合金:
镁是极易燃烧的金属,早期摄影用镁光灯,即燃烧镁粉所造成强光,镁合金的重量及强度约为铝合金的2/3,虽然轻,但不易加工,且较脆,所以目前除ROCK-SHOX避震前叉外壳使用镁合金外,一般车架,极少使用。
5.钛合金:
钛(Ti)在地球上存量为金属中第四位,钛及其合金,强度蓖美合金钢而重量及强度仅其一半,加上优越的耐腐性,成为军事及航空、太空工业所必要材料,目前钛合金管用在自行车上的普遍性不高,因其冶炼成本高,焊接等加工技术不易,故价格偏高,难以广泛使用。
6.碳纤维:
碳纤维强度高,质轻,是新生的材料,严格来讲是复合材料,其并非单一材料组成,其他树脂,玻纤,铝合金等,可依特性混合或搭接使用,是目前重量最轻的车架材料,碳纤维管是由一丝丝纤维线织成碳纤布后,一层层锩管而成再经加工处理搭接组成。
目前可以制造自行车车架的材料主要有以下几种:钢,铝合金,钛合金,镁合金,钪合金,碳纤维等等,一般市场上出现的车架主要有钢,铝合金,钛合金,碳纤维。钪合金和镁合金是最近的新兴材料,比较少见
『贰』 跪求厚壁钢管和薄壁钢管指的具体管壁厚度是多少
1、外径D,壁厚S。
(1)D/S <=10:特厚管。
(2)回D/S=10-20:厚壁管。
(3)D/ S=20-40 薄壁管。
(4)D/S>=40:极薄壁管。
2、钢管(Steel pipe)生产技术的发答展开始于自行车制造业的兴起、19 世纪初期石油的开发、两次世界大战期间舰船、锅炉、飞机的制造,第二次世界大战后火电锅炉的制造,化学工业的发展以及石油天然气的钻采和运输等,都有力地推动着钢管工业在品种、产量和质量上的发展。
钢管不仅用于输送流体和粉状固体、交换热能、制造机械零件和容器,它还是一种经济钢材。用钢管制造建筑结构网架、支柱和机械支架,可以减 轻重量,节省金属20~40%,而且可实现工厂化机械化施工。用钢管制造公路桥梁不但可节省钢材、简化施工,而且可大大减少涂保护层的面积,节约投资和维护费用。
『叁』 国标焊接钢管壁厚是多少 详细说明
GBT3091-2001《低压流体输送用焊接钢管》本标准规定了低压流体输送用直缝焊接钢管的尺寸、外形、重量、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书。
本标准适用于水、污水、燃气、空气、采暖蒸汽等低压流体输送用和其他结构用的直缝焊接钢管。
4.1.1公称外径不大于168.3mm的钢管,其公称口径、公称外径、公称壁厚及理论重量应符合表1的规定。
下图是一个简略表,只涉及我们讨论的国标焊接钢管的壁厚。国标焊接钢管的壁厚分为普通钢管和加厚钢管两个系列,具体数据可见下表。
『肆』 dn600无缝钢管壁厚尺寸是多少
DN600无缝钢管壁厚为10mm,14mm、16mm、20mm、25mm、30mm。
无缝钢管具有中空截面,大量用作输送流体的管道,如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。钢管与圆钢等实心钢材相比,在抗弯抗扭强度相同时,重量较轻,是一种经济截面钢材,广泛用于制造结构件和机械零件,如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等用钢管制造环形零件,可提高材料利用率,简化制造工序,节约材料和加工工时,已广泛用钢管来制造。
力学性能
钢材力学性能是保证钢材最终使用性能(机械性能)的重要指标,它取决于钢的化学成分和热处理制度。在钢管标准中,根据不同的使用要求,规定了拉伸性能(抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率)以及硬度、韧性指标,还有用户要求的高、低温性能等。
①抗拉强度(σb)
试样在拉伸过程中,在拉断时所承受的最大力(Fb),除以试样原横截面积(So)所得的应力(σ),称为抗拉强度(σb),单位为N/mm2(MPa)。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。计算公式为:
式中:Fb--试样拉断时所承受的最大力,N(牛顿); So--试样原始横截面积,mm2。
