Велосипедный транспорт

 

Введение

Велосипедный транспорт (в широком смысле слова) — это перемещение по земле с использованием транспортных средств (велосипедов), движимых мускульной силой человека.

Расцветом велосипедного транспорта можно считать 19 век, когда были организованы основные, знамениты гонки. Что способствовало прогрессу и развитию самого велосипеда и повышению интереса со стороны обывателей в этому виду транспорта. Строение и возможности современных велосипедов нельзя назвать простыми. Они, как и любое другое транспортное средство, требуют тщательного ухода и особого обращения.

Велосипедные клубы организовывались в различных странах мира с 1869 года. В это же время появился первый в мире велосипедный журнал — он вышел в свет в марте во французском городе Гренобле. А первого апреля 1869 года в Париже стал печататься журнал «Ле велосипед иллюстрэ». Его издателем был Ришар Лесклид — друг и литературный секретарь Виктора Гюго.

Производство велосипедов сыграло большую роль в создании технической базы для других видов транспорта, прежде всего автомобилей и самолётов. Многие технологии металлообработки, разработанные для производства как велосипедных рам, так и других частей велосипедов (шайб, подшипников, зубчатых колёс), впоследствии использовались в производстве автомобилей и самолётов. Многие автомобильные фирмы, созданные в начале XX века (например, Rover, Шкода, Morris Motor Company, Опель), начинали как велосипедные.

Развитие велосипедного транспорта дало начало такому направлению, как велотуризму. Суть его в следующем: преодоление определенных расстояний на велосипеде, ночевки в различных местах. Организаторы таких туров отправляют багаж туриста вслед за ним из отеля в отель. Турист, в свою очередь может наслаждаться видами любой страны, при этом укрепляя свое здоровье.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 История развития велосипеда

1.1 Изобретение велосипеда

К изобретению велосипеда приложили руку многие изобретатели и инженеры. Различные идеи повлияли на развитие велосипеда, который совершенствуется и по сей день. В целом виде велосипед впервые в своих чертежах нарисовал изобретатель Леонардо да Винчи. [1]

По-настоящему велосипед начал совершенствоваться с начала XIX века. Этапы развития представлены на рисунке 1. Однако конструкции с колесами, предназначенные для самостоятельного перемещения их человеком, упоминается уже в XV столетии.

Рисунок 1 – Эволюция велосипеда [10]

 

Так, Майнингенская хроника 1447 года повествует о перемещающемся устройстве, приводимым в движение водителем. В 1761 году немецкий тележник Михаэль Каслер “проскакал” 2 километра 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 125 килограмм.

Путь к современному велосипеду был проложен только в 1817 году Людвигом Драйсом (Карл Фридрих Христиан Людвиг Фрайгерр Драйс из Зауербронна, он же барон Карл фон Дрез из Карлсруэ, 1785- 1851). Он создал первый двухколесный самокат, который он назвал «машиной для ходьбы». Самокат был снабжен рулем и выглядел в целом, как велосипед без педалей; рама была деревянной.

Возможной причиной изобретения стало то, что предыдущий, 1816 был "Годом без лета". Тогда Северное Полушарие постигла самая сильная климатическая аномалия в истории, что катастрофически сказалось на урожае, вызвало голод и снизило поголовье лошадей. В 1818 году в Баден-Бадене фон Дрез получил "Großherzogliches Privileg" (тогдашний аналог патента) на свое изобретение. Вскоре машина Дреза завоевала популярность в Великобритании, где стала называться "денди-хорз".На своем самокате длиной 2,4 метра с 30 дюймовыми колесами он ввел новшество- управляемое переднее колесо. На этой машине сумел преодолеть расстояние от Лейпцига до Дрездена (111 километров) за 7 часов. [2]

В 1860 году Пьер Мишо, каретник из Парижа, ремонтируя старый самокат, установил на передние колеса две педали. Уже два года спустя такие машины начали пускаться серийно под названием “велосипед” (“вело” - быстро, “пед” - нога). Братья Пьер и Эрнест наладили выпуск производства до 400 велосипедов в год.

