Logowanie/Rejestracja

Zaloguj się

Na swoje konto

Zarejestruj się

Załóż konto
Szukaj
Szukaj

SZUKAJ

w 3 sekundy lub mniej
motogen.pl Artykuły Porady Ramy motocyklowe ich rodzaje, budowa, typy i zastosowane materiały Drukuj Poleć znajomemu Poleć znajomemu

Porady

Ramy motocyklowe ich rodzaje, budowa, typy i zastosowane materiały

Rama motocyklowa jest w większości bezobsługowym podzespołem motocykla. Mimo, że jest elementem, któremu podczas eksploatacji nie poświęcamy zbyt dużo uwagi, to od jej kształtu i sztywności zależy nasze bezpieczeństwo, zwrotność czy prowadzenie motocykla. Dzisiaj zajmiemy się rodzajem, budową, typem i najczęściej stosowanymi materiałami na ramy motocyklowe.

Jak już wspomnieliśmy rama jest kluczowym elementem podwozia każdego motocykla (nawet jeśli podzespołem nośnym jest także silnik, trzeba zastosować ramę szczątkową). To dzięki niej jednoślad ma odpowiednią geometrię, kąt pochylenia główki ramy, sztywność i odpowiednią podatność skrętną (dotyczy zwłaszcza dużych pochyleń motocykla względem nawierzchni).

 

Do zrozumienia celowości konstrukcji i kształtu ramy,  pomocna będzie odrobina wiedzy z mechaniki.

 

Na początek zajmijmy się dziełem sztuki, kratownicową ramą Ducati 996.

 

Na początek uwaga: „kratownicową”, czy też „kratownica” to błędny termin - prawidłowe określenie brzmi: rama otwarta, boczna, ażurowa z rur stalowych albo krócej - rama otwarta (boczna) kratowa (z ang. trellis – kratka).

 

De facto to konstrukcja będąca połączeniem ramy z kratownicą. Kratownica ma przeguby w miejscu węzłów a rama ma sztywne węzły. Poszczególne elementy (połączone sztywnymi węzłami) układu przenoszą momenty gnące. Po zastąpieniu sztywnych węzłów przegubami układ ten nie może pracować jak mechanizm. Aby to bardziej wyjaśnić posłużę się przykładami.

 

Zakładamy, że mamy element składający się z 4 rurek stalowych połączonych ze sobą przegubami (na każdym rogu), tworzącą czworokąt podparty na dwóch podporach do podłoża (lewa sztywna, prawa ruchoma – pozwalająca na ruch w jednej płaszczyźnie). Do jednego z rogów przyłożymy siłę „F”.

 

 

Aby po przyłożeniu odpowiednio dużej siły F, układ nie zapracował jako mechanizm, czyli nie nastąpił ruch węzłów (przegubów), stosuje się następujące rozwiązania:

 

  • pojedynczy zastrzał (przekątna)

 

 

  • dwa zastrzały (dwie przekątne) – w takim przypadku nie stosuje się dolnego elementu, gdyż wtedy element byłby „przesztywniony” (nie byłby w żadnym stopniu sztywniejszy, a byłby niepotrzebnie cięższy).

 

 

  • przyspawana blacha na całym obwodzie

 

 

Uzupełniając zwrócę uwagę na jeszcze jedną, ważną właściwość  ram motocyklowych, czyli nadanie im kształtu trójkąta, który konstrukcyjnie nigdy nie będzie mechanizmem.

 

 

Dlatego kształt trójkąta  nie wymaga zastrzałów. Patrząc na boczny profil motocykla z ramą grzbietową, zobaczycie że właśnie taką figurę geometryczną tworzy rama wraz z silnikiem..

 

 

Teraz spójrzcie na ramę Ducati 996 z początku materiału:

 

 

Na niebiesko zaznaczyłem punkty mocowania do ramy silnika i wahacza. Widzicie już, że te kształty nie są przypadkowe?

 

Skoro już wiemy coś na temat mechaniki przejdźmy do dalszych kwestii. Konstrukcja ramy motocyklowej jest pochodną ramy rowerowej. Dość często w ramach motocyklowych szkielet jako element zamknięty nie istnieje. Dopiero po zmontowaniu kolejnych podzespołów (np. silnik) tworzy zespół nośny podwozia. Silnik wówczas jest sztywno mocowany w ramie i z mechanicznego punktu widzenia, traktowany jako element o nieskończonej sztywności. Dlatego tak ważne jest jego prawidłowe dokręcenie do ramy. „Luźny” silnik, poza hałasem, może spowodować miejscowe przeciążenia i np. pęknięcia ramy.

