Вконтакте Facebook Twitter Лента RSS

Когда изобрели велосипед? История велосипеда. История изобретения велосипеда. Кто и когда изобрел велосипед: от первых до современных моделей Давление в шинах

Вы хотите заняться самостоятельным обслуживанием вашего велосипеда, но опасаетесь, что ваш подход "могу сделать" превратится в "Ой, черт, что я наделал"? Прочитайте основные 10 вещей, которые следует избегать при обслуживании вашего велосипеда от Джорджа Рамелкампа (George Ramelkamp) и постарайтесь избегать ошибок.

Необходимые инструменты:

  • Спицевой ключ.
  • Смазка, масло.
  • Шестигранные ключи на 3, 4, 5 мм.
  • Выжимка цепи и инструмент для измерения износа цепи.
  • Насос, манометр.
  • Динамометрический ключ.
  • Ключ для педалей.

1. Чрезмерное закручивание.

Не перетягивайте хрупкие болты. В наше время, в эпоху легких карбоновых компонентов и крохотных титановых болтов с головкой под ключ 5мм, очень полезно учитывать чувствительность при затягивании болтов и гаек. Рассмотрите возможность приобретения хороших ключей с регулировкой момента затягивания с подходящими головками для ключей torx и торцевых шестигранных ключей, момент 10Нм небольшой, а 5Нм еще меньше, и такие крутящие моменты в настоящее время являются рекомендованными для подседельного штыря, рулевой колонки и зажимов руля. Всегда предварительно смазывайте резьбу и основание болта, включая обе стороны шайб. В конструкциях с двумя болтами, накручивайте их понемногу поочередно, удерживая инструмент пальцами. Используйте инструмент с короткой ручкой и никогда не удлиняйте ее, а также не хватайте торцевой ключ всей ладонью и не упирайтесь изо всех сил, иначе обязательно что-нибудь сломаете.

2. Неопытный механик.

Узнайте, как правильно регулировать рулевую колонку и разберитесь, как она работает. Во-первых, никогда не затягивайте верхнюю крышку без ослабления болтов выноса руля, потому что вы просто сломаете крышку и гайку-паук или клин-расширитель, находящийся внутри штока вилки. В самом крайнем случае, клин выйдет из рулевой колонки и дальнейшие регулировки будут невозможны. Если это произошло, установите клин обратно ниже на 2 см. Далее, убедитесь, что вынос руля выступает сверху или прокладочная шайба выступает примерно на 5мм над краем выноса. Установите крышку сверху и затяните регулировочный болт, как показано на фото, но не хватайте ключ как неандерталец. В подшипниках не должно быть люфта, но вращение должно быть свободным. Прочитайте снова шаг 1 про затягивание выноса руля.

3. Сложности натяжения спиц.

Не пытайтесь выправить ваше колесо лишь затягивая спицы. Распространенная ошибка - это выравнивать колесо, без понимания всего процесса и последствий ваших действий. Конечно, единственный способ научиться - это попробовать самому, поэтому, практика необходима, но только после подкрепления достаточным количеством теоретической информации. Первым пунктом, нужно постараться убрать все боковые биения. Один поворот ниппеля спицы на стороне без цепи дает двукратный эффект в поперечном направлении, по сравнению с одним поворотом ниппеля спицы на стороне с цепью. Поэтому, чтобы не увеличить чрезмерно натяжение спиц, при поперечной регулировке делайте небольшое натяжение с одной стороны и одновременно небольшое ослабление с другой. Если вы сомнете грани на ниппеле, значит вы затянули спицу слишком сильно.

4. Предельная точка.

Не игнорируйте предельную степень износа ободов, если вы используете ободные тормоза. Последствия могут быть в прямом смысле смертельными. Многие производители ободов предоставляют какие-либо индикаторы износа - неглубокая канавка, идущая по периметру тормозной поверхности или небольшие неглубокие отверстия, просверленные в ключевых местах, обычно отмеченные ярлыком. Найдите эти маркеры и проверяйте их регулярно. Когда они станут незаметны, нужно заменить обод. Другой индикатор износа - явно заметная впадина на тормозной поверхности. Если нет индикаторов износа, измерьте толщину стенок с помощью спиц и штангенциркуля, расположите короткие обрезки спиц толщиной 2мм с обоих сторон одной стенки обода и измерьте толщину стенки со спицами штангенциркулем. Общая толщина 5мм означает, что у вас стенки толщиной 1мм. Если меньше 1мм, обод нужно заменить.

5. Берегите суставы пальцев.