②屈服点(σs)
具有屈服现象的金属材料,试样在拉伸过程中力不增加(保持恒定)仍能继续伸长时的应力,称屈服点。若力发生下降时,则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm2(MPa)。
上屈服点(σsu):试样发生屈服而力首次下降前的最大应力; 下屈服点(σsl):当不计初始瞬时效应时,屈服阶段中的最小应力。
屈服点的计算公式为:
式中:Fs--试样拉伸过程中屈服力(恒定),N(牛顿)So--试样原始横截面积,mm2。
③断后伸长率(σ)
在拉伸试验中,试样拉断后其标距所增加的长度与原标距长度的百分比,称为伸长率。以σ表示,单位为%。计算公式为:
式中:L1--试样拉断后的标距长度,mm; L0--试样原始标距长度,mm。
④断面收缩率(ψ)
在拉伸试验中,试样拉断后其缩径处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比,称为断面收缩率。以ψ表示,单位为%。计算公式如下:
式中:S0--试样原始横截面积,mm2; S1--试样拉断后缩径处的最少横截面积,mm2。
⑤硬度指标
金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力,称为硬度。根据试验方法和适用范围不同,硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。
A、布氏硬度(HB)
用一定直径的钢球或硬质合金球,以规定的试验力(F)压入式样表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量试样表面的压痕直径(L)。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS(钢球)表示,单位为N/mm2(MPa)。
其计算公式为:
式中:F--压入金属试样表面的试验力,N; D--试验用钢球直径,mm; d--压痕平均直径,mm。
测定布氏硬度较准确可靠,但一般HBS只适用于450N/mm2(MPa)以下的金属材料,对于较硬的钢或较薄的板材不适用。在钢管标准中,布氏硬度用途最广,往往以压痕直径d来表示该材料的硬度,既直观,又方便。
举例:120HBS10/1000130:表示用直径10mm钢球在1000Kgf(9.807KN)试验力作用下,保持30s(秒)测得的布氏硬度值为120N/ mm2(MPa)。
无缝钢管力学性能之抗拉强度
序号 名 称 量的符号 单位符号 含义
一 强度 强度指金属在外力作用下,抵抗塑性变形和断裂的能力
1 抗拉强度 σb MPa 金属试样拉伸时,在拉断前所承受的最大负荷与试样原横截面面积之比称为抗拉强度Pbσb=——Fo 式中 Pb——试样拉断前的最大负荷(N)Fo——试样原横截面积(mm )
无缝钢管力学性能之抗弯强度
无缝钢管抗弯强度
抗弯强度 σbb MPa 试样在位于两支承中间的集中负荷作用下,使其折断时,折断截面所承受的最大正压力8PL对圆试样:σbb=——πd 8PL对矩形试样:σbb=—— 2bh式中 P——试样所承受最大集中载荷(N) L——两支承点间的跨距(mm)d——圆试样截面之外径(mm)b——矩形截面试样之宽度(mm)h——矩形截面试样之宽度(mm)
提供分类
产品名称 现货材质 执行标准 现货规格 产品应用
高压化肥管 102016Mn GB6479-2000 ∮8-1240*1-200 适用于工作温度为-40--400℃工作压力为10-32Mpa的化工设备及管道
输送流体管 10#、20#ASTM A106A,B,C、A53A,B16Mn<Q345A.B.C.D.E> GB/T8163-2008ASTM A106ASTM A53 ∮8-1240*1-200 适用于输送流体的一般无缝钢管
一般结构管 10#、20#、45#、27SiMnASTM A53A,B16Mn<Q345A,B,C,D,E> GB/T8162-2008GB/T17396-2009ASTM A53 ∮8-1240*1-200 适用于一般结构,工程支架、机械加工等
