Изобрести велосипед
Должно быть, определенной категории творческих людей весьма неприятно слышать ироническую поговорку – «подумаешь, изобрел велосипед». Да, это средство передвижения принципиально за полтора века не изменилось, использует передачу мускульной силы человека на колесо.
Но почему так, к примеру, не говорят об автомобилях? Ведь и в этом случае принципиальная схема приведения в движение не меняется, работа новаторов направлена на совершенствование тягового двигателя, подвески, удобства управления, комфортности салона, повешение уровня безопасности и т.п.
Многие будут, наверное, удивлены, но, оказывается, немало креативных инженеров, конструкторов, дизайнеров и просто неравнодушных к велосипеду людей постоянно ищут новые решения по совершенствованию двухколесных машин, работая в тех же направлениях. И изобретений на «велосипедном фронте» очень много, причем иногда они просто поражают своей смелостью и неожиданностью.
Как выбрать горный велосипед при покупке? Все нюансы выбора маунтин-байка.
Фото и видео про экстремальный спорт «скайдайвинг» можно посмотреть на этой странице.
Цепной привод становится неактуальным?
Первые велосипеды приводились в действие педалями, размещенными непосредственно на оси колеса, затем был сделан большой шаг вперед – внедрена цепная передача крутящего момента. Со временем она совершенствовалась, появилась возможность регулировки прикладываемого усилия – переключения скоростей.
Казалось бы, что еще надо, система прошла испытание временем, проста и надёжна. Но конструкторы и изобретатели не успокаиваются.
Несколько лет назад группа венгерских инженеров представила в итальянской Падуе принципиально новый вид передачи усилия с педалей на ведущее колесо. Системе дано название Stringdrive, она чем-то напоминает ременную передачу, но это лишь внешнее сходство.
При вращении педалей усилия с них передаются на фигурные рычаги, которые совершают качательные движения. На рычагах размещены каретки с двумя шкивами. Каретки могут перемещаться вверх-вниз по зубчатой планке при переключении скоростей.
С обеих сторон ведущего заднего колеса установлены подпружиненные муфты, на каждый из которых намотаны и жестко закреплены тросики, который далее проходят через шкивы на рычагах педалей и жестко крепится к раме велосипеда.
Принцип действия таков. При движении педали вперед тросики натягиваются, раскручивая муфту на ведущем колесе, которая и передает ему вращательное движение. При обратном ходе педали муфта, под действием пружины, возвращается в исходное положение, вновь закручивая тросики на свои шкивы. Попеременное действие левой и правой педалей обеспечивает ровное поступательное движение велосипеда.
Интересно, что переключение их можно осуществлять как в движении, так и во время остановки. Кстати, есть возможность не только синхронного изменения передачи на обе стороны рамы, но и подстройки каждой педали индивидуально – это может быть актуальным для людей, у которых, в силу анатомических особенностей, заметна разница в развитии нижних конечностей.
Отличает такой велосипед и симметричность конструкции, что повышает его устойчивость и маневренность. Испытания показали, что машина обладает отменной плавностью хода, после которого становится даже несколько неудобно ездить на велосипеде, собранном по классической схеме.
Есть и еще несколько очень оригинальных разработок передачи усилия на колесо. Например, немецкие и японские конструкторы усовершенствовали карданную передачу, которая уже применялась иногда и ранее.
Новшество в том, что они снабдили ее автоматической компьютеризированной коробкой передач, которая сама выбирает оптимальный режим движения в зависимости от рельефа трассы и дорожной обстановки. Кроме того, эти новинки фирм Yamaha и Mercedes оснащены «умными» системами освещения и сигнализации, самостоятельно включающимися при снижении общей освещенности.
А вы знаете, как правильно хранить велосипед зимой? Этот материал поможет продлить годы жизни вашего железного друга.
Что такое автожир и как он летает можно прочитать по этой ссылке. Все об этом необычном летательном аппарате.
Так же не пропустите небольшой рассказ о парашютном спорте здесь: pro-extrim.com/vysota/parashyuty/parashyutnyjj-sport.html
Можно ли изменить раму?
Группа американских конструкторов пришла к выводу, что классическая треугольная схема рамы в ряде велосипедов – излишество, утяжеляющее общий вес машины.
