Сообщение на тему велосипед

Велосипед – одно из самых популярных транспортных средств, особенно среди детей. Оно дарит чувство свободы, позволяет быстро передвигаться и не загрязнять воздух выхлопными газами, как делают это автомобили. Давайте узнаем, когда изобрели велосипед!

Первые попытки

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.

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.

Сообщение на тему «Когда изобрели велосипед» (окружающий мир, 1 класс)

Школьники начинают познавать окружающий мир в 1 классе. Когда изобрели велосипед — транспорт, который так любят дети — учителя рассказывают малышам довольно редко. А на самом деле его история очень интересна. Ведь это средство передвижения прошло множество изменений, прежде чем превратиться в современные модели. Его прототипы создавались не одним человеком, а сразу несколькими изобретателями.

История появления

Транспорт выпускался исключительно для взрослых, только в 20 веке появились модели для детей. История велосипеда началась еще 200 лет назад. Над созданием этого средства передвижения сначала работал Карл фон Дрез из немецкого города Карлсруэ. Он изучал сельское хозяйство, зодчество и физику, а также носил титул барона. Но его всегда тянуло к технике и изобретениям.

В 1817 году он изобрел самокат на двух колесах. На нем можно было ездить, отталкиваясь ногами от земли. А уже в 1818 немец выпустил следующую модель. Она уже больше походила на современные велосипеды, но все же у нее не было педалей. Изготовлено изделие было из дерева, из-за чего много весило.

Над своей первой машиной фон Дрез работал более шести лет. В 1816 он провел испытания, а в 1817 представил ее публике. Жители города были в восторге от такого транспорта, ведь он набирал скорость до 10 км/час. На нем можно было передвигаться гораздо быстрее, чем пешком. И оно не требовало стольких затрат, как кареты, запряженные лошадьми. Но местная администрация отнеслась к нему холодно и запретила передвижения на самокате по улицам.

В 1818 немец получил патент на свое изобретение и назвал его «Laufmaschine», что в переводе означает «машина для бега». У модели было 2 колеса, деревянные рама и руль. Велосипеды в том же году вышли в массовое производство. Выпуск первой партии профинансировал баварский герцог.

Тогда городским властям пришлось смириться, что местные жители стали скупать этот транспорт. В 1819 году новая техника стала известна за пределами Германии. На самокатах Карла фон Дреза ездили и в Париже, и в Лондоне.

Денди-хорз

Любой механик, в руки которому попадает техническая новинка, стремится ее усовершенствовать. Это коснулось и первого велосипеда. Изменения внесли несколько известных личностей:

Киркпатрик Макмиллан;
Пьер Ларман;
братья Оливье и Пьер Мишо.

В Шотландии жил кузнец Киркпатрик Макмиллан, позаботившийся о комфорте ездоков. К немецкой модели он добавил сиденье и педали. Внешне его изобретение уже больше напоминало современные варианты. Принцип действия был таким же: человек крутил педали, они двигали переднее колесо, велосипед ехал вперед. Но шотландец создал модель, которая не стала знаменитой. О ней узнали только его близкие люди. По каким-то причинам Макмиллан не стал афишировать свое транспортное средство.

Именно поэтому с момента, когда изобрели 1 велосипед, и до 60-х годов 19 века люди продолжали передвигаться на нем, как на самокате. Им приходилось отталкиваться ногами от дороги и управлять средством с помощью руля.

В 1862 году транспортом занялся Пьер Ларман. Именно с ним и связывают историю возникновения велосипеда. Для детей он стал настоящим волшебником, ведь подарил им такое средство для передвижения. На самом деле еще задолго до фон Дреза были попытки изобрести нечто подобное.

Некоторые варианты чертежей приписывают Леонардо да Винчи. Но историки выяснили, что проекты, которые выдавали за его идеи, на самом деле начертаны на бумаге, датирующейся 18 столетием. А великий художник умер в начале 16-го века. Ларман добавил педали к уже имеющимся моделям, установив их на переднем колесе. Теперь управлять велосипедом стало проще.

А в 1863 году техническая новинка заинтересовала братьев Оливье. Они решили выпускать транспорт в промышленных масштабах и дали ему название — «денди-хорз». Вместе с Пьером Мишо братья создали велосипеды с металлической рамой, что сделало транспорт более легким. Некоторое время они сотрудничали с Ларманом. Но в 1866 году он переехал в Америку, где и оформил патент на свое изобретение. Из-за этого его называют создателем велосипеда. А в России таковым долгое время считался крепостной Артамонов.

Пенни-фартинг

В 70-х годах 19 столетия велосипеды стали довольно распространенным видом транспорта. Но у них были колеса разного диаметра: переднее гораздо больше заднего, поэтому у таких велосипедов появилось название — пенни-фартинг. Так назывались монеты, отличающиеся размером.

Это средство передвижение было довольно опасным, многие водители получали травмы. Сиденье находилось слишком высоко, а центр тяжести был спереди. Если велосипед наезжал на маленький камушек, он переворачивался, а ездок падал.

Такая модель появилась из-за того, что создатели пытались придать транспорту ускорение. В те годы на технике еще не было приводов, а небольшие колеса ограничивали возможность разгона. Разработкой транспорта занимались несколько изобретателей:

Юджин Мейер;
Томми Стивенс;
Джеймс Старлей.

Мейер в 1869 году придумал спицы, сделав их из металлической проволоки. Благодаря этому колеса стали более прочными, а вес велосипеда уменьшился.

Пенни-фартинги выглядели необычно, они нравились покупателям. Многие англичане и французы использовали их во время прогулок по городским улицам.

На этом транспорте проводились первые соревнования. В 1885 году спортсмен и техник Томми Стивенс совершил кругосветное путешествие на велосипеде. После этого англичанин Старлей решил усовершенствовать модель. Он добавил к транспорту подшипники и резиновые рамы, которые начали изготавливать из труб. Благодаря этому велосипед стал более легким, но менее прочным.

До самого конца 19 столетия пенни-фартинги были популярными среди спортсменов и любителей неспешных прогулок. Но после 1893 года их перестали выпускать. Хотя и сегодня можно найти старинные модели. Их собирают коллекционеры, а в цирках на них до сих пор выступают акробаты и гимнасты. Некоторые производители продолжают выпускать раритетные транспортные средства.

Современные модели

В сообщении или докладе про велосипед нужно обязательно рассказать о современных моделях транспорта. Совершенствование средства передвижения продолжалось довольно долго. Над ним работали физики, техники:

Лоусон;
Кемп Старли;
Бойд Данлоп.

В 1878 году над велосипедом работал англичанин Лоусон. Он изобрел цепную передачу, что облегчило управление. А спустя 6 лет появилась модель Rover, которая практически не отличается от современного транспорта.

Джон Кемп Старли придумал «скитальца», как сам изобретатель прозвал свою технику. У нее были одинаковые по диаметру колеса, цепная передача на заднее и крепкая рама. Седло располагалось посредине велосипеда и было зафиксировано на раме между колесами. Тем не менее именно Роверы считались наиболее безопасными средствами передвижения.

Фирма с таким же названием стала автомобильным концерном, который работал до 2005 года. Но из-за банкротства компанию пришлось ликвидировать. А само слово «Ровер» стало нарицательным во многих странах. Так называют велосипеды.