石油套管 J55、K55、N80、L80C90、C95、P110 API SPEC 5CTISO11960 ∮60.23-508.00*4.24-16.13 油管用于油井中抽取石油或天然气套管用作油气井的井壁
无缝钢管用途
1.建筑类的有:底下管道输送最多较多、盖楼时抽取地下水、锅炉热水输送用等。
2.机械加工、轴承套、加工机械配件等。
3.电气类的:燃气输送、水发电流体管道。
4.风力发电厂防静电管等。
『伍』 自行车车架管壁厚是多少
2mm,无缝钢管,或碳纤维管。
『陆』 做自行车需要什么管材
对于车架来说,三分材料七分工艺,所以就先介绍管材钢架的管材按照我们通常所知道的世界上最为著名的两家公司,一个是意大利哥伦布(Columbus),另一个是英国雷诺(Reynolds),两大品牌都曾经有最为津津乐道的经典型号管材: 1、Columbus SLX 2、Reynolds 531 在自行车管材之上一般都是高碳钢(HI-TEN)和铬钼钢(CR-MO),高碳钢比重高,一般用于民用自行车,而铬钼钢可进行抽管加工、韧性好、强度高,所以多用于运动类自行车,当然铬钼钢也是有很多种类,也会根据添加的材料不同而会有不同的,比如:镍、钒等等,使得其成为真正的合金钢材,在重量之上,刚才主要是依靠抽管来实现的,也就是说根据管材的承受力大小不同,而改变它的厚度,也就是管壁薄厚。一般有双抽(Double Butted)和三抽(Thriple Butted),目前,世界最薄管壁可以抽到0.2毫米。 管材的各项指标,每家公司都会有相应的说明,不同系列特性也是不同的,比如雷诺的853是属于超硬的钢管了,但是在制造车架的时候,后三角都会使用比853相对“软一些”的,可以改善车架的骑乘舒适性能,例如美国的True Temper。 现在的管材都有一个很好的焊接特性曲线,过去的管材在焊接之后,整体性能会下降,尤其是硬度,而现在的呢,则在铜焊、氩弧焊之后,硬度反而提高,所以现在就鲜有低温银焊这个工艺了,因为在过去低温银焊可以保证管材的硬度不会流失很多。 从现在的管材焊接来说,分为套管焊接(LUG)和氩弧焊接(TIG),从现今来说,采用氩弧焊接的有很多,因为它简单、方便、工艺实现容易,而套管焊接会使得车架变重,而且焊接工艺、调整等都相对复杂,使用的是铜焊。
『柒』 6分、1寸、1.5寸、2寸、3寸普通钢管国标厚度
采用螺纹连线、沟槽连线的焊接钢管尺寸:
6分即DN20钢管,壁厚为:2.8mm;
1寸即DN25钢管,壁厚为:3.2mm;
1.5寸即DN40钢管,壁厚为:3.5mm;
2寸钢管即DN50钢管,壁厚为:3.8mm;
3寸钢管即DN80钢管,壁厚为:4.0mm。
摘自GB3091-2008.
普通碳钢、合金钢钢管理论重量计算公式为:
W=0.02466(D-S)S ------钢的密度取7.85kg/dm³
注释:每米重量kg/m=(外径-壁厚)*壁厚*0.02466 单位取毫米:mm
例如Ф48*3的钢管每米重量为:
(48-3)*3*0.02466=3.329公斤/米;6米的重量为19.974公斤。
1.2寸 2930
1.5寸 2900
2寸 2900
都是不含税的价格!
DN50(2吋)的镀锌钢管国家标准的壁厚为3.5mm
1吋焊接钢管国标外径33.5毫米,每米重量:2.42公斤(标准壁厚3.25毫米)、2.91公斤(加厚钢管壁厚4毫米)。不过,市场上所售的钢管壁厚大多低于标准值,但外径不变。
DN100钢管壁厚δ(mm)
低压流体输送用镀锌焊接钢管(GB/T 3091)
普通钢管δ4.00 +12%-15%
加厚钢管δ5.00 +12%-15%
低压流体输送用焊接钢管(GB/T 3092)
普通钢管δ4.00 +12%-15%
加厚钢管δ5.00 +12%-15%
冷拔(轧)无缝钢管(GB/T 8162)
δ有1.4、1.5、1.6、1.8、2.0、2.2、2.5、2.8、3.0、3.5、4.0、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、10、11、12。