Однако, данные расходятся, по другой версии, в 1839—1840 кузнец Киркпатрик Макмиллан в маленькой деревушке на юге Шотландии усовершенствовал изобретение Дреза, добавив педали и седло. По этой версии, выходит, что Макмиллан и создал первый велосипед. А в 1862 году Пьер Лалман, 19-летний мастер по изготовлению детских колясок из Нанси (Франция), увидел «денди-хорз» и придумал оснастить его педалями — на переднем колесе. Лалман ничего не знал о велосипеде Макмиллана, и на его машине педали нужно было крутить, а не толкать. В 1863 Лалман перебрался в Париж, где смастерил первый велосипед, напоминающий современные.

В 1869 году на дорогах Франции было положено начало велосипедным гонкам. 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 54 дюйма(современных колес- 27 дюймов, ровно в два раза меньше). Важнейшим этапом развития велосипедной техники было изобретение относительно безопасного велосипеда с двумя одинаковыми колесами не слишком большого диаметра.

В 1870-х годах Г.Бейтс из Кройдена в Англии создал первый велосипед с приводом на заднее колесо, названный "Летучим голландцем". Его привод со шкивами и шнуром Г.Лоусон в своем "Байсиклетте", запатентованном в 1879 году, заменил цепным приводом.

Около 1885 года Дж.Старли и В.Саттон, выпустили безопасный велосипед "Ровер" с двумя колесами диметром 760 мм и цепным приводом на заднее колесо- первый низкий велосипед с цепным приводом. Он весил около 20 килограмм. Примерно в то же время Ч.Линли и Дж.Биггс выпустили безопасный велосипед "Уиппет" с рамой приблизительно ромбообразной формы, которая после этого стала наиболее распространенной, фиксированным положением седла, педалей и руля. В раме были предусмотрены две пружины для амортизации дорожных ударов. [1]

В 1888 году ирландец Дэнлоп изобрел и выпустил в продажу шины, наполняемые воздухом (пневматическая шина). С этого момента наступает настоящий расцвет двухколесного велосипеда. С начала 1890-х годов несколько фирм начали производство велосипедов с ромбовидными рамами, состоящими из двух треугольников. На все велосипеды стали устанавливаться пневматические шины и роликовые цепи. Облик велосипедов практически сформировался. В 1890-х была сделана первая алюминиевая рама. В 1896 году Уильям Рейли запатентовал двухскоростную планетарную втулку, которая с 1902 года выпускалась английской фирмой Sturmey-Archer в двух и трехскоростном исполнении. Но массовое распространение планетарные втулки получили лишь в 1950-х. В 1899 году было изобретено внешнее переключение передач, правда, сильно отличавшееся от современного. В 1915 году на вооружение итальянской армии поступили складные велосипеды Bianchi с телескопическими задними перьями, листовой пружиной около каретки и пружинной вилкой. Фактически, это был первый двухподвесочный велосипед.[1]

В последующем велосипед подвергался неоднократным улучшениям. Армия изобретателей и конструкторов взялась за велосипед. В 1896 году в Англии выдали 30 000 патентов на изобретения, 5000 из них касались велосипеда!

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 трех ведущих дисках и семи-девяти ведомых может располагать 21-27 скоростями. Велосипедные узлы и детали за последние 30 лет значительно усовершенствовались. Многие части, такие, как руль, рулевая колонка, валы, обода, педали, шестерни, втулка, тормоза, изготавливаются сегодня из легких металлов. Гибкие велосипедные шины (или трубки) благодаря значительному улучшению дорожных покрытий стали легче. Разработка безопасного велосипеда и его необычайная популярность в 1890-х годах повлекли за собой многие социальные изменения, в частности изменения в женской моде - появились женские брюки для велосипедных прогулок, и в женской свободе - стали обычными велосипедные прогулки в мужской компании без присмотра родителей и родственников.