Не работайте в спешке и избегайте травм в процессе работы. Когда затягиваете или ослабляете какую-нибудь тугую резьбу, посмотрите, куда направлены ваши руки и обо что могут удариться суставы ваших пальцев, если инструмент сорвется или резьба внезапно ослабнет. Если работаете с болтами шатуна или педалями, как показано на фото, всегда сначала устанавливайте цепь на большую звездочку, чтобы она покрывала зубья, которые могут нанести серьезные травмы, если удариться по ним со всей силы. Одевайте защитные перчатки или просто используйте ваши перчатки для езды во время ослабления тугих резьбовых соединений. Никогда не торопитесь. Постарайтесь встать таким образом, чтобы вы всегда тянули к себе руками, вместо того, чтобы толкать всем телом, так вы получите больший контроль, если резьба внезапно ослабнет.

6. Заклинивший подседельный штырь.

Не оставляйте без внимания ваш подседельный штырь в велосипеде навсегда (навсегда это на три-шесть месяцев). Приржавевший подседельный штырь сделает невозможным изменение высоты сиденья и продажу вашего байка без дорогостоящего ремонта. Даже если вы смазывали его, со временем смазка разрушается и происходит ее окисление, кроме того практически невозможно предотвратить попадание влаги внутрь рамы. Не только металлический штырь может приржаветь к раме, карбоновый тоже может заклинить со временем, даже если оба и рама и штырь карбоновые. Металлические штыри нужно смазывать солидной порцией смазки или специальной смеси Copaslip на участках, которые находятся в контакте с рамой, но предварительно их нужно очистить и убрать пыль, песок, грязь. С карбоновыми штырями нужно использовать специальные составы, такие как Finish Line или Pace.

7. Прикипание резьбы педалей.

Не накручивайте педали на сухую резьбу и слишком туго. Установка педалей без смазки - это прямой способ устроить себе трудности в дальнейшем, когда нужно будет их открутить. Если вы перетяните их, то скорее всего это закончится визитом в мастерскую, где вы оставите £20 или больше за работу, потому что шатун придется снять и закрепить в тисках, чтобы жестко захватить педаль. Вдобавок, когда начнется коррозия резьбы педали и педаль прочно прикипит к шатуну в месте резьбового соединения, резьба станет хрупкой и раскрошится при откручивании. Итак, при установке педалей нужно использовать достаточное количество смазки, защитную шайбу, если она нужна (если на оси педали есть только плоские грани под ключ без защитной кромки, примыкающей к шатуну) и затягивать жестко, но не перетягивать (30Нм или около 25фунтов/фут).

8. Давление в шинах.

Проверяйте давление в шинах. Езда на спущенных колесах может открыть ящик пандоры, причинить множество неудобств, а также ослабить ваш боевой дух и уменьшить скорость. Всегда проверяйте ваши шины перед выездом, некоторые камеры с тонкими стенками могут терять от 5 до 20 пси в день. Проверяйте давление либо сильно надавливая пальцем на верх шины либо щелкнув пальцем по ней. Шина должна издать глухой барабанный звук и на ощупь будет достаточно твердой, если давление правильное. Используйте хороший напольный насос с точным манометром, чтобы накачивать шины до нужного давления, затем научитесь определять на ощупь, когда вы достигли нужного давления, это нужно в тех случаях, когда вы будете пользоваться ручным насосом где-нибудь в дороге.

9. Гиблое дело.

Не ездите с незакрепленными колесами. Зафиксируйте ваши быстросъемные зажимы на осях прежде, чем отправляться в поездку - это предотвратит травму. Частая ошибка относиться к эксцентриковому зажиму на оси, как к обычной гайке, которую закручивают за ручку. Еще сильнее запутывает ситуацию то, что такой метод используется с эксцентриками DT и некоторыми типами противоугонных систем. На самом деле простое закручивание оси за ручку можно использовать лишь с данными конкретными производителями. Со всеми другими необходимым является воздействие кулачка QR-зажима при прижимании ручки на уже закрученной оси, только такой способ крепко зажимает ось и наилучшим образом удерживает колесо от самопроизвольного откручивания с велосипеда при экстремальных нагрузках. Отрегулируйте гайку оси эксцентрика, чтобы ручка эксцентрика могла проходить через верхнюю мертвую точку и жестко фиксировалась в закрытом положении.

10. Состояние цепи.

Не ездите с плохо установленной цепью. Многие производители велосипедов и обычные механики могут повредить цепь во время установки и оставить ее работать, надеясь, что все будет в порядке при "обычной эксплуатации". Такие надежды беспочвенны, так как в большинстве случаев цепь подвергается нагрузкам совсем не нормальным в течение ее короткой жизни. Действуйте в предположении, что любой дефект, вроде показанного на фото, всегда ведет к катастрофической ситуации и возможно к травме. Такое звено нужно либо заменить, либо воспользоваться универсальным соединительным звеном, они доступны для большинства цепей. Кроме того, не забывайте про изнашивание цепи. Оно может привести к раннему и неравномерному износу звездочек, поэтому периодически измеряйте износ цепи или заменяйте ее примерно каждые 2.400 км.


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.

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.

Перемещение кареток по зубчатой линейке рычага обеспечивает выбор передачи крутящего момента – всего на этой модели велосипеда Stringbike 19 «скоростей».

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.