Шотландец Джон Бойд Данлоп пошел дальше — он оснастил транспорт каучуковыми надувными колесами. После этого технику перестали называть «костотрясом», ведь двигаться по неровным дорогам стало гораздо комфортнее.

В 90-х годах 19 века появились новые велосипеды из алюминия. Раньше их изготавливали из железа и не покрывали краской. Водителям приходилось часто чистить их бензином или керосином. Появились и другие новшества:

педальные тормоза;
механизм свободного хода;
тормоза на руле.

В 1898 году к велосипеду добавили педальные тормоза. Позже появился механизм свободного хода, с его помощью можно легко спуститься с горы. А ручные тормоза стали последней находкой, но сразу их не оценили. Часто изменялся внешний вид транспорта: в 1878 создали складные модели, в 1895 изобрели лигерад. Массовое производство началось только на заводе «Пежо» в 1914 году. Тогда велосипеды стали доступными практически для всех. Ученики ездили на них в школу, взрослые на работу.

Новая эра

Активные изменения начались в прошлом столетии. Техники поработали над механизмом переключения скоростей. Первый прототип был довольно примитивным: он состоял из двух звездочек на заднем колесе. Водителю нужно было остановиться, снять и перевернуть его, снова установить, зафиксировать и натянуть цепь.

Но такой транспорт не подходит для спортивных соревнований, поэтому изобретатели решили разработать новый механизм. Он состоял из зубчатых колес, а создал его итальянский велогонщик Туллио Кампаньоло в 1950 году. До этого он занимался производством двухколесного транспорта.

После 1950-х стали использовать новые материалы — углепластик и титан. Эти технологии позволили уменьшить массу велосипеда. Высокоразвитым производство было в СССР. Здесь кататься учились с раннего детства. Для самых маленьких выпускали трехколесный транспорт, но его можно было трансформировать в двухколесный.

В 2000-х начался новый бум популярности велосипедов. Стало модным вести здоровый образ жизни, а он исключает поездки на автомобилях или мотоциклах. На двухколесном транспорте легко можно добраться до места учебы или работы.

В небольшом рассказе на тему развития велосипедов стоит указать, что за последнее десятилетие появились сотни различных моделей. Есть виды транспорта для женщин, детей и мужчин, гонок и ежедневных поездок, выполнения трюков, спуска и подъема по горам, даже переправы по ручьям и катания по лесам.

Велосипеды считаются безопасным и экологическим средством передвижения. Они не загрязняют окружающую среду, помогают укрепить мышцы. Дети с их помощью развивают чувство равновесия и учат правила дорожного движения.

Реферат: Велоспорт и здоровье

ЧЕЛОВЕК — общественное существо, представляющее собой высшую ступень развития живых организмов на Земле, обладающее сложно организованным мозгом, сознанием и членораздельной речью. Сущность человека нельзя свести к особенностям его анатомического строения, например, вертикальному положению тела, специфическому строению конечностей и сложной организации мозга. Человек со всеми его специфическими особенностями есть продукт общественно-исторического развития. При этом он имеет не только свою общественную историю, но и свою естественную предысторию. Эволюция анатомо-физиологического строения животных постепенно подготовила возможность перехода к анатомо-физиологическому строению человека. А возникновение сознания было подготовлено всем предшествующим ходом естественной истории умственного развития животных. Начало изготовления искусственных орудий труда ознаменовало собой начало возникновения человека. И в результате неуклонно развивающейся трудовой деятельности человек не только видоизменял природу, но и видоизменялся сам. Пока, наконец, в течение сотен лет не достиг современного типа строения и не превратился в новый биологический вид, именуемый Homo Sapiens (человек разумный).

Наивысшее анатомическое и функциональное развитие головного мозга и его коры отличает человека от всех животных. Выражением особого развития нервной (интеллектуальной) деятельности у человека служит наличие, кроме первой сигнальной системы — системы условно рефлекторных связей, сформировавшихся при непосредственном воздействии раздражений, исходящих из внешней и внутренней среды, еще второй сигнальной системы, заключающейся в восприятии речи, сигналов, заменяющих непосредственное восприятие раздражителя. Вторая сигнальная система лежит в основе процесса мышления, свойственного лишь человеку.

Но это не только большой плюс, но и минус человечества. Цивилизация настолько облегчила жизнь человеку, что все его, в прошлом естественные навыки приобрели характер чего-то выдающегося. Появившиеся машины, поезда и самолеты, бесспорно, облегчили возможность передвижения, но и отняли у человека возможность передвигаться естественным путем.

Все большее количество людей в настоящее время ведут борьбу за здоровый образ жизни, поскольку физическая культура укрепляет здоровье, развивает физические силы и двигательные способности человека. Большое разнообразие физических упражнений, применяемых в процессе физического воспитания, позволяют человеку быть в хорошей физической форме и вести здоровый образ жизни. Такие виды спорта как бег, ходьба на лыжах, плавание, велосипед не только развивают мышцы, но и укрепляют позвоночник, что позволяет с большой долей вероятности избежать многих заболеваний в будущем. Можно заниматься любым видом спорта только в целях активного отдыха, развлечения и укрепления здоровья и не ставить перед собой задачи достижения высоких результатов и участия в соревнованиях.

Спортивные развлечения — прогулки пешком, верхом, на лыжах, на велосипеде и другие должны быть строго дозированы в зависимости от состояния здоровья, возраста, подготовленности, метеорологических и других условий, в которых они проводятся.

Велосипед и оздоровительная физическая культура

По степени влияния на организм все виды оздоровительной физической культуры (в зависимости от структуры движений) можно разделить на две большие группы: упражнения циклического и ациклического характера.

Циклические упражнения — это такие двигательные акты, в которых длительное время постоянно повторяется один и тот же законченный двигательный цикл. Езда на велосипеде, равно как и ходьба, бег, ходьба на лыжах, езда не велосипеде, плавание, гребля, относятся к таким упражнениям. Но сначала необходимо рассмотреть историю создания самого велосипеда и историю велоспорта.

1. История велоспорта

В отличие от многих олимпийских видов спорта, история которых исчисляется тысячелетиями, велосипедный спорт возник сравнительно недавно — в конце XIX века. Но прежде, чем рассказать о зарождение и развитии велосипедного спорта, уместно будет вспомнить историю возникновения самого велосипеда. Идея передвижения на колесах за счет мускульной силы человека родилась очень давно. Различные коляски, повозки, приводимые в движение человеком на 4, 3 и 2 колесах, появились почти одновременно в Германии, Франции, Англии и других странах. Не остались в стороне и российские умельцы. Первый год XIX столетия ознаменовался созданием первого двухколесного цельнометаллического велосипеда. Сотворил его на нижнетагильском заводе крепостной мастеровой Ефим Михеевич Артамонов. Он "в день Ильи Пророка года 1800 ездил на диковинном велосипеде по улицам Екатеринбурга", а в 1801г. добрался на своем самокате в Москву, преодолев по бездорожью более 5тыс. км. В столице он показал свое детище во время коронации царя, за что был освобожден от крепостной зависимости. Весил "новорожденный" больше 40кг. Но мастеровому не помогли. Патент на изобретение не выдали. Летописцы велосипедной истории считают родоначальником современной веломашины изобретение немца лесничего Карла фон Драйса из Мангейма. В 1814г. он построил свой деревянный двухколесный велосипед, который имел управляемое переднее колесо и мог двигаться в любую сторону.

