Articles

Kolumna Środkowa

obecnie statywy wykonane są głównie z dwóch materiałów, włókna węglowego i aluminium. Ci, którzy chcą zainwestować w zestaw nóg statywu, często będą musieli wybrać między nimi. To mógł być krótki post. Włókno węglowe jest wyraźnie lepszym materiałem z punktu widzenia inżynierii i projektowania. Dlaczego I O ile lepiej jest długa część tego postu.

z teoretycznego punktu widzenia wybór zastosowania włókna węglowego nad aluminium jest dobrze uzasadniony. Sztywność materiału jest kwantyfikowana przez metrykę zwaną modułem Younga. Na tej stronie Wikipedii sztywność włókna węglowego jest wymieniona na 181 GPa, podczas gdy sztywność aluminium wynosi 69 GPa. Znacznie lepiej sprawdzi się więc węglowy statyw o takich samych wymiarach rur jak aluminiowy. Ponadto włókno węglowe jest mniej gęste niż aluminium i dlatego statyw będzie również lżejszy.

to uproszczone porównanie jest dalekie od całej historii. W praktyce Rury Z Włókna Węglowego różnią się znacznie pod względem jakości i sztywności. Istnieje wiele czynników, które wpływają na wytwarzanie Rury Z Włókna Węglowego, takich jak kierunek włókien, moduł włókien i stosunek Żywica/włókno. Na przykład ta sama strona Wikipedii, o której mowa w powyższym akapicie, wymienia inne włókno węglowe o module 30-50 GPa, znacznie mniejszym niż aluminium. Łatwo jest zaoszczędzić koszty po stronie produkcyjnej, korzystając z lamp słabej jakości, a jednocześnie móc sprzedawać statyw jako włókno węglowe. Producenci statywów często wymieniają liczbę warstw włókna węglowego stosowanych w swoich lampach, ale to też może być mylące i ma tylko niewielką korelację z ostateczną sztywnością rury. Nie bez powodu żaden z czołowych producentów nie wymienia liczby warstw w swoich lampach. To bezsensowna miara. Wiem, że nie ma sposobu, aby zebrać jakość rur z włókna węglowego stosowanych w statywie bez pomiaru sztywności statywu, jak to zrobiono na tej stronie. Jest znacznie więcej do powiedzenia na temat włókna węglowego, takiego jak nie-izotropowy charakter sztywności, i prawdopodobnie będę w przyszłym poście. Na razie zauważmy po prostu, że istnieje ogromna rozbieżność w sztywności różnych kompozytów z włókna węglowego.

Poniżej znajduje się Wykres sztywności regulowanej wysokością w stosunku do wagi dla każdego testowanego statywu. Jest to po prostu wizualna reprezentacja strony rankingowej. Im dalej w górę i w lewo statyw znajduje się na działce, tym lepszy wynik. Na tym wykresie jednak statywy z aluminiowymi nogami są narysowane na niebiesko, a te z nogami z włókna węglowego są narysowane na Czerwono.

różnica w wydajności jest wyraźnie widoczna, a statywy z włókna węglowego działają znacznie lepiej niż aluminiowe. Szczególnie interesujące jest to, że wszystkie aluminiowe statywy wydają się spadać na linię, a sztywność jest w przybliżeniu proporcjonalna do wagi. Wydaje się, że stare przekonanie, że stabilne statywy są koniecznie ciężkie, jest poprawne, jeśli chodzi o aluminiowe nogi. W przypadku nóg z włókna węglowego widzimy o wiele większą dyspersję między najniższymi i najwyższymi statywami o danej wadze. Ma to doskonały sens, biorąc pod uwagę nasze zrozumienie szerokiego zakresu jakości rur z włókna węglowego. Najlepsze statywy z włókna węglowego są znacznie lżejsze i sztywniejsze niż aluminiowe. Najgorsze wydają się mieć podobną sztywność do aluminiowego odpowiednika, zachowując przy tym zalety wagowe.

teoretycznie włókno węglowe wydaje się mieć lepsze tłumienie niż aluminium. Dane dotyczące współczynnika tłumienia można znaleźć zarówno dla kompozytu z aluminium, jak i włókna węglowego. Współczynniki tłumienia są lepsze dla kompozytów z włókna węglowego niż dla aluminium o współczynniku między 1-3x w zależności od próbki użytego włókna węglowego i kierunku wibracji. Współczynnik tłumienia zależy od sztywności i ciężaru materiału. Włókno węglowe jest na ogół sztywniejsze i lżejsze, a te z grubsza równoważą się pod względem wielkości, więc współczynniki tłumienia powinny być nieco porównywalne. Ostrzegam, że zajmujemy się poważną nauką. Należy zauważyć, że dane dotyczące tłumienia podane na tej stronie nie są współczynnikiem, ale absolutnym współczynnikiem tłumienia i są bezpośrednio do siebie porównywalne. Ponownie, kompozyt z włókna węglowego może być wytwarzany na wiele różnych sposobów i naturalnie powinniśmy spodziewać się wariancji właściwości tłumiących. Podsumowując, powinniśmy oczekiwać lepszych właściwości tłumiących od nóg z włókna węglowego.

z pewnymi oczekiwaniami pod paskiem możemy teraz spojrzeć na dane. Poniżej znajduje się Wykres średniego tłumienia (średnia harmoniczna tłumienia skoku i odchylenia) w stosunku do ciężaru statywu. Logika tej fabuły jest mniej teoretyczna niż logika sztywności, ale nadal jest przydatna.