Еще одно значимое преимущество – полимерные тросики, в отличие от цепи, не нуждаются в смазке, чистке, не боятся песка и воды, а их ходовой ресурс выше, чем у цепной передачи, в 2–3 раза .

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.

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.

Такой велосипед легко складывается практически пополам и упаковывается в чехол – очередной плюс при его хранении или транспортировке.

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» .

Даже первичные испытания показали, что начинающие велосипедисты овладевают навыками езды на таких машинах значительно быстрее. Кроме того, подобные велосипеды – просто находка для людей с некоторыми ограниченными способностями, имеющих нарушения в опорно-двигательном аппарате.

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.

Некоторые разработчики создают даже электрические велосипеды , у которых необходимая энергия поступает с солнечных батарей, встроенных в колеса.

А если не менять принципиально конструкцию велосипеда, а придать ускорению самому ездоку? Таким путем пошли разработчики ранцевых двигателей.

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.

Рассказ о нескольких разновидностях экстремального спорта, связанного с прыжками с большой высоты:

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.

Грузоподъемность получающегося катамарана – до 125 килограммов , и при этом он может развивать скорость до 10 км/час – для воды это очень неплохой показатель.

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.

Двухколесный велосипед – удобное, практичное и полезное транспортное средство, которое прочно обосновалось и в городе, и в сельской местности. Помимо прямого назначения, велик широко используется в различных видах спорта. Общая конструкция идентична, если сравнивать простой городской байк, шоссейник или кросс-кантри. Простое устройство велосипеда, однако, не ограничено лишь описанием «колеса, руль, седло, педали» и включает в себя ряд тонкостей. В этой статье подробно остановимся на составных частях байка и поясним назначение каждой из них.

На чем держится велосипед

Строение велосипеда схоже с автомобильным: здесь есть несущая конструкция, на которую крепятся все рабочие узлы. Для легковой машины это кузов, а у велосипеда – рама. Тип рамы во многом определяет назначение, а ее качество отвечает за срок эксплуатации байка.

Рама велосипеда представлена ромбовидным остовом, сваренным из элементов:

  • главные передние трубы – верхняя и нижняя (закрытые), изогнутая передняя труба (открытые);
  • подседельная труба;
  • верхние перья;
  • нижние перья.

Передние трубы «сшиваются» между собой в рулевой стакан, нижние труба и перья с подседельной – в кареточный стакан, а перья между собой – в дропауты заднего колеса. По обеим сторонам передние трубы и перья приварены сверху к подседельной трубе.

Относительно подседельной трубы передняя и задняя части представлены двумя неодинаковыми треугольниками, размеры и геометрия которых зависят от типа и назначения велосипеда. Для современного ассортимента существует большое количество вариантов рам, но все они разделяются на классы:

  • городские – жесткие, прочные и тяжелые;
  • шоссейные – легкие;
  • спортивные – устойчивые к высоким нагрузкам, прочные, ударостойкие;
  • трюковые – используют для BMX-велосипедов.

Устройство горного велосипеда в картинке

Велосипеды делятся на полноразмерные и складные. Первые не имеют складного механизма, и для перевозки в метро, общественном транспорте и багажнике автомобиля их необходимо разбирать. Складные имеют, по крайней мере, один стык, по которому складывается рама. Они более удобны в перевозке и хранении, но уступают полноразмерным по ходовым показателям.

Большое влияние на эксплуатацию велосипеда оказывает материал несущего остова. Современные велосипеды выпускаются на стальных, алюминиевых и карбоновых рамах.

Сталь используют на сити-байках. Материал обладает высокой прочностью и ударостойкостью, а его недостатки – тяжесть и невысокая гибкость, из-за чего рама плохо сглаживает толчки. Все это не лучшим образом сказывается на динамике велосипеда.

Алюминий – легкий, прочный и гибкий материал. По сравнению со стальными аналогами, рамы из него обладают лучшей маневренностью и пассивной амортизацией. Легкость и прочность улучшают динамику и не создают существенного сопротивления движению. Разумеется, стоимость их будет выше.

Самыми дорогими являются рамы на основе углеродного волокна – карбона . Этот материал используется на дорогих моделях шоссейных, горных и . В числе достоинств по сравнению с металлическими конкурентами – долговечность, прочность, ударостойкость и легкость. Плюс к этому обладают лучшей маневренностью по сравнению с алюминием.

Из чего состоят колеса

Велосипедные колеса – прочные и легкие конструкции, которые дают движение и за счет вращения удерживают раму в вертикальном положении. Традиционно велосипед имеет задний привод, то есть заднее колесо – толкающее, а переднее – ведомое и отвечает за управление.

На рисунке показано, из чего состоит классическое велоколесо. Устройство простое и почти не изменилось со времен своего основания.