没有图纸另外说明的话,一样
这个。。。。。你是要无缝钢管还是焊接的?有各种规格的,建议你查手册,比如机械设计手册、五金手册等,在网上下个软体版的很方便
一般来说,管子的直径可分为外径、内径、公称直径。管材为无缝钢管的管子的外径用字母D来表示,其后附加外直径的尺寸和壁厚,例如外径为108的无缝钢管,壁厚为5MM,用D108*5表示,塑料管也用外径表示,如De63,其他如钢筋混凝土管、铸铁管、镀锌钢管等采用DN表示,在设计图纸中一般采用公称直径来表示,公称直径是为了设计制造和维修的方便人为地规定的一种标准,也较公称通径,是管子(或者管件)的规格名称。管子的公称直径和其内径、外径都不相等,例如:公称直径为100MM的无缝钢管邮102*5、108*5等好几种,108为管子的外径,5表示管子的壁厚,因此,该钢管的内径为(108*5-5)=98MM,但是它不完全等于钢管外径减两倍壁厚之差,也可以说,公称直径是接近于内径,但是又不等于内径的一种管子直径的规格名称,在设计图纸中所以要用公称直径,目的是为了根据公称直径可以确定管子、管件、阀门、法兰、垫片等结构尺寸与连线尺寸,公称直径采用符号DN表示,如果在设计图纸中采用外径表示,也应该作出管道规格对照表,表明某种管道的公称直径,壁厚。
. 管子系列标准
压力管道设计及施工,首先考虑压力管道及其元件标准系列的选用。世界各国应用的标准体系虽然多,大体可分成两大类。压力管道标准见表3。法兰标准见表4。
表3 压力管道标准
分 类
大外径系列
小外径系列
规格
DN-公称直径
Ф-外径
DN15-ф22mm,DN20-ф27mm
DN25-ф34mm,DN32-ф42mm
DN40-ф48mm,DN50-ф60mm
DN65-ф76(73)mm,DN80-ф89mm
DN100-ф114mm,DN125-ф140mm
DN150-ф168mm,DN200-ф219mm
DN250-ф273mm,DN300-ф324mm
DN350-ф360mm,DN400-ф406mm
DN450-ф457mm,DN500-ф508mm
DN600-ф610mm,
DN15-ф18mm,DN20-ф25mm
DN25-ф32mm,DN32-ф38mm
DN40-ф45mm,DN50-ф57mm
DN65-ф73mm,DN80-ф89mm
DN100-ф108mm,DN125-ф133mm
DN150-ф159mm,DN200-ф219mm
DN250-ф273mm,DN300-ф325mm
DN350-ф377mm,DN400-ф426mm
DN450-ф480mm,DN500-ф530mm
DN600-ф630mm,
钢管的理算公式=(外径-壁厚)*壁厚*0.02466=每米重量
1.5寸钢管换算成规格是 45*0.27.那么每米重量0.30公斤每米
那么1吨就是 1000公斤,45钢管长度大约为6米左右,那么1000除以 6米 除以 0.3公斤每米,就是1吨的根数
总共 555跟左右
『捌』 自行车车架寿命问题
自行车架由哪些材料制的,优缺点各是什么
先说后面的,现在的自行车都用了不同于最早的自行车材料,譬如现在很多车架都是铝合金的,最早的是钢的,特别重。一般来说,现在的趋势是追求轻量,人们正在寻找在相同强度下更轻的材料来作车架包括零件。
自行车的材料有已往使用的铬钼钢以外、还有铝、钛、碳纤、镁等不断出现新材料。
密度
密度是单位体积的重量。密度是决定车架的重量时重要因素之一。设计轻的车架时不可勿视的数据。但是密度小不等于车架轻。
用在自行车上的材料 密度(g/cm^3)
铬钼钢(低合金钢) 7.9
铝合金 2.6-2.9
钛 4.5
钛合金 4.3-5.1
碳纤 (CFRP) 1.5-1.6
镁合金 1.7
从上表可知铬钼钢密度最高,镁合金最低。密度低的话,可以制作轻车架,假若这样认为的话只讲对了一半。还要老虑拉伸强度、弹性率等因素。虽然密度低,但是强度不够的话也不行,密度低1/3不等于重量也轻1/3。
●铬钼钢车架的优点
(1).加工性好