В самом деле, труба, идущая от педалей к рулевой муфте, имеет постоянное напряжение лишь на разрыв, так почему бы не заменить ее прочным тросом?
Мало того что конструкция велосипеда значительно облегчается. Использование пружинного демпфера в передней части стального нержавеющего тросика и шарнирного соединения горизонтальной трубы рамы с вертикальной позволяют амортизировать удары, принимаемые передним колесом, при этом общая прочность конструкции ничуть не страдает.
Но и это еще не все. Испытания показали значительное повышение КПД подобного велосипеда.
Пружина, установленная в передней части троса имеет способность аккумулировать энергию, которая ранее тратилась впустую в «мертвой» части такта вращения педалей, и даже энергию ударов, пришедшихся на переднее колесо.
Растягиваясь, тросик с пружиной несколько увеличивают колесную базу велосипеда, а сокращаясь – придают ему дополнительное поступательное усилие.
Не боимся упасть!
Движущийся велосипед сохраняет устойчивость по ряду причин, в том числе и из-за того, что вращающиеся колеса имеют гироскопические свойства – способность сохранять ориентацию своей оси в пространстве.
Но начинающему велосипедисту этого не объяснить, для него главное – преодолеть свой первоначальный страх падения – дальше все придет. Как помочь новичку, неважно, ребенок это, или взрослый, который по каким-либо причинам не освоил этой науке в детстве?
Выход один – предоставить ему двухколесный велосипед с еще большей устойчивостью, подарить несколько секунд уверенности, в течение которых он сможет удержаться или беспроблемно остановиться.
Решение напрашивается само собой – усилить гироскопическое действие колеса. Именно этим путем пошли некоторые конструкторы при создании велосипедов повышенной безопасности.
Один из вариантов – установка на одной оси с передним колесом, внутри спиц, дополнительного маховика – гироскопа.
Он раскручивается вместе с колесом при начале движения, но так как обладает большой массой и, стало быть, инерционностью, продолжает вращаться даже при значительном снижении скорости велосипеда, обеспечивая ему вертикальную устойчивость.
Воплотить такую идею в жизнь удалось группе студентов Дартмутского колледжа, они назвали свою разработку GyroBike. Кстати, их конструкция была лицензирована и вошла в серийное производство, а наименование первой модели стало брендом созданной ими впоследствии компании «GyroBike».
Один лишь недостаток – гироскоп начинает вращаться только при движении велосипеда. А можно ли его раскрутить заранее, например, для самых маленьких ездоков, только осваивающих первые метры? Конечно, можно, для этого созданы колеса Gyrowheel со встроенным электрическим гироскопом.
Первой продукцией были 12-дюймовые колеса для детских велосипедов. Их компоновка обеспечивает размещение электродвигателя, аккумуляторов и массивного маховика-гироскопа. Электропривод дает возможность запуска системы стабилизации до начала движения, а значительное увеличение угловой скорости вращения гироскопа существенно увеличивает устойчивость велосипеда.
Успех первых моделей был столь заметен, что было принято решение о выпуске 16-дюймовых колес, и даже колес для стандартных «взрослых» велосипедов. Кроме того, в планах компании – кооперация усилий с производителями байков с целью выпуска фирменной модели велосипеда повышенной безопасности.
Как выбрать покрышки и какое должно быть давление в шинах велосипеда, читайте на нашем сайте.
Сборник лучших фильмов про альпинистов смотрите на странице этого сайта. Не нужно искать по всему интернету.
Дадим ногам отдохнуть!
Подавляющее большинство моделей велосипедов используют для движения мускульную силу ног ездока. Существуют интересные разработки, в которых привод осуществляется с помощью рук, но они, скорее, похожи на спортивные тренажеры, нежели на средство передвижения.
Конструкторская мысль всегда работала над вопросом, как облегчить велосипедисту жизнь, какие способы придания поступательного движения можно дополнительно применить на этой небольшой машине.
Размещаются на велосипедах компактные двигатели внутреннего сгорания. Существует немало разновидностей электроприводов, в том числе и мотор-колесо.
Некоторые разработчики создают даже электрические велосипеды, у которых необходимая энергия поступает с солнечных батарей, встроенных в колеса.