 

Wymagania stawiane ramie motocyklowej:

 

  • odpowiednia sztywność,
  • wytrzymałość,
  • właściwa geometria podwozia,
  • ergonomia - wygodna pozycja kierowcy i pasażera,
  • umożliwienie odpowiedniego rozmieszczenia podzespołów,
  • estetyczny wygląd.

 

Typy konstrukcji:

 

1. Szczątkowa: elementem nośnym jest silnik, do którego przykręcona jest rama szczątkowa z główką, a wahacz ułożyskowany bezpośrednio w silniku np. BMW GS 1150R,

 

 

2. Centralna grzbietowa. Taka rama jest zbudowana z wytłoczonego, pojedynczego profilu zamkniętego bądź z zespawanych ze sobą wytłoczek. Obecnie rzadko stosowana ze względu na ograniczoną sztywność. Występowała w motocyklach MZ serii TS oraz ETZ

 

 

3. Zamknięta - czyli taka, gdzie wszystkie siły pochodzące od pracy zawieszenia przenosi wyłącznie rama i jej boczny układ przypominający trójkąt. W takich ramach silnik może być elastycznie zamontowany, redukując przekazywanie wibracji)

 

- pojedyncza (rowerowa)

 

 

- zamknięta podwójna (kołyskowa),

 

 

4. Otwarta, w których dolne elementy nośne ramy zastępuje sztywno zamocowany silnik, „domykając” ją od spodu. Silnik jest elementem nośnym razem z ramą.


- Dwubelkowa odlewana ze stopów lekkich

 

 

- Boczna kratowa (boczna ażurowa z rur stalowych)

 

 

- pojedyncza belkowa (poniżej zdjęcie tzw. ramy pojedynczej belkowej grzbietowej)

 

 

A z czego wykonane są ramy motocyklowe?

 

1. Stal

 

Ze stali są wykonane rury nośne bądź elementy wytłaczane ram (najczęściej chromowo molibdenowa). Taki materiał odpowiednią sztywność oraz dobrą i spawalność. Kiedy rama składa się z wielu elementów wybór stali wydaje się najrozsądniejszy ze względów kosztowych, oraz wytrzymałości.

 

2. Aluminium

 

Gorzej w kwestii spawalności wygląda sprawa aluminium, gdyż wskaźnik wytrzymałości spoiny jest znacznie niższy niż w przypadku stali. Dlatego w przypadku ram ze stopów lekkich liczba spoin jest możliwie najmniejsza. Połączeń klejowych się już nie stosuje. Aluminium ma jednak niewątpliwe zalety: jest bardziej odporne na utlenianie i zdecydowanie lżejsze od stali.

 

3. Karbon

 

Włókno węglowe jest coraz bardziej popularne w motocyklach wyścigowych. Pierwszą marką, która wykorzystała i rozwijała tą technologię było Ducati, najpierw w MotoGP (Desmosedici GP9) a następnie w motocyklu drogowym – Ducati 1299 Superleggera. Ubiegłorocznym zaskoczeniem jest prezentacja BMW HP4 Race wyposażonego w carbonową ramę. Jako ciekawostka, w motocyklach MotoGP z karbonu często wykonywany jest tylny wahacz, a firma Ohlins dostarcza zawieszenie przednie z rurami nośnymi z tego materiału.

 

A teraz już nieco bardziej egzotyczne materiały:

 

4. Magnez

 

Kiedyś dzięki współpracy firm Honda oraz ELF powstał egzotyczny pojazd z wieloma ciekawymi rozwiązaniami inżynieryjnymi: Honda ELF5

 

 

5. Tytan

 

6.  Kompozyty

 

W motocyklach, najczęściej znajdziemy połączenie elementów ze stopów lekkich z karbonowymi. Prekursorem w tej materii jest włoska Bimota z modelem SB8K

 

PRAWA AUTORSKIE © 2006-2011: Motogen Logo WSZELKIE PRAWA ZASTRZEŻONE
Szukaj W Górę Zgłoś nieodpowiednie treści