Схема велосипедного колеса

Втулка – центральная часть, состоит из оси, подшипников и шайб. Основное назначение – задание и удержание крутящего момента. На задние втулки закрепляются трансмиссионные звездочки. Внутреннее устройство сложнее, чем у передних, так как втулка участвует непосредственно в раскручивании колеса. На дорожных моделях, помимо этого, в задние втулки интегрирован тормозной механизм. Планетарные задние втулки имеют скрытый механизм переключения скоростей.

Обод – круглое кольцо, которое закрепляется к втулке через спицы. Геометрия обода в сочетании с натяжением спиц определяет устойчивость колеса к повреждениям и динамическим нагрузкам. Ободья для велосипедных колес изготавливают из алюминия, спицы – из легких сплавов с хромовым напылением. Традиционно головки-регуляторы натяжения спиц находятся у ободьев, но существуют и «перевертыши», которые настраиваются на втулке.

Шины состоят из камеры и покрышки. Камера – полое резиновое изделие, которое накачивается воздухом до нужного давления. С «внешним миром» она связана ниппелем, через него воздух закачивается внутрь шины. Неплохо также узнать, и чем они различаются. Для защиты камеры от остриев головок спиц поверх внутренней части обода накладывается резиновый флиппер.

Покрышка – внешняя часть шины и состоит из бортов, боковин и контактной части – протектора. В зависимости от предназначения велосипеда, устанавливаются различные типы покрышек:

  • слики, полуслики – на шоссейники, для ровных дорог;
  • дорожные – шины со средним рисунком протектора;
  • агрессивные – покрышки с выраженным рисунком, для горных велосипедов;
  • гибридные: могут использоваться и на ровном покрытии, и в бездорожье (но уступают по проходимости агрессивным).

Видимость колеса в темноте в лучах света дает катафот – оранжевая вставка на спицы. В связи с требованиями по безопасности движения катафотами оснащаются колеса всех велосипедов.

Система управления и амортизация

К основному элементу устройства велосипеда относится рулевой узел. Он включает в себя несколько составляющих:

  • вилка;
  • рулевая колонна;
  • вынос;
  • рулевая деталь.

Служит соединительным узлом для руля и переднего колеса. Устанавливается в передний стакан рамы при помощи штока. Руль вставляется непосредственно внутрь вилки, а колесо закрепляется на ушках ног – дропаутах.


Строение вилки велосипеда: амортизационная (слева) и жесткая (справа)

Для того чтобы вилка могла свободно вращаться при поворотах, внутри стакана устанавливается рулевая колонка. Она состоит из верхней и нижней чашек, подшипников и фиксирующих колец. Чашки могут быть запрессованы или накручиваться на внутреннюю резьбу стакана (на дорогих профессиональных моделях). Подшипники делятся на закрытые промышленные и насыпные шариковые. Кольца надеваются на шток вилки, который фиксируется в рулевой колонке.

Состоит из горизонтальной изогнутой трубы и вертикального штока. По форме рули разделяют на:

  • прямые (для МТБ и гибридов);
  • изогнутые вверх (дорожные);
  • изогнутые вниз;
  • бараны (на шоссейники).

Вертикальный шток руля имеет на конце разводник, который фиксирует трубу в вилке при закручивании гайки.

Вынос – деталь, которая определяет расстояние руля от рамы и крепится к регулировочной трубе. На разных моделях ставятся жесткие и регулируемые выносы. Простые велосипеды дорожного типа выносом не оснащаются. Удаленность руля влияет на посадку: чем он дальше, тем больше велосипедист принимает горизонтальное положение.

Седло зафиксировано в центральной трубе рамы подседельным штырем. Регулировка высоты позволит подобрать оптимальную посадку. Ширина седел различается в зависимости от типа велосипеда: на дорожных моделях они шире, чем у МТБ и шоссейных. Седла могут различаться по форме и длине. Снизу они подпружинены или оснащаются демпферами.

Амортизация – способность гасить колебания и смягчать ударные нагрузки. Традиционно амортизационная система находится в передней вилке, а такие велосипеды носят название хардтейлов.

Амортизация состоит из пружины и демпфера. В зависимости от используемых компонентов, вилки разделяются на несколько типов (пружина/демпфер):

  • пружинные (без демпфера);
  • пружинно-эластомерные;
  • пружинно-масляные;
  • воздушно-масляные.

Регулировка параметров вилки: длина хода (Preload), скорость отбоя (Rebound) и блокировка. Вилки без амортизации называются жесткими и ставятся на шоссейные и дорожные модели.

В дополнение к стандартной амортизации, на горные велосипеды устанавливают задний амортизатор, который сглаживает колебания рамы. называются двухподвесами.

Устройство трансмиссии и велосипедных тормозов

Трансмиссия – это то, без чего велосипед не поедет. Достаточно сложный узел, в его состав входит большая часть механизмов:

  • каретка;
  • ведущие звезды;
  • шатуны и педали;
  • цепь;
  • задние звезды;
  • переключатели скоростей и монетки.