Если честно, идея эта рассматривалась уже давно, энтузиастами неоднократно изготавливались самодельные устройства. Но несколько лет назад американская компания PacificWind выпустила на рынок модельный ряд ранцевых винтовых двигателей, разработанных специально для движения на велосипеде.
Идея понравилась, кстати, и любителям роликовых коньков, лыжникам, скейтбордистам.
Ранец невелик по размеру, не отличается большой шумностью, но, вместе с тем, в него заложена мощность в полторы лошадиных силы. Это дает возможность велосипедисту, без использования педалей, разгоняться до скорости более 50 км/час. Винт, в целях безопасности, имеет ограждение, оббитое мягким материалом.
Двигатель имеет интересный принцип управления – гибкий тросик соединён со специальной перчаткой, и велосипедист выбирает нужные режимы работы привода буквально «мановением пальцев».
Система очень экономична – в среднем от полутора до двух литров топлива на 100 километров пробега, при этом вес ранца – всего от 5 до 8 килограмм, в зависимости от модели и ее мощности.
Существуют и более «сумасшедшие» идеи – оснащение велосипеда портативными реактивными ускорителями – но это, скорее, лежит в плоскости экспериментального творчества, не предназначенного для повседневного использования.
Имеет ли право на жизнь идея самодельного электровелосипеда? Читайте на страницах нашего сайта.
Научиться ездить на заднем колесе и удивлять всех своих друзей сможет любой, кто не пропустил вот этот материал )
Рассказ о нескольких разновидностях экстремального спорта, связанного с прыжками с большой высоты: pro-extrim.com/vysota/dzhamping/jumpings.html
Велосипед-амфибия
Это не миф — велосипеды учатся преодолевать водные преграды, позволяют своему владельцу совершать поездки по спокойной воде. И это уже – не только смелые эксперименты, а серийная модель.
Итальянская компания SBK Engineering из города Виджевано освоила выпуск комплекта, который в считанные минуты превращает шоссейный велосипед в самодвижущийся катамаран.
Весь комплект, за исключением нескольких деталей, которые постоянно закреплены на велосипеде, легко умещается в небольшой ранец, весом всего 11 килограмм. Процесс перевода велосипеда из сухопутного в «водоплавающий» занимает 10–15 минут и не требует никаких специальных инструментов.
Привод – винтовой, крепится к переднему колесу, и служит как для придания тягового усилия, так и для управления этим плавучим транспортом.
Велосипедист обычным образом садится в седло, крутит педали и управляет направлением движения, как и на суше – с помощью руля.
Вращение передается с педалей на заднее колесо, а с него, через гибкий тросик — уже на сам привод. Кстати, этот же тросик используется и в процессе сборки, для передачи усилия на насос для накачки двух входящих в комплект поплавков: достаточно сесть на велосипед, как на велотренажер, и, вращая педали, быстро накачать оба поплавка.
Неугомонные конструктора и дизайнеры не прекращают своей деятельности по изобретению новых велосипедов. Теряешься в догадках – какие еще усовершенствования у них в разработке? Но то, что новаторские идеи у них есть и будут – в этом сомнений нет никаких.
Читайте также
5 комментариев
Мне понравилась идея с применением ранцевых винтовых двигателей, можно и педали покрутить, а если устал, то на ранец переключиться. Только вот интересно, не сдует ли самого ездока с велосипеда? Наверное крепко придется держаться:) Вообще все идеи интересные. Недавно видела велосипед с лыжами вместо колес, очень здорово парень на нем с горки катался. Что-то вроде альтернативы сноуборду и горным лыжам получилось.
Да вот это очень интересно чего чего но такого даже и не видел очень интересно на таком прокатиться Системе Stringdrive ну а электрику сей час пихаю куда не попадя что там уже велосипеды есть которые до 80 км в час разгоняться !
Да, очень увлекательная и познавательная статья. Я думаю, каждому человеку, который ее прочитал, закралась в голову мысль: «Скорее бы эти идеи распространились шире!». И правда, очень бы хотелось) Вы только представьте ситуацию: семья с детьми катается на велосипедах по воде, например) думаю, было бы отлично
Когда изобрели велосипед?
Официально изобретателем первого велосипеда считается немец Карл фон Дрез из Карлсруэ. В 1817 году он создал первый в мире двухколесный самокат. У этого транспортного средства не было педалей, и передвигаться на нем можно было только при помощи ног.