В 1817 г. Карл фон Драйс получил патент в Германии на изобретение велосипеда. Дальнейшее усовершенствование велосипеда происходило в Западной Европе и Америке.

Официальной датой начала проведения соревнований по велосипедному спорту принято считать 31 мая 1868 года, когда на аллеях парка парижского пригорода Сен-Клу была организована гонка на 2 000м. Ее победителем стал англичанин Дж. Мур, который в следующем году триумфально финишировал во впервые проводившейся шоссейной гонке на велосипеде Париж-Руан на 120км. Победитель англичанин Мур окончил дистанцию за 10 час 45 мин, т.е. со скоростью спортсмена-пешехода. В дальнейшем скорость велосипеда была доведена до 30км/ч. Изобретатели увеличили переднее колесо и уменьшили заднее. Эти машины получили название "пауков". Однако езда на них была не безопасна. При малейшем толчке велосипед опрокидывался и седок совершал прыжок через руль. В 1885г. на таком велосипеде Томас Стивенс совершил кругосветное путешествие, передвигаясь со скоростью 60км в день. Одновременно с "пауками" стала распространяться другая модель велосипеда, названная "кенгуру". Впервые была применена цепная передача, а увеличение скорости достигалось соотношением шестерен. Дальнейшее совершенствование велосипеда шло очень быстро. Настоящий переворот в этом деле произошел в 1885г., когда шотландским ветеринаром Денлопом была изобретена и применена полая пневматическая шина. Пневматические шины были тем новшеством, которого нахватало велосипеду для окончательного признания его удобным способом передвижения.

Начиная с 1870 года в различных городах Франции, Италии, Великобритании и других странах начинается строительство треков. В 1890г. в велосипедном спорте наметилось несколько категорий гонщиков: профессионалы, любители и независимые. С появлением пневматических шин велосипедные гонки получили широкое распространение не только на треке, но и на шоссе. В 1891г. было положено начало традиционной дорожной гонке Бордо-Париж (600км). Первый чемпион мира по треку для спортсменов любителей был организован в Чикаго в 1893г. С 1895г. начинают разыгрываться чемпионаты мира для спринтеров-профессионалов. В конце XIX века особой популярностью пользовались шестидневные гонки на треке. Первая такая гонка была устроена в 1896г. в Америке. А первые чемпионаты мира по шоссе для любителей стали проводиться в 1921г. на 190км; для гонщиков-профессионалов — в 1927г. на 185км; среди женщин в 1958г. Наиболее значительной дорожной гонкой является гонка для профессионалов вокруг Франции — "Тур де Франс". Впервые она состоялась в 1903г., общая протяженность — 5.000км. Условия этой сверхдальней гонки меняются каждый год, подвергаются изменению и этапы.

Велосипедный спорт — одна из немногих дисциплин, которая была представлена на всех Олимпийских играх современности. Причем для участников Игр I Олимпиады в Афинах был построен трек, во многом отвечающий современным стандартам.8 апреля 1896г. были даны первые олимпийские старты, в которых приняли участие велосипедисты из 5 стран Европы. В программу соревнований было включено 5 видов гонок на треке и один на шоссе. Уникально достижение французского спортсмена П. Массона, ставшего на одной Олимпиаде трехкратным чемпионом. Во время проведения этой I Олимпиады еще не было Международного Союза велосипедистов (УСИ), он возникнет лишь в 1900г., но завидную настойчивую инициативу по включению велогонок в программу проявили представители Международного союза рабочих велосипедистов "Солидарность". Долгое время организаторы игр составляли программу соревнований по своему усмотрению иногда устраивая гонки только на треке, как это было в 1900г., 1904г. (результаты состязаний 1904г., в которых участвовали лишь спортсмены США, не вошли в официальные протоколы олимпийских игр), или только на шоссе, как в 1912г. В 1908-1972г. г. проводились трековые гонки на тандемах. Современный регламент соревнований в общих чертах стал определяться с 1928 года. Женщины впервые участвовали в Олимпиаде 1984г. На первых Олимпийских играх лидировали велосипедисты Франции и Великобритании, затем к ним присоединились спортсмены Дании, Италии, Германии, СССР. На Олимпийских играх в Атланте в 1996г. велосипедисты крутили педали в погоне за медалями на шоссе, на треке и по дорогам Атланты. Впервые в истории Олимпийских игр присоединился горный велосипед, для которого характерны широкие колеса.

Горный велосипед изобрели около 20 лет назад хиппи из северной Калифорнии, и в прошлом американцы были лучшими в этом виде спорта. Гонка по пересеченной местности прошла по холмам и рощам парка для верховой езды. Впервые к участию в Играх допущены профессионалы. В каждом виде соревнований используются разные типы велосипедов, а цена моделей для трековых и шоссейных гонок может достигать 4 500 долларов.

Шоссейный велосипед может иметь до 14 передач и снабжены первоклассными тормозами. Трековый велосипед имеет только одну передачу и не имеет тормозов. Скорость велосипедистов на треке на закругленных бортиках может достигать 64,5км в час. В Атланте построен первый переносной трек "Стоун маунтин". Борьба за первое место всегда очень напряженная: в 1964 году, например, только 0,16 секунд отделяло победителя от спортсмена, занявшего 51 место; а в 1976 году команда из Западной Германии выиграла гонку — преследование на 4км, потому что спортсмены заполнили шины своих велосипедов более легким гелием, а не воздухом. Одним из наиболее заметных явлений олимпийского движения в последние десятилетия является постоянное расширение видов программы. К началу 90-х годов приобрели массовую популярность новые виды велосипедного спорта — маунтенбайк (горный велосипед), триатлон, ряд дисциплин трековой программы соревнований. Эта тенденция затрагивает и программу женского велосипедного спорта. На XXVII Олимпийских играх в Сиднее в 2000г. программа соревнований по велосипедному спорту расширена до 18 видов, из них 7 комплектов медалей разыгрывались между женщинами.

2. История Tour de France

Малоизвестно, что знаменитая велогонка Tour de France появилась на свет в результате крупного политического скандала, разделившего всю Францию. Корни этой истории уходят в 1894г. Офицер французской армии Альфред Дрейфус, был приговорен к пожизненному заключению за передачу секретных данных немецкому военному атташе в Париже. Либеральная публика считала дело сфабрикованным и требовала немедленного освобождения Дрейфуса, с чем многие были не согласны. В поддерживавшем Дрейфуса лагере оказался Пьер Жиффар, владелец спортивного журнала Le Velo. В другом граф Дион, промышленник, имевший фабрику по производству велосипедов. Рекламу своей продукции Дион размещал главным образом в Le Velo. Политические разногласия сделали Жиффара и Диона врагами. Впоследствии эта вражда и вылилась в создание "Тур де Франс", поскольку их ссора закончилась разрывом коммерческих контактов.

Дион в ответ решил создать свой собственный журнал, также посвященный велоспорту. Новому журналу необходима реклама, и помощник Диона — Лефевр — предложил утроить велосипедный пробег по всей Франции. Вся гонка должна будет состоять из шести этапов общей протяженностью около 2428 км.