statywy z włókna węglowego nadal wydają się lepiej, ale nie dominująco. Jak widzieliśmy w poprzednich postach, tłumienie może zachowywać się w zabawny sposób w porównaniu do ładnego liniowego zachowania sztywności. W szczególności łatwo jest dodać dużo tłumienia do statywu po prostu zmieniając Materiał płyty górnej lub angażując śruby ustalające, które utrzymują głowicę w miejscu. Tłumienie związane z nogami może być zatem karłowate przez inne czynniki konstrukcyjne statywu. Biorąc pod uwagę, że widzieliśmy statywy z włókna węglowego o bardzo niskim tłumieniu, postuluję, że materiały na nogi przyczyniają się stosunkowo niewiele do tłumienia, które zwykle widzimy w statywach. Włókno węglowe wydaje się jednak lepiej wilgotne niż aluminium, zgodnie z oczekiwaniami.

oprócz analizy całej bazy testowanych statywów, przetestowałem cztery zestawy statywów, które są identyczne z wyjątkiem materiału nogi. Zapewniają one znacznie lepszą kontrolę nad naszym badaniem. Specyfikacje pomiarowe dla tych statywów są wymienione poniżej. Jak zwykle podana sztywność i tłumienie są średnią harmoniczną pomiarów obu osi.

Statyw Cena Średnia sztywność Nm średnie tłumienie Js Waga lbs (kgs)
Manfrotto MT055CXPRO3 $340 0.386 4.26 (1.933)
Manfrotto MT055XPRO3 $230 877.8 0.200 5.50 (2.498)
Manfrotto MT190CXPRO3 $330 756.6 0.177 3.49 (1.587)
Manfrotto MT190XPRO3 $176 519.7 0.067 4.39 (1.995)
Manfrotto 190go! Carbon $280 548.2 0.148 2.97 (1.351)
Manfrotto 190go! Aluminum $150 482.7 0.125 3.63 (1.65)
MeFoto GlobeTrotter Carbon $350 531.2 0.166 2.97 (1.35)
Mefoto GlobeTrotter Aluminium $200 495.4 0.196 3.64 (1.653)

jak widać z tabeli, statywy z włókna węglowego są mniej więcej o 20% lżejsze, z lepszą sztywnością, ogólnie lepszym tłumieniem, po nieco podwojonej cenie. Istnieje znaczne rozłożenie między parami statywów w odniesieniu do różnicy w sztywności i wydajności tłumienia. W przypadku statywów Manfrotto MT sztywność i tłumienie są znacznie lepsze w przypadku wersji carbon, podczas gdy w przypadku Mefoto Globetrotter sztywność jest mniej więcej taka sama, a tłumienie jest jakoś gorsze.

ta rozbieżność bezpośrednio jest prawie na pewno wynikiem jakości użytego włókna węglowego. Tanie rury z włókna węglowego w Mefoto są znacznie lżejsze niż ich aluminiowe odpowiedniki, ale w rzeczywistości nie działają lepiej. Statywy Manfrotto MT ostatnio podniosły swoją grę i wyraźnie wykorzystują lampy wyższej jakości. Ten zestaw danych jest z natury ograniczony do statywów, które mają zarówno wersje z włókna węglowego, jak i aluminium. Wszystkie najdroższe (i najwydajniejsze) statywy nie występują w wersjach aluminiowych. To zaprzecza nam bezpośredniego porównania tego, o ile lepsze mogą być najlepsze statywy węglowe. Jednak Wykres sztywności w stosunku do masy dla wszystkich powyższych statywów mówi nam, że wydajność węgla jest co najmniej kilka razy lepsza. Nie jest tajemnicą, dlaczego ci producenci, którzy chcą zrobić najlepsze możliwe statywy, używają tylko węgla.

do tej pory skupiliśmy się tylko na aspektach wydajności włókna węglowego i aluminium. Istnieją inne właściwości tych materiałów, które wpływają na użycie statywu. Włókno węglowe ma znacznie niższą przewodność cieplną niż aluminium. Obsługa aluminiowego statywu w zimny poranek może być naprawdę niewygodnym doświadczeniem i wpływać na sesję. Właściwości izolacyjne włókna węglowego mogą sprawić, że nie będzie to problemem. W szczypcie, tak jak owijki na nogi, ale te dodatkowo zwiększają wagę statywu. Pod silnym naprężeniem aluminium odkształca się, a włókno węglowe rozpada się. Wygięty statyw jest nadal prawdopodobnie przydatny, podczas gdy rozbity nie jest. Jeśli uszkodzenie jest problemem dla Twojego sprzętu, może to mieć wpływ na wybór materiału.

w podsumowaniu:

węgiel

  • lepsza sztywność
  • lepsze tłumienie
  • lżejsze
  • niższa przewodność cieplna

Aluminium

  • tańsze
  • odporny na uszkodzenia

Włókno węglowe jest wyraźnie lepszym materiałem do statywów. Po prostu wykonuje się na znacznie wyższym niż aluminium, które było poprzednim materiałem z wyboru. Aluminium nadal ma rolę do odegrania dla ekonomicznych statywów. Jest znacznie tańszy i może być używany do zapewnienia dobrej jakości i jakości wykonania. Jeśli pod koniec tego artykułu nadal próbujesz wybrać między aluminium a włóknem węglowym, po prostu musisz zdecydować, czy zyski z włókna węglowego są warte dodatkowych kosztów. I pamiętaj, że nie wszystkie włókna węglowe są sobie równe.