Усевшись на сидение, нужно было отталкиваться от земли – только так колеса приводились в действие. При особых навыках и тренированных ногах можно было достичь скорости до 10 км/ч.
Рис. 1. Первый велосипед.
Важная составляющая велосипеда – колесо – было изобретено гораздо раньше, около 6 тысяч лет назад. Однако все это время его использовали только для передвижения телег, возов и карет, которых тянули на себе лошади.
Появление новых моделей
Необычное транспортное средство фон Дреза подстегнуло умы других изобретателей. В результате в течение ближайших 150 лет велосипед имел множество различных вариаций, пока не приобрел современный вид.
- Во второй половине XIX века в Европе стала набирать большую популярность интересная модель велосипеда, который в народе прозвали «костотрясом» и «пауком». У этого экипажа уже появились педали, однако переднее колесо было очень большим, достигавшим 2 м. Заднее колесо, напротив, было очень маленьким. Передвигаться на таком велосипеде было совсем непросто!
Рис. 2. Костотряс.
- Лишь спустя 20 лет был изобретен велосипед, который походил на современный. Француз Пьер Мишо выровнял размеры обеих колес, закрепил педали на переднем колесе, а тормоз – на заднем. Он создал и продал две модели такого велосипеда, но очень скоро заказов стало так много, что уже в первый год изобретатель продал 400 моделей своего «детища».
Некоторые историки уверены, что первым, кто создал велосипед, был гениальный мастер эпохи Возрождения Леонардо да Винчи. Как выяснилось, он еще в 1495 году нарисовал подробный макет двухколесного механизма, однако об этом стало известно лишь в конце XIX века.
Современный велосипед
В наши дни многие люди не представляют свою жизнь без «двухколесного друга». На нем ездят на работу, в школу, выбираются на загородные прогулки, отправляются в далекие путешествия.
- 1. Где живут слоны
- 2. Где живут белые медведи (1 класс)
3. Окружающий мир (2 класс): Путешествие по Москве
Сегодня каждый человек может подобрать велосипед по своему вкусу и потребностям:
- Складные – легко складываются на две половинки и так же легко раскладываются. Такие модели легко помещаются в багажнике автомобиля.
- Модели с небольшими колесами – на них очень удобно передвигаться по улицам современного города.
- Детские и подростковые велосипеды – отличаются небольшими размерами и устойчивыми колесами.
- Гоночные – легкие и прочные, они способны развивать скорость до 60 км/ ч.
- Горные – одни из самых популярных моделей. На них можно ездить и в городе, и по проселочной дороге.
Рис. 3. Гоночный велосипед.
Что мы узнали?
При изучении одной из тем по программе окружающего мира за 1 класс мы узнали, когда изобрели первый велосипед. В разное время разные изобретатели делали его все более удобным и надежным. В настоящее время существует очень много различных моделей велосипедов.
Кто и в каком году изобрел самый первый деревянный велосипед в мире?
Сложно ответить на вопрос, в каком году был изобретен первый деревянный велосипед. И кого именно можно считать отцом «чудо машины». Ведь история создания велосипеда довольно разнообразная. Чтобы он стал таким, каким мы его знаем сейчас, понадобился не один десяток лет. Но началось все в далеком 1817 году.
Когда и кем был создан
Год предшествующий этому знаковому событию считался «годом без лета». Аномальные холода, вследствие извержения вулкана, фиксировались на западном полушарии в 1816 год. Был уничтожен практически весь урожай. Поголовье домашнего скота, в том числе и лошадей, значительно сократилось. Поэтому люди старались найти альтернативный способ передвижения.
Возможно, именно это подтолкнуло Карла фон Дреза возобновить работу над велосипедом. Его первая попытка продемонстрировать транспортное средство в 1814 году не увенчалась успехом. А в 1817 году этот немецкий барон создал первое подобие велосипеда. Конструкция была двухколесной, имела руль-держатель над передним колесом и состояла полностью из дерева.
Называли деревянный велосипед «машиной для бега». Так как передвигались на нем с помощью ног, отталкиваясь ими от земли. При этом нужно было балансировать на переднем колесе. Это больше походило на самокат, чем на велосипед. На нем можно было разогнать скорость до 12 км/час.