Кареточный узел расположен в нижнем стакане рамы, служит соединительным узлом для шатунной пары и передних звезд. Каретка обеспечивает свободное вращение без проворачивания за счет фиксированных подшипников и сквозной оси на них. Разделяется на два типа: с открытыми подшипниками и картриджная, где весь механизм скрыт внутри корпуса.

Шатуны – детали для соединения каретки с педалями. Могут иметь два варианта крепления: шлицевое и квадратное. Двусоставные, или парные, шатуны идут комплектом с передней звездой (звездами на скоростные модели), закрепленными на правом шатуне.


Парные шатуны с креплением на квадрат

Педали – опоры для ног, через которые усилия передаются на шатуны, каретку и передние звезды. В зависимости от сферы применения различают несколько видов:

  • классические, или платформы – ставятся на велосипеды начального уровня, можно использовать любую обувь, зацепление за педали за счет сил трения;
  • контактные – со специальные вставками, предназначены только для велообуви, улучшенное сцепление поверхностей;
  • экстремальные – для спортивного велосипеда, широкая поверхность, толщина, вставки-фиксаторы;
  • педали с ремешками;
  • педали-мини.

Задние трансмиссионные звезды скоростного велосипеда крепятся к втулке заднего колеса. На одну переднюю звезду приходится 2-3 задние. Маленькие звезды отвечают за высокие, а большие звезды – за низкие передачи.

Соединительным звеном между передними и задними звездами служит цепь: на велосипеде используется блочная модель Галля. Переброс цепи осуществляется с помощью переключателей, которые управляются манетками на руле. Манетки делятся на два типа – барабанные и рычажные. С переключателями их соединяют приводные тросы.

На синглспиде отсутствуют переключатели, передняя и задняя звезда в единственном экземпляре, цепь короче.

Тормоза – самая важная система, без которой велосипед выкатывать строго запрещено. Современные тормозные системы для велосипедов различных классов:

  • ободные – клещи, V-brake;
  • дисковые;
  • барабанно-втулочные.

Ободные тормоза представляют собой зажимные устройства с колодками, воздействуют на ободья колес, замедляя их вращение. Клещевые модели имеют одно крепление, за счет движения рычага скобы сближаются, а при ослаблении раздвигаются обратно. Клещи ставятся на место закрепления крыльев. Используются как дополнительные тормоза на синглспидах и на шоссейных велосипедах.

V-brake работает по такому же принципу, но скобы находятся в закрепленном состоянии: к вилке для переднего, к перьям – для заднего тормоза. V-brake обладают большей точностью и силой торможения по сравнению с клещевыми.

Состоит из закрепленного на втулку диска (тормозная поверхность), калипера и привода – рычага и тросика. На калиперах закрепляются тормозные колодки, которые прижимаются к диску при нажатии ручки. Точность дисков выше, чем у V-brake благодаря большей поверхности торможения, меньшему ходу колодки и независимости от геометрии обода. По типу привода дисковые тормоза делят на механические и гидравлические.

Барабанно-втулочные тормоза порядком устарели, но продолжают активно устанавливаться на дорожные модели. Барабан спрятан в задней втулке и приводится в соприкосновение с колодками нажатием педалей назад. Чтобы втулка не прокручивалась, встроен специальный стопорный механизм. Эффективность торможения низкая в сравнении с ободными и дисковыми аналогами, но для односкоростных дорожников лучшего варианта не придумать.

Заключение

Велосипед – довольно обширный механизм, и состоит из большого количества узлов. При эксплуатации важным показателем является исправное состояние каждого из них. Теперь, когда знаем, как устроен велосипед, можно заниматься диагностикой, ремонтом и обслуживанием запчастей.

На вопрос «кто изобрёл велосипед» есть, как минимум, четыре ответа:

  • профессор фон Дрез – изобретатель двухколёсного самоката;
  • Киркпатрик Макмиллан – кузнец, первым добавивший к «дрезине» педали;
  • Пьер Лалман – мастер по изготовлению колясок, запатентовавший велосипед с педалями;
  • Джон Старли – предприниматель, выпустивший первый велосипед современного образца.

Кроме того, изобретение очередных велосипедов не забывают приписывать Леонардо да Винчи и русскому фолк-персонажу Артамонову.

фон Дреза

Общепринятым на текущий момент годом изобретения велосипеда считается 1818, когда лесничий из города Карлсруэ в Бадене, немец Карл фон Дрез, описал и запатентовал своё изобретение – двухколёсную машину, приводимую в движение с помощью ног седока. Правильнее всего называть это изобретеним, но все элементы, кроме педалей и привода, были на месте: два колеса, рама с седлом, руль, позволяющий вращать переднее колесо.

Судьба изобретения одно время висела на волоске. Начав работу над «машиной для ходьбы», которую придумал ещё в 1810, в 1816 году изобретатель провёл полевые испытания, проехав на своём велосипеде почти 20 километров, восхитив жителей остроумием и скоростью передвижения. Она превышала 10 км/ч. В отличие от простонародья, городское правление не было впечатлено машиной и предписало фон Дрезу прекратить изобретение безделушек, как им казалось, под угрозой увольнения.