1 июля 1903 года 60 велосипедистов (21 профессионал и 39 любителей) отправились колесить по дорогам Франции.

3. Отечественный велоспорт

Велосипедный первенец родился в нашей стране. Но изобретение крепостного мастера Артамонова не нашло применения. И потому первые велосипеды, появившиеся в России в конце 60-х годов XIX в., были продукцией заводов Англии и Германии. В 1880г. Петербургская городская управа зарегистрировала около 100 велосипедов, а через 2 года они появились в Москве. Для булыжной мостовой они были мало пригодны. К тому же езда на них в городе была строжайше запрещена.

Первое официальное состязание было проведено в Москве 24 июля 1883г. на двух дистанциях 1,5 и 7,5 верст. Фактически они носили международный характер. В состязаниях участвовали американский, австрийский и английские спортсмены.1883 год и отмечается как дата рождения велосипедного спорта в России. Вторым по значению для развития отечественного велоспорта было соревнование, состоявшееся 23 сентября 1884г. на Царском Лугу (Марсовом поле) в Петербурге. Эти выступления ускорили создание Московского и Петербургского обществ велосипедистов-любителей.

Уже в 1882г. в Петербурге было создано первое русское велосипедное общество. Вскоре возникло и Московское общество велосипедистов-любителей и Московский клуб велосипедистов. Уже к концу 80-х г. г. велосипедные общества созданы в других городах России, а велосипедные кружки были во многих губернских и уездных городах. В 1896г. среди любителей велосипедной езды москвичи увидели Л.Н. Толстого.70-летний писатель прекрасно владел машиной. Почитатели подарили ему велосипед с серебряными спицами.

В 1886г. появилась первая конструкция современного велосипеда с колесами одинакового диаметра и цепной передачей на заднем колесе. Центрами велосипедной жизни стали города Рига, Киев, Одесса. Вначале состязания проводили на ипподромах и шоссе. В дальнейшем на средства общества и крупных предпринимателей были выстроены циклодромы (треки). В 1891г. в Москве был построен трек, покрытый цементом. В Петербурге действовал деревянный трек длиной 250м, который собирался за полчаса. В Одессе в 1894г. был построен первый велотрек с асфальтовым покрытием длиной 360м.

Важнейшим событием в спортивной жизни России явился розыгрыш в 1891г. звания "Первый ездок России". Его назвали первым "Всероссийским чемпионатом". В Москву съехались сильнейшие гонщики Петербурга, Киева, Одессы. В программе была гонка на дистанции 7,5 версты, считавшейся тогда классической. Подобные соревнования были проведены потом в 1892-1894г. г. в Москве. В 1894г. впервые был проведен интереснейший марафон от Москвы до Нижнего Новгорода, но шоссе оказалось таким разбитым, что только двое спортсменов доехали до Волги.

В 1895г. зарождается самая тяжелая и длительная гонка Петербург — Москва. Победителем ее стал волевой и выносливый гонщик М. Дзевочко. Так, с первенства мира 1896 г., состоявшегося в Копенгагене, он вернулся вторым призером в лидерской гонке на 100км и занял первые места в гонках на 1 и 10миль.А. Панкратову принадлежит приоритет первого русского велосипедиста, свершившего в 1911-1913г. г. кругосветное путешествие по маршруту, который официально утвердил Международный Союз велосипедистов. А. Бутылкин, Г. Вашкевич, П. Ипполитов, С. Уточкин — все эти спортсмены стали гордостью нашего велоспорта.

Велосипедная лихорадка гонок, охватившая в конце XIX века Западную Европу и Америку, перекинулась в Россию. Зритель охотно шел на велогонки. Велосипедный спорт был в расцвете славы. Но тут в прибыльное дело вмешались крупные торговые фирмы. Они скупали лучших гонщиков и превратили велосипедные соревнования в чисто коммерческое предприятие, торговые махинации целиком переносятся на спортивную арену. Пропадает спортивный интерес, гонки перестают привлекать зрителей.

После Октябрьского переворота (1917г) Тульский трек оставался единственным в стране действующим "велосипедным островком". В 1918г. Тульский губернский олимпийский комитет совместно с Московским кружком велосипедистов организовал в Туле розыгрыш первого чемпионата Советской России. Этим было положено начало развития велосипедного спорта в РСФСР. В 20-х годах прошли: первая гонка по Московскому Садовому кольцу, тогда еще вымощенному крупным булыжником, первая встреча гонщиков Москвы и Петрограда, первый чемпионат Сибири, всеукраинская олимпиада в Харькове, первый чемпионат страны, проведенный в 1923г. на Московском ипподроме: соревнования на треке, а на шоссе — в 1928г. Резкий толчок развитию советского велосипедного спорта дала Всесоюзная спартакиада 1928г. (Победитель спринтерской гонки А. Куприянов в течение многих лет занимал пост вице-президента УСИ и ФИАК).12 августа 1937г. в Москве стартовала первая советская многодневная гонка. На олимпийской трассе впервые русские велосипедисты выступили в Стокгольме в 1912г. Из 12 гонщиков только один велосипедист закончил 320-километровую гонку, он был 60-м. В 1926г. российские гонщики впервые участвовали в матчах с зарубежными спортсменами — членами рабочих спортивных организаций. Тогда наши велосипедисты убедительно победили на состязаниях в Париже и Бермене. Однако официальный счет выступлениям на международной арене был открыт лишь в 50-е годы, после признания наших гонщиков Международным союзом велосипедистов в 1952г. А в Международную любительскую федерацию велоспорта СССР вошел в 1965г. Первым советским рекордсменом мира в гонке на треке на 1км с ходу был Р. Варгашкин. Олимпийский дебют советских гонщиков состоялся в 1952г., но был неудачным. За горечью первых неудач пришла радость первых побед. Первым советским олимпийским чемпионом по велосипедному спорту стал В. Капитонов. В 1976 и 1980г. г. сборная СССР стала олимпийским чемпионом в шоссейной командной гонке, а в групповой гонке на 189км победу праздновал С. Сухорученков. На Олимпийских играх 1988г. советские велосипедисты завоевали 4 золотые медали, причем А. Кириченко победил в гите — номере программы, в котором наши мастера никогда прежде не поднимались на верхнюю ступень олимпийского пьедестала почета. Надо отметить и победу Эрики Салумяэ из Таллинна, которая выступала за команду СССР, в спринтерской гонке для женщин, впервые включенной в олимпийскую программу. В 1996г. золото России завоевала Зульфия Забирова (фото) в индивидуальной гонке на время.

В настоящее время, чтобы на равных бороться с ведущими велосипедными странами необходимо, по мнению специалистов, делегировать как можно больше российских велосипедистов в зарубежные профессиональные команды или создавать собственные профессиональные команды, решая вопросы финансирования на государственном уровне. Те, кто выходит на трассы, никогда не скажут друг о друге "велосипедист", даже не скажут "спортсмен". Непременно произнесут слово "гонщик", ибо для них гонщик — синоним слова "боец". Этот титул — большая честь, его надо заслужить.