Через год Дрез запатентовал свое изобретение. Оно стало настолько популярно к концу 1918 года, что его стали выпускать на французских и английских предприятиях по производству карет. Но «велосипедный бум» продлился недолго, и не принес Карлу Дрезу много денег. В 1851 году профессор умер не имея ни гроша за душой. Только спустя 20 лет возобновилась работа над велосипедами.
[attention type=yellow]Интересно знать! Создание велосипеда сыграло немаловажную роль в развитии автомобилей и самолетов в будущем.[/attention]
Путь к настоящему велосипеду
В 1840 году шотландский кузнец Киркпатрик Макмиллан прикрепил первые педали и седло к «машине для бега». Трансмиссия данной конструкции представляла собой систему шатунов, которые передавали усилие от человека, к переднему колесу. Как в классической швейной машинке.
В 1863 году молодой инженер Пьер Лалман, который разрабатывал детские коляски, прикрепил педали к давно забытой дрезине. Вся конструкция крепилась на передней оси. Лилман продемонстрировал свое изобретение в Париже и привлек внимание очень многих. В том числе и трех богатых братьев Оливье. Они высоко оценили новый велосипед, и предложили Лалману сотрудничество.
Пьер Мишо, известный французский инженер, также работающий с братьями Оливье, усовершенствовал модель Лалмана: заменил деревянную раму на железную. Однако колеса все еще оставались деревянными, с металлическими шинами. Мишо также предложил назвать новое транспортное средство « vélocipède» (велосипед).
[attention type=yellow]Интересно знать! Только в 1866 году Пьеру Лалман удалось получить патент на свое изобретение. Этот год и считается началом массового производства велосипедов.[/attention]
Легенды об изобретение
Существует еще несколько теорий того, где и кем был изобретен первый велосипед. Но их относят скорее к патриотическим легендам, не получившим достаточно доказательств.
По одним источникам создателем велосипеда считают Леонардо да Винчи. Были найдены эскизы примитивного велосипеда, дотированные 1493 годом. Предполагалось, что они принадлежат ему. Но последующая экспертиза показала, что это не так. Возможно, эскиз выполнил его ученик, когда оригинал был утерян, но эти данные также считаются ложными.
Другие говорят, что в 1801 году русский крепостной Ефим Артаманов сконструировал железный велосипед. На нем он проделал путь из города Верхотурье до Москвы. Об этом свидетельствует лишь одна запись в «Словаре Верхотурского уезда Пермской губернии». Сама же конструкция была передана в царскую коллекцию, и вскоре утеряна.
История создания электровелосипеда
На данный момент по темпам роста сегмент электрических велосипедов не уступает сегменту электромобилей. Востребованность стремительно растет среди потребителей в Азии и по всему миру. Отечественный рынок довольно скромный, но для него характерно гармоничное плавное развитие и прогресс.
Потенциал есть, и его раскрытие – это всего лишь вопрос времени. История электровелосипеда началась более 100 лет назад. Она прошла через ряд периодов взлетов и падений, колоссальное количество изобретений и усовершенствований.
Начало периода великих экспериментов
Человечеству понадобилось больше 400 лет, чтобы сконструировать базу – обычный велосипед на мускульной тяге в самом примитивном своем виде. Первые упоминания о попытках изобрести велосипед датируются 1418 годом, когда инженер из Италии Джованни Фонтана сконструировал специфический агрегат, оснащенный четырьмя колесами. Они приводились в движение с помощью веревки, которая взаимодействовала по задумке автора с зубчатым колесом.
Внимание общественного заслужило детище Карла фон Дреза. Новинка от конструктора по внешнему виду и принципу работы больше напоминала самокату двухколесной модификации. Одно из названий старинного электротранспорта — «Draisienne».
За тем последовала череда попыток изменить модификацию базового концепта. Частично прорыв случился, когда в 1839 году проявились подшипники и педальный механизм. Последующие несколько лет «первый велосипед» дополняли новые детали. Ненадолго лидерами стали велосипеды с большим передним колесом.
