Quali sono i vantaggi di un telaio in acciaio?

[johnnim]

Secondo te l'acciaio assorbe le vibrazioni molto meglio di altri materiali, intendevi questo senso New?

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[Lanerossi]

Ho letto che l'acciaio è meno rigido dell'alluminio.
Conoscendo un po' i materiali, mi sembra impossibile... parlo a livello di materiali, non tanto di materiali applicati ai telaio.
L'acciaio ha modulo elastico molto maggiore dell'alluminio, per cui dovrebbe essere più rigido!
Per quanto riguarda il peso la soluzione è semplice: l'acciaio è molto più resistente dell'alluminio, anche se pesa quasi tre volte, per cui la sezione dei tubi può essere molto più sottile

Entrando in specifico nel discorso dell'alluminio che si crepa e l'acciaio no, i due materiali hanno un comportamento diverso all'aumentare del carico.
L'acciaio ha una fase di comportamento quasi perfettamente elastico: aumentando il carico si deforma pochissimo e, tolto il carico, torna allo stato originario. Oltre un certo livello (al carico di snervamento), vi è comportamento plastico: la deformazione impressa al materiale è permanente.
Per l'alluminio invece non vi è una netta distinzione fra le due fasi, ma un comportamento che passa dal campo elastico a quello plastico in maniera graduale.

Se con un telaio in acciaio si arriva al comportamento plastico, ce ne accorgiamo subito, in parole povere, perchè si rovina di molto in un botto. Per l'alluminio abbiamo invece un indebolimento graduale.

 

[New]

Secondo te l'acciaio assorbe le vibrazioni molto meglio di altri materiali, intendevi questo senso New?

meglio dell'alluminio (a parità di geometrie del telaio ovviamente). il carro in carbonio mitiga le caratteristiche di poco assorbimento delle vibrazioni al alta frequenza di un telaio in alluminio dalle geometrie "corsaiole".

 

[S&P]

Ho letto che l'acciaio è meno rigido dell'alluminio.
Conoscendo un po' i materiali, mi sembra impossibile... parlo a livello di materiali, non tanto di materiali applicati ai telaio.
L'acciaio ha modulo elastico molto maggiore dell'alluminio, per cui dovrebbe essere più rigido!

Credo che l'affermazione non sia relativa alla rigidità torsionale o in trazione o simili ma alla capacità di smorzare le vibrazioni prodotte dalla rotazione delle ruote ben gonfie su un asfalto normale. Alla lunga sono quelle che incidono sulla colonna vertebrale e danno il mal di schiena.
E' una evidenza empirica che da questo punto di vista l'acciaio, come del resto il titanio e il carbonchio, è più comodo e tradotto in termini non volutamente tecnici elastico. Chi ha provato una bici tutta alu può testimoniare che dal punto di vista della reattività sarà una figata ma è come stare su un martello pneumatico.

 

[Lanerossi]

Di vibrazione purtroppo me ne intendo poco... Dovrei chiedere a qualche mio compagno di università che mi pare abbiano fatto un esame che io non ho messo nel piano di studio che comprendeva appunto le vibrazioni...

 

[GiAnFrA]

Ho letto che l'acciaio è meno rigido dell'alluminio.
Conoscendo un po' i materiali, mi sembra impossibile... parlo a livello di materiali, non tanto di materiali applicati ai telaio.
L'acciaio ha modulo elastico molto maggiore dell'alluminio, per cui dovrebbe essere più rigido!

Quello che dici è vero se si realizzassero telai in acciao con diametri, forme e spessori utilizzati con le tubazioni in alluminio: verrebbe fuori una bici indeformabile pure sotto le pedalate dell'incredibile Hulk ma il telaio peserebbe circa il triplo...
Alla fine, nella vita pratica, si usano geometrie differenti per i due materiali e quelle utilizzate con l'alluminio consentono di avere minori deformazioni rispetto a quelle che si hanno con telai in acciaio

 

[stef]

Ho letto che l'acciaio è meno rigido dell'alluminio.
Conoscendo un po' i materiali, mi sembra impossibile... parlo a livello di materiali, non tanto di materiali applicati ai telaio.
L'acciaio ha modulo elastico molto maggiore dell'alluminio, per cui dovrebbe essere più rigido!
Per quanto riguarda il peso la soluzione è semplice: l'acciaio è molto più resistente dell'alluminio, anche se pesa quasi tre volte, per cui la sezione dei tubi può essere molto più sottile

L'acciaio (qualsiasi tipo di acciaio) è molto, ma moooolto più rigido dell'alluminio (qualsiasi tipo di alluminio). Se prendiamo un tubo di acciaio e uno di alluminio, dello stesso diametro e spessore (stessa sezione) e li sottoponiamo ad una sollecitazione, quello di alluminio si deforma molto di più di quello di acciaio.
Ovviamente quello di alluminio sarà più leggero.
Ma se prendiamo un tubo di alluminio ed uno di acciaio, dello stesso peso e di sezioni diverse (con quello di AL molto più grande di diametro e spessore) allora molto probabilmente la situazione si inverte: sottoponendoli alla stessa sollecitazione, quello di AL si deforma di meno.

Entrando in specifico nel discorso dell'alluminio che si crepa e l'acciaio no, i due materiali hanno un comportamento diverso all'aumentare del carico.
L'acciaio ha una fase di comportamento quasi perfettamente elastico: aumentando il carico si deforma pochissimo e, tolto il carico, torna allo stato originario. Oltre un certo livello (al carico di snervamento), vi è comportamento plastico: la deformazione impressa al materiale è permanente.
Per l'alluminio invece non vi è una netta distinzione fra le due fasi, ma un comportamento che passa dal campo elastico a quello plastico in maniera graduale.