Потеря удачного места на государственной службе была серьёзной опасностью, и в течение нескольких лет изобретения никто не видел. «Помогли» распространению велосипеда тяжёлые годы. 1816-й год выдался засушливым. Урожаи были плохие, и деревенские жители, вслед за забиваемой скотиной, стали избавляться от лошадей. Когда пришла пора перевозить тяжести, вспомнили о причудливой коляске лесничего, и дрезина стала распространяться по округе.

Окончательно закрепил популярность изобретения баварский герцог, которому так понравилась новинка, что он профинансировал выпуск первой массовой партии, а уже в 1819 году велосипеды появились в Париже и Лондоне, где дальше и совершенствовались множеством местных механиков.

История развития

Первые упоминания о подобных механизмах встречаются уже в конце XVIII века, а неясные намёки находят даже в итальянских летописях середины 1400-х годов и в работах да Винчи. Современная хронология изобретений выглядит следующим образом:

  • 1818 – фон Дрез патентует свой самокат, начинается распространение конструкции по Европе.
  • 1840 – шотландский кузнец Киркпатрик Макмиллан добавляет к конструкции «машины для ходьбы» педали, но изобретение не расходится дальше окрестных деревень.
  • 1860-1866 – парижанин Пьер Лалман (по другим источникам – Мишо) при ремонте самоката закрепляет на нём педали, в течение нескольких лет новое изобретение под названием «велосипед» выпускается его фирмой в объёмах 400 изделий в год.
  • 1869 – проходит первая гонка по территории Франции.
  • 1870 – выпуск первого полностью металлического велосипеда.
  • 1876 – первый байк с приводом на заднее колесо, эксперимент англичанина Г. Бейтса.
  • 1879 – первый байк с цепным приводом, который создал изобретатель Г. Лоусон.
  • 1885 – старт продаж велосипеда «Ровер», полного конструктивного аналога современного велосипеда.
  • 1888 – первая пневматическая шина, придумал её изобретатель Дэнлоп из Шотландии.
  • 1915 – под маркой Bianchi в бельгийскую армию поступают первые велосипеды с двумя подвесами.

Формы

Самокат

Всё начиналось с простейшей рамы и одинаковых колёс. Вариантов таких механизмов было множество. Назывались они «дрезиной» или «денди-хорс» (в Англии). Отлично снимая нагрузку и позволяя перевозить значительный груз, данные изобретения закрепились на европейском рынке XIX века, дав толчок новым разработкам.

Педальный велосипед

Лишь через 50 лет появилось значительное усовершенствование – педали. Они позволили изолировать пассажира от дороги и резко увеличить скорость катания, а также обеспечить комфорт от него.

Привода не существовало, и для увеличения скорости движения – особенно по неплохим, по тем временам, городским дорогам – увеличивалась окружность ведущего (переднего) колеса. Так появились всем известные «Фарт-феннинги» – от расхожих монет, которые сильно различались в окружности – велосипеды, переднее колесо которых в несколько раз превышало задние.

Новая конструкция начала порождать новые изобретения – появились четырёхколёсные велосипеды и первые тандемы, создавались настоящие произведения искусства.

Ровер

Финальное усовершенствование – цепной привод на заднее колесо – потребовало ещё 30-ти лет разработки. За несколько десятилетий педальный велосипед, любимец денди и городских щёголей, превратился в «рабочую лошадку» и в годы Первой мировой войны активнейшее использовался по всей Европе.

Современные типы

После Первой мировой войны технический прогресс затронул и велосипеды. Ежегодно появлялись новинки, находившие своего покупателя. В 60-х годах появились гоночные модели, а в 70-х – горные байки. Рубеж 80-х и 90-х ознаменовался появлением велокомпьютеров и сложных систем переключения скоростей.

Велосипедный мир не стоит на месте, и уже появляются новые изобретения, такие как электрические велосипеды.

Заключение

История велосипеда – это история эффектного изобретения, на базе которого талантливые инженеры смогли создать современные прекрасные байки. Не так важно, кто конкретно изобрёл велосипед – фон Дрез в 1818 году, Мишо в 1860 или производители «Ровера» в 1885. Все они одинаково достойны звания «гениального изобретателя», потому что оставили свой след в истории современного мира.

Почти все мы в детстве катались на велосипеде, своём или чужом - неважно) Факт в том, что для всех нас велосипед - это что-то изначально существующее, абсолютно простой механизм… А ведь мало кто задумывается об истории велосипеда, о том, что когда-то люди даже мечтать не могли о таком средстве передвижения. Первое доказанное упоминание о изобретении велосипеда относится к 1817 году. Хотя это был ещё не велосипед, а самокат, маленький деревянный двухколёсный самокат, который его создатель, немецкий профессор барон Карл фон Дрез окрестил "машиной для ходьбы".