铬钼钢的车架是历史最久的车架,因此对它的研究时间也最长。现在能做到车架所需强度的极薄的管道。
(2).冲击的吸收性能好
骑感极好,如「像弹簧般的骑感」。构成车架的铬钼钢管道有优异的吸收冲击的性能。
(3).焊接容易
铬钼钢比起钛、铝焊接容易。可以设计成名种形状。另外,焊接后也不需要热处理,因此不需要大型的热处理设备,成本低。
(4).价格便宜
虽然有些高挡次的铬钼钢车架价格贵,但一般价格便宜。也可以说,用便宜的价格买到高挡次的车架。
●铬钼钢车架的缺点
(1).容易生锈
车架用的铬钼钢含有铬,但是添加量少(不锈钢含有12%的铬)的铁系合金。若没有施有表面处理的话,有伤口时容易生锈。但是一般都有进行防锈加工。自行车的场合,管道的肉压薄,生锈后的影响将会非常大。生锈→肉压减少→强度下降(应力集中)。
(2).金属的疲劳显著(应力集中引起的金属疲劳)
●铝合金车架的优点
(1).可以制作重量轻的车架
铝的比重轻但不够硬,为了增强强度把它制成合金并施予热处理。热处理采用时效析出增强法,简单地说,在金属内形成一种妨碍金属变形的物质。在某种高温下进行热处理时,会引起时效析出,若没有经过这个程序的车架,也会引起常温时效。就是说把车架放置在房间内也会逐渐变强。
许多铝合金制车架用6061T6材料来制造。T6标志表示经过热处理、时效。若没有热处理的话强度只能达到1/2,或者1/5的程度。
有7075标志的自行车零件(如XTR曲柄等),严格来讲没有经过热处理。也就是说因没有时效,因此是常温时效。7075合金本来就必要进行热处理,通过热处理其强度可以增加5倍。
另外,7005合金也常用来制造车架,它的强度比不上7075,但是它在常温下也能够进行足够的时效的材料。这种材料也可用Padded加工制成薄料。但是材料本身的强度及杨氏弹性模量低,因此加粗管道直径来提高刚性。通常被称作铝制粗管道的是这种类型。
(2)长时间使用外观不怎么变化
铝本身是很容易受腐蚀的金属,在空气中几乎不存在没有被氧化的铝,放置在空气中马上被氧化而形成很薄的氧化膜。为什么不生锈呢?原因是该氧化膜达到一定的程度时防止继续生锈。该氧化膜几乎是无色因此外观上不容易发现变化(有时会发白)。
另一方面,骑这种材料制造的自行车时,骑的次数越多,应力发生的次数也高,强度也显著引起变化。近来为了谋求轻量,许多车架使用薄料来制作(薄的程度已达到极限)。这些都是使用没有疲劳极限的铝合金来制作车架,到底长时间使用后强度变化将是如何呢!Dedacciai公司制作的SC61-10A等是表面施有喷丸硬化加工(KET处理)的管道,这种加工的目的是延长疲劳的寿命。根据公开的数据,能提高140%。,KET处理是:疲劳破坏是在金属表面上所发生的裂缝为起因,因此用硬化加工技术来提高金属表面的硬度。
●铝合金车架的缺点
1).铝是弹性率及刚性低的材料。因此采用粗的管道,或者改变形状如cross-over管、padded管等。
(2).需要进行热处理
必需进行热处理,否则强度不够。因此一般的规模不大的工厂无能力购买热处理设备。尤其是6000系的铝合金管,多数情况是管道厂家指定热处理条件。
●钛合金车架的优点
(1).可以制作轻量而强度大的车架
纯钛金属的强度更高。在钛金属中添加铝和钒,弹性更高(和铝比较),也有利于设计。
(2).不生锈:钛在一般的环境下几乎不会被腐蚀。但是它有另一种腐蚀现象即异种金属腐蚀。例如,不同种类的合金接合在一起时,成为电极状态,电位差使局部通电引起腐蚀。对此现象采取的措施是用脂膏等来绝缘(混有金属粉末的脂膏,如商品名:Ti Plepu等)。这种金属粉末防止脂膏流失,即使流失后也用来防止紧密接触。这种金属粉末有导电性也不要紧,接触后被较小的荷重破坏掉。这种现象称为「粘住」,它和「烘焙」是不同的。
「粘住、咬合」:金属之间通过腐蚀来接合的现象。
「烘焙接合」:加工金属时所产生的热量来溶融接合。
(3).骑感好
钛也用在避震器的弹簧上。现在用钛制成的车架适合于长时间的骑行。有些车手酷爱钛制车架,认为骑感极佳。但是个人各异,有人和铬钼钢比较后认为,铬钼钢的车架冲击吸收性比钛车架好,骑感也比钛车架好(这和铬钼钢车架的形状以及用薄的管的结果应力得到增大也有关)。假若钛管的加工技术得到进一步改进,也许会有和铬钼钢同样的骑感。