4. Развитие велосипеда

История развития велосипеда прошла несколько этапов. Сначала был так называемый низкий велосипед, его сменил высокий, чтобы затем вновь уступить место низкому. По настоящему велосипед начал совершенствоваться с начала XIX века. Однако конструкции с колесами, предназначенные для самостоятельного перемещения их человеком, упоминается уже в XV столетии. Так, Майнингенская хроника 1447 года повествует о перемещающемся устройстве, приводимым в движение водителем.

В 1761 году тележник Михаэль Каслер “проскакал” 2км из Браусдорфа (округ Магдебург) в поселок Бедру (нынешнее название Браусбедра). Его машина представляла собой два обитых стальными обручами деревянных колеса, которые соединялись скамеечкой для сиденья. Вес ее составлял, должно быть, приблизительно 125кг.

Путь к современному велосипеду был проложен только в 1817 году Людвигом Драйсом. На своем самокате длиной 2,4м с 30 дюймовыми колесами он ввел новшество — управляемое переднее колесо. На этой машине Драйс сумел преодолеть расстояние от Лейпцига до Дрездена (111км) за 7 часов.

В 1860 году Пьер Мишо, каретник из Парижа, ремонтируя старый самокат, установил на передние колеса две педали. Уже через два года такие машины начали пускаться серийно под названием “велосипед” (“вело” — быстро, “пед” — нога).

Открытие Мишо окончательно утвердило велосипед. Начали появляться новые усовершенствования. Если до того велосипеды изготавливались преимущественно из дерева, то в последующие 10 лет колеса оделись плотной резиной, а для рам и полых вилок начали использовать трубки.

В 1870 году англичанин Хилман начинает продавать первые полностью металлические велосипеды с высокими колесами. Величина переднего колеса, как правило, составляла 54дюйма (современных колес — 27дюймов, ровно в два раза меньше).

В 1885 году англичанин Старлей изготовил так называемый “ровер” — первый низкий велосипед с цепным приводом. Он весил около 20кг. В 1888 году ирландец Дэнлоп изобрел и выпустил в продажу шины, наполняемые воздухом. С этого момента наступает настоящий расцвет двухколесного велосипеда. В конце XIX — начале XX века в мире насчитывалось около миллиона велосипедистов.

Первые соревнования велосипедистов состоялись в Париже в 1868 году. В 1875 году устанавливается первый мировой рекорд на одну английскую милю (1660м) для высокого велосипеда (2 мин 55 сек). В 1876 году был установлен первый неофициальный мировой рекорд на дальность поездки (за 1ч — 25,508км). Официальный рекорд в этом виде, установленный в 1893 году французом Дегранжем, составлял уже 32,325км. В 1893 году на шоссейных гонках Вена — Берлин за 32 часа 22 минуты было преодолено расстояние 591км.

Зубчато-цепная передача начала применяться на рубеже веков. Она состояла из ведущей шестерни, соединенной с рычагами, и ведомой, расположенной на ступице заднего колеса. Соединенные цепью, они и составляли передачу. Вначале такая передача на велосипедах делалась жесткой. Надо было крутить педали на каждом преодолеваемом метре, даже при спуске с горы. Холостой ход дал возможность не двигать ногами, если во время перемещения не требовалось дополнительного усилия. Посредством замены ведущей или ведомой шестерни можно было регулировать передаточное соотношение, что открывало путь к изменению скоростей.

В дальнейшем ступицу заднего колеса стали изготавливать так, чтобы слева и справа на нее можно было навинчивать звездочки-шестерни различной величины. Благодаря этому появилась возможность, подкручивать заднее колесо, осуществлять замену передачи. В 30-е годы разработали первый переключатель скоростей, который, однако, не обеспечивал достаточной надежности (цепь слишком натягивалась или, наоборот, спадала). Позднее этот узел был переработан и появился современный переключатель скоростей параллельного типа. Ведущую шестерню сталь изготавливать двух — или даже трех дисковой. Специальный переключатель позволял на ходу перебрасывать цепь с одного диска на другой. В результате современный велосипедист при двух ведущих дисках и пяти ведомых может располагать десятью скоростями. За последние 30 лет велосипедные узлы и детали значительно усовершенствовались. Многие части велосипеда такие, как руль, рулевая колонка, обода, педали, шестерни, тормоза, изготавливаются сегодня из легких металлов. Недавно и раму начали делать из легких металлов и целиком склеенной. Гибкие велосипедные шины (или трубки) благодаря значительному улучшению дорожных покрытий стали легче. Нынешние шоссейные трубки весят от 250 до 330г. Собранная из таких частей гоночная машина весит от 9 до 9,5кг, то есть она на 2-3кг легче обычных гоночных машин.

5. Строение современного спортивного велосипеда

Гоночный велосипед — это сложная машина, состоящая из многих узлов. Очень важно, чтобы все они работали нормально и, прежде всего, чтобы велосипед, предназначенный для езды по улице, был соответственно оборудован. Каждая деталь имеет свое назначение, и велосипедист должен обязательно ее знать.

Рисунок — Шоссейный гоночный велосипед

Прежде чем подробно рассматривать отдельные детали, следует назвать его основные узлы.

Основные узлы велосипеда:

Рама (рулевая труба — 1, наклонная труба — 2, подседельная труба рамы — 3, горизонтальная труба рамы — 4, задняя вилка — 5, передняя вилка – 6, руль (вынос руля — 7), седло (каркас седла, обтянутый кожей — 8, подседельный штырь — 9), ведущий механизм (каретка с двумя педалями, шатуны и большая зубчатка — 10), педали (педали с туклипсами — 11), колеса (втулка, обода, спицы, ниппели, шины (трубки), шестерни — 12), тормоза (тормоза для переднего и заднего колес с гибкой передачей и тормозными ручками — 13), различные части (цепь — 14, задний переключатель передач — 15, передний переключатель передач — 16, монетка переднего и заднего переключателей передач — 17, насос и устройство его крепления — 18, генератор с лампой — 19, стоп-сигнал — 20, звонок — 21, запасная шина — 22).

Шоссейный и трековый гоночные велосипеды заметно отличаются друг от друга по конструкции и технологии производства. Трековый, на котором никогда не ездят по улицам, не имеет тормозов, холостого хода, переключателя передач и осветительного устройства. Он оснащен специальными трековыми колесами и шинами. Спицы трековых колес в точках пересечения обмотаны проволокой и пропаяны. От этого повышается прочность колес. Есть отличия и в прочности и конструкции рамы, крутизне вилки.

Правильная посадка на велосипеде важна для гонщика. От того, под каким углом будут работать коленные суставы, бедра и стопы, от положения туловища и рук зависит способность мышц прилагать максимальное усилие. Положение тела влияет и на положение внутренних органов (легких, органов пищеварения). Слишком сильное или слишком слабое сгибание и разгибание суставов не позволит развивать максимальную мощность. Правильная посадка определяется взаимным расположением голеней, бедер и рук, величиной рамы, высотой седла и руля.

Для некоторых видов шоссейных и трековых гонок, а также в определенных ситуациях на тренировках и соревнованиях используются специальные виды посадок.

Прежде чем начать ездить на велосипеде, надо научиться правильной посадке, соответствующей особенностям телосложения: росту, длине ног, рук и туловища. Время от времени, по мере увеличения роста, посадку необходимо проверять и корректировать. Правильность посадки зависит от размера рамы, установки седла и руля, подбора шатунов педалей.