Существует немало теорий, приписывающих создание велосипеда разным людям, начиная от Леонардо да Винчи и заканчивая неким крепостным крестьянином Артамоновым, получившим за своё изобретение свободу для себя и всей своей семьи, но прямые доказательства либо не были найдены, либо со временем были признаны подделками



Но название это не прижилось, а изобретённый Дрезом самокат стали называть "дрезиной", в честь самого барона)


В Великобритании же название "дрезина" также показалось неблагозвучным и британцы стали называть самокат Дреза "дэнди-хорзом") Но официально своё изобретение Дрез запатентовал лишь в 1818 году, хотя это был лишь первый шаг на пути к созданию велосипеда…


Ещё одно британское название немного переработанной дрезины - хобби-хорз, вошло в употребление с 1818 года


Изобретение оказалось настолько неожиданным и необычным для того времени, что быстро завоевало популярность, и никто даже не думал что-либо менять в этой простейшей конструкции, пока в 1839 году шотландскому кузнецу Киркпатрику Макмиллану не пришла в голову идея добавить к дрезине педали и седло. Правда соединил он педали с задним колесом не посредством привычного для нас цепного механизма, а при помощи обыкновенных шатунов и железных стержней. По сути Макмиллан создал практически современный велосипед, но его изобретение не получило широкого распространения и осталось малоизвестным


Вскоре, в 1845 году англичанином Томпсоном была создана первая надувная шина, оказавшаяся, тем не менее, непрактичной и технологически несовершенной


Следующий "шаг" в истории велосипеда произошёл в 1862 году во Франции в городке Нанси, когда местный мастер по созданию детских колясок Пьер Лалман, ничего не знавший об изобретении Макмиллана, решил прикрутить к переднему колесу дрезины педали. В 1963 году, уже в Париже, Лалман собрал свой первый велосипед


Изобретение француза заинтересовало лионских промышленников братьев Оливье, которые, скооперировавшись в 1864 году с Лалманом и каретным инженером Пьером Мишо, начали массовый выпуск велосипедов, отличавшихся от первоначальной конструкции металлической рамой, которой Мишо предложил заменить непрочный деревянный аналог) Патент на своё изобретение Пьер Лалман получил лишь в 1866 году и по сути это официально сделало его первым создателем велосипеда


В 1867 году английский ниженер Эдвард Каупер разработал первую удачную конструкцию колеса с натянутыми металлическими спицами (до этого спицы были деревянными и, следовательно, непрочными и недолговечными)

В 70х годах кому-то пришло в голову увеличить переднее колесо велосипеда Лалмана и разместить седло практически на нём, заднее же колесо при этом было уменьшено, что сделало и без того глупую конструкцию ещё более неустойчивой


Большое количество травм покупателей мотивировало создателей этого чуда на добавление третьего заднего колеса, иначе на таком велосипеде было слишком опасно ездить, хотя, судя по продажам, в Британии оказалось немало таких смельчаков =)


Такой велосипед стали называть "пенни-фартинг" - второе слово никак не связано с английским глаголом)) Так назывались две британские монеты, размер которых значительно отличался, как и размер колёс нового велосипеда)


Кто-то даже додумался сделать такую вот необычную модель пенни-фартинга)


Цепная передача в конструкции велосипеда появилась в 1878 году, благодаря ещё одному англичанину Лоусону (имени, к сожалению, не знаю). Тогда же был изобретён первый складной велосипед)


Первый велосипед, походивший на привычное нам средство передвижения, появился в 1884 году. Он был оборудован цепной передачей, почти одинаковыми колёсами, а седло располагалось между ними, ближе к заднему колесу. Идея такой безопасной конструкции пришла в голову очередному англичанину - Джону Старли. А назвал он своё творение "Скитальцем" (Rover). И да, именно с этого момента начала существовать фирма Ровер, производившая велосипеды, а затем автомобили вплоть до 15 апреля 2005 года, когда она была признана банкротом


Первые настоящие надувные каучуковые покрышки для велосипеда появились в 1888 году стараниями шотландца Джона Данлопа (знакомая фамилия, неправда ли?)) Именно после изобретения каучуковых шин на велосипедах стало действительно удобно ездить, без постоянных трясок на повсеместном бездорожье (ах да, мы и забыли, что дорог тогда тоже не было=)) В 90е годы XIX столетия велосипеды обрели небывалую популярность, а фирма Данлопа обеспечила себе безбедное существование на долгие годы вперёд - о её популярности можно судить даже по тому, что автомобильные шины Dunlop даже сегодня считаются одними из лучших, а фирма является одной из крупнейших в мире! Ниже - собственно сам Джон Данлоп со своим изобретением =)