有些钛制车架使人感到摇摆,这也许是使用plane管(没有加padded的,厚薄不能变化的管)有关。或者虽使用高强度的钛合金,但没有用薄的管等也有关系。
●钛合金车架的缺点
价格高。钛在自然界以二氧化钛的形态存在,提练及加工过程复杂,技术要求高,并花时间因此成本高。再有溶接加工极为困难,因为钛和氧的亲和力极强,和空气接触后马上变成二氧化钛,而二氧化钛硬而脆,该部分的强度会不断下降。因此用惰性气体小心焊接。通常所说的Tig焊接是:(Tig:钨、惰性气体的略语)用钨电极及氩气体进行弧焊接。钛的焊接必需隔绝空气下进行。由于以上原因钛车架价格很贵。
近来有些铝合金车架比钛合金车架价格贵,这说明钛合金车架的价格下降了。其因是冷战结束后军费缩小,钛的用量少了;优秀的技术员开始用钛来制作车架;制作钛车架的成本降低等原因。
●碳纤维车架的优点
(1).可以制作重量轻的车架
碳纤维车架是把碳纤维对着发生应力的方向层层叠而得到强度。碳纤维车架非常轻,这是它的密度和强的拉伸强度构成的。
捷安特的碳纤维车架非常轻,2000年的型号1.2kg重
(2).冲击吸收性好
碳纤维用来制作残疾者运动时用的假腿,或者特殊的弹簧等被用在各领域。利用它的吸收冲击力优异的性能,制作不用避震器的自行车。如SCOTT厂的ELEVATED车架是著名的。但是各个厂家之间的品质差异较大,有的很硬,因此这种车架乘骑后才能知道好或者不好。
(3).可以制造各种形状的车架
碳纤维的基本成型方法是,在模具上铺上纤维片然后流入树脂并烧固。可以制成各种形状的车架。如TREK的Y车架是著名的。
●碳纤维车架的缺点
(1).复杂的应力计算
构成碳纤维车架的是碳纤维,它的特点是拉伸强度强,但剪断强度弱,加工时需要进行复杂的应力计算(纵刚性、横刚性),根据计算把碳纤维片重叠成型。加工技术各厂家各异,应选择有经验而可*厂家的制品是很重要的。
(2).难于更改尺寸
由于作好模具后成型,难于更改尺寸。无法相应多尺寸多款式的订单。
(3).老化?
使用树脂因此会不会老化?这是一个存在的课题,它放置在阳光下时会逐渐变白。当然这种现象关系到厂家的技术。最好不要放置在阳光下。
●镁合金车架的优点
(1).可以制造重量轻的车架
它比铝密度低,可以制造轻的车架。杨氏弹性模量稍微低些,但是可以用加粗管直径及椭园化等方法来解决。使用铝合金的目的仅仅是为了减轻重量,将来可能会被镁合金取代??钛和镁的研究课题稍不同,这两种金属今后仍然会活跃下去。
(2).加工性好
镁制车架加工不会差。切粉的燃烧、爆炸等能够通过合金元素来回避的话,剪断、溶接性可能不会差。和钛比较起来加工性好。
●镁合金车架的缺点
(1).耐腐蚀性如何?
生产镁车架的厂商都说耐腐蚀性好。但是这方面的资料当前还很少,耐腐蚀性好到何种程度难于判断。镁是剧烈氧化的金属,不小心操作错了很容易爆炸,纯镁一般不能使用,添加其他金属(铝、锌、锰等)制成合金来使用,制成的镁合金强度、机械性能都得到提高。有些人曾经使用过镁合金制用具,如摩托车的曲柄套等、他们说:「虽然用了很久,但是很好,不会象铝般发白。
(2).镁的杨氏弹性模量(决定刚性的因素)比铝低许多,要增加其刚性管的直径要大,这可能会影响对空气的阻抗?。
(3).成本如何?镁已经用在笔记本电脑的框体上,用它来制作车架成本将是如何?现在尚未知。
车架的寿命
设计自行车管道时,增加应力的话,不得不增加管壁的厚度。疲劳极限高而薄管壁的加工方法,目前主要采用Padded加工方法,这种方法是:发生集中应力的部位如接合部位,按理应增加该部位的厚度,但是不增加厚度,代替它的方法是,减少应力小的管道的中心部位的管壁的厚度。在此举几个薄壁管道的例子。
高级铬钼钢管:中央部位的管壁厚度为0.5mm。Dedacciai公司的最高级铬钼钢管的管壁厚度为0.4mm。
铝制车架:Dedacciai公司的最高级铝管SC61-10A的管壁中央的厚度为0.8mm。最便宜的铝制车架的管道的厚度为1.8~1.3mm,可见Dedacciai公司的最高级铝管的厚度多么薄!这种薄的管使人感到强度行不行呀!