Седло можно перемещать вертикально, вперед и назад и придавать ему желаемый наклон. Высота седла измеряется от средней точки оси каретки до середины поверхности седла. Обычно седло устанавливается параллельно раме. Его острие не должно быть направленно вверх или вниз. Есть три варианта установки высоты седла.

Первый вариант. Велосипедист сидит на седле прямо, пяткой вытянутой ноги опирается на педаль, находящуюся в нижнем положении.

Для гонок на треке седло рекомендуется устанавливать на 1 — 1,5см выше этой нормы; для езды по пересеченной местности на такую же величину ниже.

Второй вариант. Одна из педалей устанавливается в крайнее нижнее положение. Сидя на седле прямо, поставьте носок ноги под педаль так, чтобы вся стопа располагалась параллельно земле.

Третий вариант. Длина рук обычно соответствует длине ног и наоборот, следовательно, положение седла может определяться и длиной рук. Этот вариант используется когда седло нужно установить очень быстро. Наклонитесь над рамой так, чтобы вытянутая рука составляла с продольной осью велосипеда угол 90°. Колени сгибать до тех пор, пока седло не окажется в подмышечной впадине вытянутой руки. При этом седло устанавливается на такой высоте, чтобы средний палец руки оказался на уровне оси каретки. Не следует перегибаться плечом через седло. Оно должно попасть точно под мышку.

Высота руля устанавливается в зависимости от высоты седла. При переустановке руля по высоте болт крепления отворачивается на 3-4 оборота. Руль всегда следует располагать немного ниже поверхности седла: для езды на шоссе — на 1-2см, для гонок на треке — на 2-4см. Расстояние от седла до руля соответствует длине руки от локтя до кончиков пальцев. Стоя рядом с велосипедом, приложить локоть к острию седла. Вытянутые пальцы должны касаться поперечной трубы руля рядом с выносом руля.

Тормоза, их безукоризненная работа имеют решающее значение для безопасности самого велосипедиста и других гонщиков. Тормозные носики, укрепленные в тормозных ручках, передают усилие руки на тормозные скобы и колодкодержатели. Колодки из резины давят на обода с двух сторон и тормозят колеса. Тормозное усилие регулируется нажатием руки. Тормозные носики всегда должны быть в порядке, а винты скоб надежно затянуты. В свободном состоянии резина тормозных колодок должна находиться на расстоянии 2 — 3мм от обода. В притянутом состоянии резина тормозных колодок должна прилегать к ободу всей поверхностью.

Руль состоит из передней крепи и речек, которые можно поворачивать при установке. Концы руля (с заглушками, чтобы не получить повреждений при падении) устанавливаются приблизительно параллельно земле. Труба, ручки и концы руля, за исключением тормозных рычагов, обматывают клейкой лентой, а иногда покрывают бесцветным лаком.

6. Влияние велоспорта на организм

Влияние занятием велоспортом на организм очень положительно и широко направлено. Во-первых, укрепляется опорно-двигательный аппарат, во-вторых, — сердечно-сосудистая система, в-третьих, способствует поправки фигуры и пополнение мышечной массы.

Велосипед на сегодняшний день можно считать не только самым эффективным способом укрепления здоровья, но и самым доступным. Какой бы вид спорта ни выбрать для себя в качестве альтернативы тренажёрам, всё равно придётся попотеть — и в прямом, и в переносном смысле этого слова. Результат в виде подтянутой спортивной фигуры. Как у любого вида физической нагрузки велосипедные прогулки, как самый популярный на сегодня из способов поддержания формы, имеют свои плюсы и минусы.

ПЛЮСЫ. Можно считать упражнение на выносливость, в основном развивающим нижнюю часть, а точнее — бёдра и ягодицы. Также подтягивает заднюю поверхность бёдер, практически не задействованную во многих других видах физической активности. Антицеллюлитный эффект от занятия велосипедом.

МИНУСЫ. Они как продолжение достоинств. Велосипед не рекомендован тем, кто никак не заинтересован в увеличении объёма бёдер. Фигура велосипедиста отличается некоторой гипертрофией в этой области. Если слишком упорно крутить педали, можно "перекачать" и икры. Раньше существовала возможность гинекологических последствий этого спорта, но сейчас уже есть специальные женские сиденья.

Заключение

Велосипед на сегодняшний день можно считать не только самым эффективным способом укрепления здоровья, но и самым доступным. К тому же с его помощью можно и укрепить опорно-двигательный аппарат, и сердечно-сосудистую систему, и поправить фигуру и пополнить мышечную массу. Вдобавок к этому и чисто эстетическое чувство при поездках как по городу и его паркам, так и на лоне природы.

Для любого вида физической культуры важна системность и постоянство. Именно поэтому велосипед целесообразно сочетать по окончании летнего периода с лыжами, или занятиями на велотренажере.

Физика велосипеда

Двухколесный велосипед при движении не падает, потому что тот, кто на нём едет постоянно поддерживает равновесие. Площадь опоры велосипеда небольшая – это прямая, которая проведена через точки касания колёс велосипеда с землёй. Поэтому велосипед находится в состоянии динамического равновесия.

Достигается это при помощи подруливания: при наклоне велосипеда, человек поворачивает руль в ту же сторону. После этого велосипед поворачивает, при этом центробежная сила возвращает велосипед в начальное вертикальное положение. Процесс подруливания, чтобы удержать равновесие происходит непрерывно, поэтому движение велосипеда не прямолинейное. Если руль зафиксировать, то велосипед упадёт.

Существует зависимость скорости и центробежной силы. Чем выше скорость, тем большее значение у центробежной силы и соответственно меньше необходимо отклонять руль для поддержания равновесия.

Чтобы повернуть, необходимо наклонить велосипед в сторону так, чтобы сумма центробежной силы и силы тяжести проходила через линию опоры колёс. Если это не так, то центробежная сила опрокинет велосипед в другую сторону. Для облегчения поддержания равновесия конструкция рулевого управления велосипеда имеет свои особенности. Ось рулевой колонки наклонена назад, а не расположена вертикально. Она проходит ниже оси вращения колеса и впереди точки, где колесо велосипеда касается земли. Благодаря такому виду конструкции достигаются цели:

Устойчивость велосипеда при торможении

Во время торможения при езде на велосипеде, главное сохранять равновесие. Торможение не менее важный момент, чем сама езда, а скорей всего самый важный, потому что от этого зависит здоровье велосипедиста. Если знать теорию поведения велосипеда в момент торможения можно намного уменьшить количество синяков и шишек (к сожалению без этого всё равно не обойтись).

С определением всё понятно. В энциклопедиях написано, что “тормозить – это замедлять движение с помощью тормоза”. Но ведь вся штука заключается в том, что обычно всех не очень интересует чем замедлять (хотя и об этом надо бы упомянуть), Обычно всех интересует, как замедлять движение (давишь на рычаг и всё), а не чем его замедлять в определённой конкретной ситуации на дороге.

Можно попытаться расписать много теоретических советов на все возможные ситуации на дороге, но всегда есть исключения из правил и рано или поздно велосипедист оказывается в той ситуации, когда рекомендаций не хватает. Самое главное, чтобы торможение при езде на велосипеде было доведено до автоматизма, ведь в экстренных случаях размышлять как сделать правильно и вспоминать теорию просто нет времени.