Параллельно развивались первые модели мотоциклов. Сильвестр Ропер в 1960 гг создал первый паровой велосипед. Он был громоздким и шумным. В 1884 году Ропер начал работать над усовершенствованной версией своего велосипеда, который обладал скоростью свыше 60 км/ч и запасом хода больше 10 км. В 1896 году изобретатель погиб, представляя свое изобретение. В это же время Эдвард Батлер изобрел первый «бензиновый велосипед» — он же в современном формате мог быть представлен, как мотоцикл – так начался новый период расцвета технологий.
Современный электровелосипед – путь к успеху
1890-е считаются периодом расцвета в истории велосипедов: изобретатели представляют новые версии технических устройств, формируются первые крупные производители в данном сегменте, расширяется сам рынок. Самые прогрессивные модели уже могли похвастаться складной конструкцией и неплохим функционалом.
В 1895 году Огден Болтон создал удачную версию велосипеда с электрическим приводом. В качестве базы для питания агрегата была выбрана скромная 10-вольтовая батарея, которая фиксировалась на каркас рамы. Историки предполагают, что система была крайне несовершенной без педалей и даже системы передач.
Появление полноценного электровелосипеда стало возможно, благодаря стараниям Осии Либби. Электрический велосипед был оборудован двумя двигателями и батареями, а также имел два колеса. На ровной дороге хватало потенциала одного аккумулятора, а при подъеме техника работала в усиленном режиме за счет подключения дополнительного оборудования.
Многих изобретателей не покидала мысль оснастить обычный велосипед «дополнительными вращающимися компонентами», таким образом, способствуя автоматизации агрегата по максимуму. Это касается изобретения «дополнительного колеса» с целью усовершенствовать и качественно модифицировать традиционное средство передвижения. Деталь крепилась к заднему колесу. В 1909 году инновационное приспособление было с успехом продемонстрировано широкой аудитории.
Инновационный агрегат в своем первозданном виде выпускали в довольно большом количестве до конца 1920-х годов. Колесо способствовало разгону до 25 км/час. На тот период приспособление делало обычный велосипед полноценным скоростным мотоциклом. По аналогичному принципу спустя некоторое время начали производить мопеды.
Первые удачные версии
Задумки стали реализовываться в конце XIXв. с экспериментами по использованию только что изобретенных двигателей внутреннего сгорания. Многие модели велосипедов можно было эксплуатировать в 3-х режимах:
- движение без двигателя;
- комбинированное движение;
- движение на тяге мотора.
В 1920 году производственная группа Heinzmann инициировало производство электрических двигателей, предназначенных для оснастки именно велосипедов. Первый такой агрегат предназначался для оснастки парного велосипеда. Электровелосипеды компании до сих пор популярны на рынке.
В течение 30-х годов число производителей, которые пытались создавать максимально усовершенствованные модификации электрических велосипедов, существенно расширилось. Появились новые «лидеры» рынка. Однако Вторая Мировая война остановила прогресс на несколько лет. Однако нарастающий топливный кризис послужил своеобразным толчком к новым многочисленным экспериментам с электротранспортом. Многие компании стремились создать транспортное средство, которое бы работало на электричестве, и позволило отказаться от дорогостоящего бензина.
Тенденции азиатского рынка
Японские технологии кардинально изменили категорию этого электротранспорта. В 1970 году производственная группа Panasonic выпускает свою первую модель электрического велосипеда на мировой рынок. За уникальной разработкой последовало еще несколько моделей, но они так и не стали серийными. Проблема — тяжелые батареи чрезмерно утяжеляли конструкцию.
В 1989 году Майкл Куттер представил механизм ассистирования педалированию. Система в автоматическом режиме запускала мотор-колесо электрического велосипеда еще в самом начале вращения. Принцип оказался настолько удачным, что даже современные производители продолжают использовать данную наработку. В это же время появилась еще одна стоящая наработка — Sanyo Enacle – это первая модификация, оснащенная полноценным функциональным электрическим приводом. В качестве аккумулятора применяли никель-кадмиевые модели.
Электровелосипед отличается от обычного велосипеда наличием трех дополнительных компонентов:
Источники:
https://pro-extrim.com/ground/velo/izobresti-velosiped.html
https://obrazovaka.ru/okruzhayushhiy-mir/kogda-izobreli-velosiped-1-klass.html
https://veloprofy.com/advice/derevyannyj-velosiped/
https://electrotransport.su/istoriya-sozdaniya-elektrovelosipeda/