钛制车架:关于钛制车架有Panasonic的0.6mm厚度。另外,在钛制车架方面最著名的美国Litespeed公司,该公司的广告用语是:我们的钛合金的疲劳寿命可达到铝、铁的5倍。
作为自行车运动爱好者来说,能够骑上把管壁加工至极限的薄而轻的车子是可以接受的,但是乘骑的次数越多,强度越下降,年年要换新的车子的话,薄料的车子有什么用呢,当然专业选手就不同了,他们有练习用车及比赛用车。是否能够维持性能特性的车架应成为选择车架的条件?
●材料的选择
已经介绍了几种自行车材料,总地来说,骑感好的是铬钼钢制的、要轻的是铝制的,冲击吸收性最好的是碳纤。钛合金制的上述各种性能都不是最好的,但是为什么对它感兴趣呢?因为它是有前途的金属。
●铬钼钢已经使用了很久,对它的研究也最多,除非有什么突破,铬钼钢的前途可想而知的了。使用适正厚度的管道时重量是会增加,但是不容易引起金属疲劳,这种车能带给车手极佳的骑感。有些自行车竞技必需用铬钼钢制的车子,因为它很结实,容易操作。这种车子才是铬钼钢本来的面貌。有些薄壁的铬钼钢车子,金属表面很容易凹进去,那种车子是不行的。单纯地追求薄壁的管道的现在,铬钼钢应该走自己的道路,充分发挥其优势,否则很可能被其他材料淘汰。
●自行车用铝管,当前的设计方针很危险,铝是没有疲劳极限,为了降低应力应该增加厚度。但是为了单纯地谋求薄壁,使用强勒的新合金来制作车架。从外观来看这些制品使人引起很不错的错觉,但是疲劳寿命将是如何呢?铝管的薄壁程度已经到了极限,不可能再薄下去。结果它的命运将和铬钼钢一样。进一步来说,骑车摔倒时,因它塑性变形量少,破断时很可能发生一口气的脆性破坏。今后铝制自行车向那一个方向发展呢?我认为可能会成为比赛专用自行车的素材。若用铝制自行车来练习,一定会感觉到性能的降低显著。
●碳纤维制自行车是有前途的,通过应力计算会找到最适合的加工条件。另外是信心问题,假若厂家应该提供可信赖的割裂、耐用等数据时,需要量会增加。当前尚存在各种问题。
●钛管还有发展的余地,强度可能会超过铬钼钢,现在已能制造1.5kg的车架,将来一定会出现1kg的车架,钛必定会夺去铝的\"轻量王\"的宝座。另外,钛不需要涂漆,可减少这部分的重量(20~40g)。将来最理想的是钛制自行车?这只是纸上谈兵,和车友们一起探讨。笔者所选择的钛合金是下述的β合金Ti-15Mo-5Zr-3Al (在TI中添加15%的Mo,5%的Zr,3%Al)。
其他材料如镁、不锈钢等不在此记述。这些材料也许将来会有新的突破也说不定。
『玖』 脚手架钢管壁厚多少
【1】按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011》规定钢管规格应为φ48.3×3.6,即壁厚为版3.6mm。
【权2】钢管: 钢管(Steel pipe)是用于输送流体和粉状固体、交换热能、制造机械零件和容器,也是一种经济钢材。钢管生产技术的发展开始于自行车制造业的兴起、19世纪初期石油的开发、两次世界大战期间舰船、锅炉、飞机的制造,第二次世界大战后火电锅炉的制造,化学工业的发展以及石油天然气的钻采和运输等,都有力地推动着钢管工业在品种、产量和质量上的发展。钢管按生产方法可分为两大类:无缝钢管和有缝钢管,有缝钢管分直缝钢管和螺旋缝焊管两种。