Se con un telaio in acciaio si arriva al comportamento plastico, ce ne accorgiamo subito, in parole povere, perchè si rovina di molto in un botto. Per l'alluminio abbiamo invece un indebolimento graduale.

La stragrande maggioranza delle rotture non è dovuta al fatto che la sollecitazione a cui sottoponiamo la struttura è OLTRE il limite elastico, bensì è dovuta ai fenomeni di FATICA, che è sì caratteristica del materiale con cui la struttura è realizzata, ma abbastanza indipendente dalle altre caratteristiche meccaniche (es. carico di rottura).

L'alluminio si rompe più facilmente NON perchè è meno resistente, ma perchè ha una resistenza a fatica peggiore. Cioè piccolissime sollecitazioni, ripetute nel tempo a una certa frequenza, possono causare la rottura. I trattamenti termici sull'alluminio sono essenzialmente volti a migliorare la (di per sè debole) resistenza a fatica.

E' concettualmente errato parlare di rigidità di un materiale rispetto ad un altro. O meglio, in questo caso ci si riferisce al modulo elastico caratteristico di quel materiale.
Bisognerebbe pertanto riferirsi alla rigidità di un tubo (di dato spessore, diametro e geometria) o meglio ancora dell'intera struttura.
In quest'ottica ecco che ha senso dire che un telaio in AL NORMALMENTE è più rigido di un telaio di acciaio (di simile peso ovviamente).

 

[GiAnFrA]

Nota riguardante il comportamento a fatica per alluminio e acciaio.

Come ha detto stef le rotture per fatica si hanno in presenza di carichi che possono essere ben al di sotto del carico di rottura.

Confrontando il comportamentento dei due materiali si osserva che per l'acciaio esiste un valore di tensione detto "Limite di fatica" che fa da spartiacque tra due fenomeni. Tutti i picchi di sollecitazione di intensità superiore al limite di fatica vanno a sottrarre una percenuale di vita utile del componente e dopo un certo numero di cicli si ha la rottura. I cicli ad intensità inferiore al limite di fatica invece non intaccano la durata del componente, per cui un componente sollecitato con tale tipo di carichi avrà vita infinita.

Nel caso dell'alluminio non esiste limite di fatica e TUTTE le sollecitazioni (dalla pedalata a tutta di Petacchi fino alla goccia di sudore che cade sul telaio) vanno a diminuire la vita residua del componente. Per fortuna agiscono sottreando "quote vita" differenti Alla fine un qualsiasi componente in alluminio sollecitato giungerà a rottura

 

[Lanerossi]

Io ho infatti ragionavo in termini di modulo elastico... per questo non mi tornavano molto i conti...

Al di là di questo so che gran parte dei problemi legati ai materiali non è dovuto alla trazione, bensì alla fatica.
Tuttavia quando si parla di resistenza dei materiali ci rifà sempre al diagramma di trazione perchè è facilmente realizzabile sperimentalmente con un numero limitato di prove molto veloci da eseguire (si prende un provino e lo "tira" finchè non si rompe, detta barbaramente).
Il diagramma a fatica sperimentale richiede tempi e costi non indifferenti e per questo ci si rifà sempre alla letteratura.
Per adattarlo al caso specifico si costruire, attraverso un sistema semplice ma efficace di formule e convenzioni, il diagramma a fatica semplificato (spero sia il termine giusto, ho un buco nella memoria!).
Ecco, il fatto sta che per cotruire questo diagramma si parte come base dai dati del diagramma a trazione.
Se un materiale è molto più resistente di un altro a trazione, sarà molto difficile (se non impossibile) che il suo comportamento a fatica sia peggiore...

 

[devil65]

Allego la mia Grandis in acciaio della quale sono molto contento, in particolare da quando ho montato la forcella in carbonio. Attualmente ho sostituito il reggisella con uno sempre in lega ma nero. Pesa circa 9,2 Kg. in ordine di marcia senza utilizzare componenti particolarmente leggeri, a parte le ruote AC420. Monta gruppo Ultegra 600 8V.

 

[Pertti Karppinen]

Anch'io ho una bici in acciaio dedaccia EOM 16.5 è molto confortevole ma poco reattiva, non pesa tanto di più di una bici in alluminio. La mia ha il solo fodero obliquo in carbonio e devo dire in tutta onestà che è del tutto inutile. Mi ci trovo molto bene anche perchè il telaio è fatto su misura.
Eccola in azione:

 

[Luca-FuntosBike]

Anch'io ho una bici in acciaio dedaccia EOM 16.5 è molto confortevole ma poco reattiva, non pesa tanto di più di una bici in alluminio. La mia ha il solo fodero obliquo in carbonio e devo dire in tutta onestà che è del tutto inutile. Mi ci trovo molto bene anche perchè il telaio è fatto su misura.

Ho notato alla 9colli che va anche più forte della mia.... ha una resistenza alla fatica migliore della mia in alluminio eheheheh :smile:

 

[AleGiant]

Anch'io ho una bici in acciaio dedaccia EOM 16.5 è molto confortevole ma poco reattiva, non pesa tanto di più di una bici in alluminio. La mia ha il solo fodero obliquo in carbonio e devo dire in tutta onestà che è del tutto inutile. Mi ci trovo molto bene anche perchè il telaio è fatto su misura.

sei diverso in foto rispetto l'avatar... :smile: :smile: :smile: :smile:
stasera sono in vena di battute..... dottore... presto l'antidoping per Alegiant! :-) :-)