Принять правильное решение помогает интуиция, но также надо знать некоторые теоретические правила поведения велосипеда в момент торможения.

Накат велосипеда

Накат велосипеда зависит от различных факторов: характеристик рамы, амортизаторов, диаметра колеса, покрышек, давления в камерах, общего веса велосипеда и многих других. Накат нельзя измерить цифрами. Опытные велосипедисты могут его прочувствовать и оценить. Для любителей разница особенно видна, если они меняют например недорогой велосипед на более дорогой и высококачественный.

Рама. Есть выражение “накатистая рама”. Но, ощутить разницу между “ненакатистой” и “накатистой” рамой очень сложно, потому что явно заметные особенности характерны только очень дорогим моделям. Рамы, изготовленные из дорогих материалов, имеют свойство поглощать толчки и вибрации. Более удлиненные конструкции рам помогают велосипедисту занять на велосипеде более аэродинамичную посадку, что позитивно влияет на накат. Но, на обычном велосипеде накат от рамы зависит не так значительно, как от других компонентов.

Размер колёс. Один из главных определяющих факторов, влияющих на накат велосипеда. Колёса больших размеров на 28 или 29 дюймов проходят расстояние быстрее, чем 26 дюймовые, поэтому велосипед с ними более накатистый. Популярные сейчас найнеры, с 29 дюймовыми колёсами обладают этим качеством.

Протектор покрышки. Лучше всего катится гладкая узкая резина без протектора. Хуже всего широкая агрессивная покрышка с высоким рисунком протектора.

Физические силы, действующие при езде на велосипеде

Так как классический велосипед имеет два колеса, то велосипедисту для того, чтобы он ехал, постоянно необходимо поддерживать равновесие и преодолевать различные силы, которые возникают в процессе движения. То, что конструкция велосипеда несложная, это не значит, что всё так просто. Физические силы, действующие при езде на велосипеде основаны на фундаментальных законах науки. Рассмотрим основные силы, которые действуют при езде на велосипеде.

1. Сила тяжести (гравитация). Гравитация – одно из четырёх фундаментальных явлений в природе. Объясняется законом Ньютона. Сила, с которой она действует, прямо пропорциональна массе тела велосипедиста. Чем больше вес велосипедиста, тем сильней сила гравитации. Она действует на велосипедиста и компоненты велосипеда перпендикулярно к поверхности земли. Сила её действия возрастает при подъёме на велосипеде в гору и соответственно уменьшается при спуске.

2. Сила сопротивления воздуха. Аэродинамические силы, действующие на велосипедиста в основном складываются из сопротивления воздуха и встречного или бокового ветра. При средней скорости и движении по ровной поверхности аэродинамическое сопротивление является наибольшей силой, которая препятствует движению вперёд. При дальнейшем увеличении скорости, аэродинамическое сопротивление становится подавляющим, и своей величиной намного превосходит все остальные силы, которые препятствуют движению вперёд.

Аэродинамические тесты в велоспорте

Когда усовершенствование технических характеристик велосипеда достигло определённого предела и разницы в показателях отдельных компонентов различных производителей практически не стало, обратили внимание на сопротивление воздуха, которое велосипедист преодолевает при езде. Этот показатель имел внушительное цифровое значение, поэтому здесь было над чем поработать.

Как в самолётостроении и автомобильной промышленности для тестов, как встречный поток воздуха действует на велосипедиста используют аэродинамическую трубу. Это дорогостоящее устройство помогает определить взаимодействие объекта (велосипедиста) с потоком вохдуха, а также определить действующую силу в численном значении. Во время тестов определяется оптимальная посадка велосипедиста, а также коэффициент сопротивления встречному потоку воздуха отдельных частей велосипеда и экипировки спортсмена.

Конструкция аэродинамической трубы представляет собой комнату, с одной стороны которой установлены вентиляторы большой производительности, они и создают поток воздуха, имитирующий встречный ветер, скорость которого регулируется изменением мощьности электродвигателей, вращающих лопасти вентилятора

Долговечность рамы велосипеда

В процессе эксплуатации велосипеда на раму действуют нагрузки, которые многократно повторяются. Эти циклические нагрузки возникают от неровностей дорожного полотна: ямы, кочки, выбоины в асфальте и др. Когда в различных конструкциях начали использовать алюминиевые сплавы (особенно в авиации и космонавтике), то проведённые исследования показали, что однократная нагрузка не вызывает деформаций и разрушения материала, но определённое количество циклов нагрузок в материале конструкций вызывало деформацию, трещины и последующее за этим разрушение. Это явление характеризуется термином “усталостное разрушение“. Количество циклов нагружения, которое приводит к разрушению назвали “усталостной долговечностью“.

Те же исследования показывали, что наличие трещин, вмятин, отверстий, сварных швов в наиболее нагруженных местах конструкции снижает долговечность самой конструкции на порядок. Такая тенденция называется “локальная концентрация напряжения“. Даже небольшое отверстие в конструкции способствует увеличению напряжения рядом с собой как минимум в 2 раза, а царапина достаточной глубины в 5-6 раз. Трещина повышает локальное напряжение до предела текучести и поэтому планомерно увеличивается с возрастающей скоростью.

Даже в наш век нанотехнологий и многокомпонентных композитов велосипед продолжают по традиции называть «железным конем». Насколько консервативны или, наоборот, насколько современны в отношении применяемых материалов двухколесные машины сегодняшнего дня? Полезны и доступны ли для велолюбителя современные достижения материаловедения? Рассмотрим, из чего все-таки сделаны велосипеды и как применяемый материал влияет на ощущения от езды.

1. Сталь.

История велостроения (как и машиностроения вообще) началась именно с нее, и долгое время сталь оставалась основным материалом как для рам, так и для отдельных узлов. Причиной тому является невысокая стоимость как самого сырья, так и основных процессов обработки, а также подходящие для большинства применений прочностные характеристики. Закончился ли «железный век» в велоиндустрии? Отнюдь! И сегодня в общемировом масштабе доля стальных велосипедов остается подавляющей. При этом, технологические изыски затронули и этот традиционный материал, и в настоящее время применяется несколько его разновидностей, весьма отличающиеся по свойствам.

Нi-ten steel – стандартный стальной прокат, «водопроводные трубы», применяется в прогулочных, детских велосипедах, а также в самых бюджетных горных и БМХ. Велосипед из такой стали проще всего изготовить, равно как и отремонтировать в случае необходимости, а его прочность достаточна для неспортивного использования в течение многих лет. Недостатком является высокий удельный вес и толщина стенок труб, а также невысокие показатели упругости, что делает велосипеды относительно тяжелыми, «вялыми» в езде, а некоторым компонентам не обеспечивает должной долговечности. В основном из обычной стали делают рамы и передние вилки и для этих целей она вполне подходит, если хочется сэкономить на покупке и не предполагается спортивное и экстремальное использование. Стальные компоненты, такие как шатуны, втулки колес, подседельные штыри и рули получаются очень тяжелыми и однозначно указывают на общую дешевизну и невысокий технологический уровень велосипеда. Особенно следует избегать стальных ободов колес, т.к. они очень легко деформируются.

