Геометрия рамы – это комплекс углов и длин между трубами рамы, которые диктуют то, как все различные части велосипеда будут работать в целом.
Геометрия влияет и на то, как велосипедист сможет катать: она определяет посадку, особенности педалирования и вообще удобство управления велосипедом.
Геометрия рамы - это сложный комплекс правил, который подчиняются некоторым научным принципам и проходят обработку дизайнерской рукой.
По сути дела, все велосипеды одного класса отличаются именно рамой и её геометрией, так как производители велосипедов сами разрабатывают именно её (и то не все), а остальные узлы велосипеда, навеску используют готовую других брендов.
Разработчики горных велосипедов должны учитывать тысячи нюансов. Самое сложное в разработке геометрии – точно рассчитать ваш вес и где находится ваш центр тяжести. Любой велосипед с велосипедистом на борту это тяжёлая и нестабильная конструкция. Всё в порядке, пока вы катаетесь по ровной асфальтной поверхности и ваш вес довольно равномерно распределён между двумя колёсами и всё это легко контролировать.
Попробуйте выехать на внедорожье и правила меняются. Вместо равномерного распределения веса ситуация меняется коренным образом - то большая часть веса приходится на заднее колесо, а через миг - уже на переднем.
Как только меняется поверхность, опытный велосипедист перемещает вес тела для контроля над велосипедом и комфортного педалирования. Но начинающий байкер не справится с изменением рельефа в 45 градусов даже на двухподвесном велосипеде и злыми покрышками.
Однако, для дизайнеров велосипедов, задача остаётся та же - нужно сделать такой велосипед, чтобы он в любой ситуации мог отработать быстро изменяющиеся моменты сил и векторы их направленности!
При этом конструкция должна решить сразу как минимум 2 задачи: с одной стороны необходимо максимально долго сохранять равновесие конструкции и велосипедиста при условии, что ему не придется прилагать огромных усилий для педалирования и поддержания равновесия, а с другой - сохранить целостность рамы, сняв перегрузки в узлах сварки труб.
Помимо этих сугубо технических моментов, необходимо помнить и о простом удобстве катания: положения тела и угла наклона спины велосипедиста. Если он постоянно будет в полунаклонном состоянии, то у него заболит спина. А если он будет сидеть вертикально, то весь его вес будет приходиться на сварной узел вертикальной трубы, в которую крепится подседельный штырь. На каждой кочке весь момент силы будет приходиться на место сварки труб, что в конечном итоге приведет к появлению трещин в местах сварки.
Приведем здесь некоторые основные понятия, с помощью которых конструкторы «ваяют» велосипедные рамы.
Расстояние между центрами рулевой колонки и подседельного штыря, горизонтальная линия. Длинная верхняя труба дает большую стабильность и меньшую маневренность велосипеда. Если верхняя труба длинная, то байк не опрокидывается назад на крутом подъеме, т.к. райдер переносит центр тяжести далеко вперед.байк не опрокидывается назад на крутом подъеме, т.к. райдер переносит центр тяжести далеко вперед.От длины трубы зависит посадка велосипедиста - более вертикальная - прогулочная или более горизонтальная - гоночная.
Большой наклон верхней трубы и низкий стендовер обеспечивает хорошую управляемость байка и удобство райдера в сложных технических ситуациях (преодоление препятствий виде бревен, ям и т.д.).
Расстояние между передней и задней осями колёс, горизонтальная линия. Увеличенная база дает большую стабильность и меньшую маневренность велосипеда.
Вытянутая колесная база дает большую устойчивость на большой скорости и на спуске.
Расстояние между кареткой и осью задней втулки, горизонтальная линия. Более короткие задние перья рамы обеспечивают большее сцепление заднего колеса с поверхностью почвы и большую маневренность велосипеда. Обычно длина задних перьев минимальна - насколько это возможно.
Компактный задний треугольник обеспечивает хорошее ускорение без потери энергии и отличная управляемость (байк легко выдергивается).
Именно перья заднего треугольника относятся к наименее надежным частям рамы.
Угол между подседельной трубой и линией, параллельной земле. При малых углах (большой наклон трубы назад) вес велосипедиста смещается назад - обеспечивая лучшее сцепление, при более вертикальных углах - вес гонщика перемещается вперёд, обеспечивает лучшую посадку для силового педалирования.
Расстояние между кареткой велосипеда и поверхностью почвы (дорожный просвет). Увеличение зазора - уменьшает стабильность велосипеда, но при этом увеличивается проходимость и наоборот. У шоссейных велосипедов каретка находится ниже чем у горных.
Длинный конец подседельной трубы предотвращает излом части рамы подседельным штырем.
Расстояние от центра рулевой колонки до руля, горизонтальная линия. Длина выноса оказывает существенное влияние на маневренность велосипеда и посадку велосипедиста.
Существуют велосипеды с регулируемыми по высоте выносами.
Угол между рулевой колонкой и линией, параллельной земле. Большой угол (близкий к вертикали) обеспечивает лучшую маневренность велосипеда, определяет, насколько байк устойчив на резких поворотах. Также зависит от хода вилки.
Расстояние между центром втулки переднего колеса и воображаемой линии, проведенной через рулевую колонку, горизонтальная линия. Это характеристика вилки, а не рамы, но в комбинации с рулевым углом и длиной выноса, влияет на маневренность велосипеда. Меньший зазор - обеспечивает лучшую маневренность.
Расстояние между точкой соприкосновения переднего колеса до точки соприкосновения с землёй воображаемой линии, проведённой через рулевую колонку. Меньший уход - обеспечивает лучшую маневренность. Зависит от сжатия передней и хода вилки.