Стоит заметить, что хотя велосипеды того времени уже выглядели практически как современные, сделаны они были всё ещё из обычной, подверженной коррозии стали (нержавейку тогда ещё не умели варить), тем более что раму не красили. Поэтому за каждым велосипедом требовался тщательный уход после каждой поездки, а инструкция о том, как это делать (чистка, смазка, промывание бензином или керосином и т.д.), занимала в 1895 году целых 4 страницы)


В 1895 году был изобретён первый лежачий велосипед - лигерад, а в 1914 году компания Пежо начала массовое их производство


В 1898 году появилось ещё одно усовершенствование, без которого просто не представляю как люди ездили раньше, - тормоза)) Первоначально это был педальный тормоз и механизм свободного хода, позволявший не крутить педали, когда велосипед катится. Примерно тогда же появились и ручные тормоза, но популярность они обрели далеко не сразу. Так выглядят современные дисковые гидравлические тормоза

Начало XX столетия ознаменовалось появлением первого механизма переключения скоростей, но он был совсем непрактичным - на заднем колесе располагалось две звёздочки, по одной с каждой стороны) Представьте себе, что для переключения скорости надо было "всего лишь" остановиться, снять цепь, открутить заднее колесо, перевернуть, снова прикрутить и надеть цепь))


Следующим механизмом переключения скоростей стал изобретённый в 1903 году "планетарный механизм". Если кратко, то основывался он на вращении нескольких малых шестерёнок вокруг центральной, "солнечной" шестерни. Более глубже рассматривать планетарный механизм не вижу смысла, скажу только, что на основе него впоследствии был создан автомобильный дифференциал)


Знакомая нам велосипедная система переключения передач появилась только в 1950 году стараниями известного и популярного в то время итальянского велогонщика Туллио Кампаньоло

С этого момента велосипед, в принципе, полностью принял привычный для всех нас облик. После этого изменения были уже некардинальными, в основном касательно более лёгких материалов для рамы (в 1974 году начались массовые продажи велосипедов из титана, в 1975м - из углепластика) и альтернативных механизмов переключения скоростей (например, введение индексной системы переключения передач в начале 90х)


Понятное дело, что популярность велосипедов померкла с появлением автомобилей, первое время велосипедистов считали одной из главных помех на дороге, а в 40х годах в США велосипеды и вовсе считались детскими игрушками, но, как это ни странно, с конца 60х годов этот двухколёсный вид транспорта вновь начал набирать популярность, в основном в связи с популяризацией в развитых странах здорового образа жизни и осознания важности экологических проблем человечества


О популярности велосипедного транспорта сегодня говорит даже обилие специальных парковок в европейских городах. Вот, например, трёхэтажная велосипедная стоянка в Амстердаме =)


Пара интересных фактов о велосипедах:

В настоящее время существует около 15 видов велосипедов для различных нужд и условий применения;
- самой "велосипедной" страной Европы является Дания, средний житель которой проезжает в год почти 900 километров на велосипеде;
- во многих европейских городах велосипед можно взять напрокат прямо на вокзале, а в Копенгагене и некоторых других городах их вообще дают напрокат бесплатно, причём на любой срок (вероятность "угона" нивелируется благодаря своеобразной раскраске);
- в Амстердаме есть специальная гостиница для велосипедистов с собственной веломастерской и программой велосипедных экскурсий;
- 95% всех велосипедов производится в Китае - в основном благодаря тому, что большинство велопроизводителей перенесли производство в эту огромную страну с дешёвой рабочей силой;
- рекорд скорости на велосипеде составляет 268,83 км/ч и был установлен Фредом Ромпельбергом из Нидерландов на Бонневильской соляной равнине в США, штат Юта - в установлении рекорда голландцу "помог" едущий впереди гоночный автомобиль, "прорезающий" велосипедисту воздушный поток;
- самый большой в мире велосипед - "Франкенсайкл", высота которого составляет 3,40 метра, а диаметр колеса - 3,05 метра, - был построен калифорнийцем Дэйвом Муром в 1989 году;
- самый большой в мире трёхколёсный велосипед " Диллон Колоссал " также собрал Дэйв Мур, в 1994 году) Диаметр задних колёс составлял 3,35 метра, а переднего - 1,77 метра;
- самый длинный велосипед появился в 1988 году в Новой Зеландии стараниями Терри Тессмана - 22,24-метровый велосипед был рассчитан на 4 человека и весил 340 килограммов;
- а ведь есть чудаки и повеселее Дэйва Мура и Терри Тессмана) Я говорю об австралийце Невилле Паттене, собравшем в 1988 году самый маленький в мире велосипед, диаметр колёс которого составлял всего 1,9 см! Не знаю как, но он проехал на своём творении больше 4х метров))))
- ещё один минималист, швед Питер Розенталь в 1996 году собрал самый маленький в мире одноколёсный велосипед высотой 20 сантиметров и диаметром колеса 1,8 см! Швед также проехал на своём "чуде" 4 метра)) Видимо о практичности своих изобретений ни он, ни все остальные вышеперечисленные неординарные личности не думали =)


© 2024 Спортивный портал