Сr-Mo steel (хромомолибденовые сплавы) – специальные легированные стали, отличающиеся высокой упругостью и умеренным удельным весом. Рамы из таких сплавов (наиболее престижные марки изготовителей проката – Reynolds, Tange, Sanko, Colombus) получаются чуть тяжелее алюминиевых (2,2 – 2,7 кг), но за счет сложной обработки имеют очень комфортную жесткость: велосипед и педалируется эффективно, и неплохо гасит вибрации. Кроме того, упругие свойства продвинутых стальных рам и вилок, делают их более устойчивыми (относительно алюминиевых) к боковым и вертикальным нагрузкам, что ценят поклонники фристайла и экстремального катания. Немаловажным фактором является и эстетика: высококачественная сталь позволяет сделать трубы тонкими и изящными, придать велосипеду чистоту линий и своеобразный ретро-шарм, что нравится продвинутым любителям горного велосипеда, БМХ, велотуризма и городского катания. Из-за небольших объемов производства стоят Cr-Mo рамы и велосипеды дороже алюминиевых собратьев. Помимо рам и вилок, из Сr-Mo делают такие компоненты для МТБ-фристайла и БМХ, как рули и шатуны, отличающиеся колоссальной живучестью.

Ворвавшись в индустрию около 30 лет назад, алюминий быстро стал стандартным решением для велосипедов средней ценовой категории. Подавляющее большинство горных велосипедов и шоссейных велосипедов сегодня делаются из алюминиевых сплавов. Умеренная стоимость, низкий удельный вес и пригодность к любым видам механической обработки, позволяющая производить детали практически любой формы – залог успеха алюминиевых велосипедов.

Применяемые в изготовлении рам сплавы имеют маркировку 7005 и 6061 – в зависимости от легирующих добавок (цинк, кремний, магний и т.п.).

Помимо различных сортов алюминиевых сплавов, для придания оптимальных прочностных характеристик, производители применяют различные температурные обработки готовых рам. Изделия, прошедшие дополнительную термообработку, как правило, имеют соответствующие индексы с буквой Т, например, 7005 Т6.

Рамы из сплава 7005 считаются более жесткими, зато из сплава 6061 более пригодны для сложной механической обработки.

На способах обработки алюминия следует остановиться отдельно.

Баттинг – основной технологический метод, состоящий в вытягивании готовой трубы, в результате чего ее отдельные участки обладают более тонкой стенкой, чем другие. Это позволяет сэкономить материал (а значит и вес) в ненагруженных местах рамы, и усилить нагруженные. Баттинг может применяться к нескольким участкам трубы (двойной или тройной баттинг – маркировка double butted, triple butted).

Гидроформинг (hydroforming) – придание трубе формы с помощью жидкости (масла), подаваемой под большим давлением. Такой способ позволяет вытягивать металл равномерно, без образования дефектов кристаллической решетки. Поэтому современные рамы могут иметь очень сложные изгибы, оставаясь при этом прочными, а их вес может составлять всего 1,5 кг или менее.

Ковка (маркировка — forged) – применяется там, где металлу нужно придать бОльшую прочность и жесткость: дропауты рамы (места крепления оси заднего колеса), а также такие компоненты, как шатуны, рули и выносы рулей.

Относительными недостатками алюминия, как материала для рам, является его высокая, относительно других металлов, жесткость, что плохо сказывается на способности поглощать вибрации от неровностей дороги. Это явление призваны минимизировать S-образная форма перьев и использование заднего амортизатора. Жесткость алюминия проявляется и при пиковых нагрузках: если стальная рама гнется при неудачном прыжке или падении, то в алюминиевой, скорее всего, образуются трещины или разломы. Ремонт алюминиевых рам возможен только путем сварки в газовой среде (аргон) с последующим отпуском.

Фрезерная обработка (маркировка CNC) – механическая обработка фрезами для максимальной точности изготовления элементов или деталей.

3. Титан.

Данный металл назван в честь могучих мифических существ совершенно не напрасно: его усталостная прочность очень высока при почти вдвое меньшем удельном весе, чем у железа. Благодаря этим уникальным характеристикам титан применяется в самых технологичных сферах: космической индустрии, авиастроении, создании медицинских имплантов и т.п. Немалую популярность титан снискал и в велоспорте: рамы и компоненты из него получаются практически вечными (если речь не идет об узлах, подверженных трению). По упругости титан сродни высококачественной Сr-Mo стали: отлично гасит вибрации, но при этом меньше весит. Это свойство ограничивает его применение в соревновательном велоспорте, где нужна максимальная жесткость и реактивность рамы, но делает его отличным выбором для негоночного МТБ, туризма, фристайла.

Основной проблемой титана является сложность его механической обработки (даже просто распилить титановую деталь очень непросто), вследствие чего производство рам и компонентов очень дорого: рамы российского производства, такие как «Рапид», делаются, как правило, на заказ и их стоимость начинается от 700 долларов. Американские титановые или европейские рамы могут стоить и 2000-2500 долларов. Поэтому титановые рамы остаются уделом избранных энтузиастов, и не подвергаются покраске, дабы «благородный металл» был хорошо виден окружающим.

Среди велокомпонентов титан нашел применение в таких узлах, как жесткие передние вилки, пружины амортизаторов, рамки седел, оси педалей, втулок. Щепетильно относящиеся к весу велосипеда гонщики применяют даже титановые болты во всех узлах велосипеда.

4. Карбон (углеволокно).

Наиболее современный из применяемых в велостроении материалов, без преувеличения, открыл в нем новую эпоху. В отличие от металлов, имеющих однородную структуру, карбон является композитным (составным материалом): полотно карбонового волокна, состоящие в свою очередь из карбоновых нитей, скрепляются между собой эпоксидной смолой. Варьируя толщину и взаиморасположение полотен, можно в очень широких пределах изменять свойства материала, придавая в нужных местах высокую жесткость для эффективной передачи усилия, а в других обеспечивать упругость для гашения вибраций.

Сами волокна при этом могут иметь различный модуль упругости – самый жесткий и дорогой т.н. «высокомодульный» карбон.

Кроме того, разумеется, карбон легче любого из металлов: лучшие гоночные рамы уже преодолели рубеж в 700 граммов. При этом, карбон проник уже во все ниши велоспорта, вплоть до даунхилла, и его пресловутая «хрупкость» и низкая ремонтопригодность уже никого не останавливает. Первые карбоновые велосипеды стоили баснословных денег, но процесс производства постепенно удешевляется, и сегодня простая по конструкции рама китайского производства уже может быть куплена за 300-400 долларов. Среди велокомпонентов карбон также находит все более и более широкое применение: рули, подседельные штыри, выносы, шатуны и даже обода и втулки колес! С уверенностью можно сказать, что за этим материалом будущее велоспорта.

Источники:

https://sprint-olympic.ru/uroki/okruzhajushhij-mir/16254-kogda-izobreli-velosiped-1-klass-okryjaushii-mir.html
https://101student.ru/okruzhayushhij-mir/soobshhenie-na-temu-kogda-izobreli-velosiped.html
https://www.bestreferat.ru/referat-104642.html
https://velomasterclass.ru/fizika-velosipeda/
https://pro-bike.ru/article/iz_chego_sdelan_sovremennyj_velosiped-7738.html