Многие новшества, привнесенные первыми конструкторами велосипедов, способствовали развитию автомобильной промышленности. Более того, многие из первых конструкторов автомобилей и мотоциклов сами вначале были конструкторами велосипедов, как, например, Г.Даймлер в Германии, а также Б.Харлей и А.Дэвидсон в США. Кроме того, энтузиасты велосипедного транспорта требовали улучшения шоссейных дорог, объединившись в 1880 году в Лигу американских велосипедистов, которая к 1890 году стала крупнейшей в мире спортивной ассоциацией.

В 1897 году велосипед снабдили последним серьезным усовершенствованием. Француз Моро придумал механизм свободного хода. Так велосипед стал велосипедом.

В настоящее время велоиндустрия не стоит на месте. Мы становимся свидетелями появления новейвших видов велосипедов – пляжных велосипедов, зимних велосипедов, «растайбайков», велосамокатов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2 Современное строение  велосипеда

Еще в19 веке велосипед приобрел узнаваемый современный вид. Велосипед классической конструкции состоит из рамы, шарнирно закреплённой на ней рулевой вилки с рулем и передним колесом, заднего колеса, седла на подседельном штыре, педалей с кривошипами (ошибочно называемыми шатунами), цепной передачи и тормозов. Дополнительно велосипед может оборудоваться одним или двумя амортизаторами, багажником, светотехникой (лампами и/или световозвращателями — катафотами), звуковым сигналом, подставкой-«подножкой».[3]

Как правило, на велосипеде устанавливаются два колеса одинакового диаметра. Каждое колесо состоит из обода и покрышки (шины) с протектором. В последнее время набирают популярность бескамерные колёса. Шире протектор у горных велосипедов, он уменьшает тормозной путь велосипеда и защищает камеру от проколов стеклами, гвоздями и т. д. при движении по асфальту.[11]

Рама — часть велосипеда, к которой крепятся другие его компоненты — колёса, педали, седло, руль. По мнению многих, рама — самый главный и дорогостоящий компонент велосипеда.

Классическая рама состоит из труб, или перьев, образующих два треугольника — передний и задний, причём задний треугольник раздвоен и образует заднюю вилку для крепления заднего колеса. Такая форма обеспечивает наибольшую жёсткость рамы при минимальном её весе.

Рамы для городских и детских велосипедов иногда делают складными, что удобно при хранении и транспортировке велосипеда (например, в Московском метрополитене запрещено провозить велосипеды, кроме складных и детских). Складные рамы, как правило, делаются открытыми.

Комфортабельность рамы и ходовые качества велосипеда зависят от мягкости материала.

Вилка служит для соединения переднего колеса, руля и рамы. Может быть жёсткой или со встроенным амортизатором. Также на вилку крепятся тормоза, крыло, датчик скорости и другое вспомогательное оборудование.[11]

Переключатель скоростей в том виде, в каком он применяется сегодня на большинстве велосипедов, изобрёл известный итальянский велосипедист Туллио Кампаньоло (en:Tullio Campagnolo) в 1950 г. Звезды (как сзади, так и спереди) смонтированы в блоки, и переключение осуществляется с помощью бокового смещения цепи направлением её на нужную звезду. Эффективность передач не одинакова: при большом перекосе цепи (например, с первой передней на последнюю заднюю звезды) трение и износ цепи сильно возрастает, потому такими передачами активно пользоваться не рекомендуется.

Большинство велосипедов оснащаются ручными тормозами, как наиболее безопасными и удобными. Также используются ножные тормоза, воздействующие на ведущее колесо.

Ножные тормоза приводятся в действие путём вращения педалей в обратную сторону (противоположную рабочему). Такие тормоза имеют определённые преимущества, такие как защищенность от воды, грязи и снега, дешевы, неприхотливы в обслуживании. Но у таких тормозов есть и недостатки: действуют только на заднее (то есть ведущее) колесо, требуют определённого привыкания. Также педальный тормоз несовместим с классическим переключателем скоростей. [11]

Педали предназначены для передачи мускульного усилия через трансмиссию на колесо. Внутри педали находятся подшипники, позволяющие оси педали свободно вращаться относительно площадки педали. Ось педали вкручивается в кривошип, причём на правой педали резьба правая, а на левой — левая.

Таким образом, хотя велосипед и является простым транспортным средством, его детали имеют большое количество разновидностей, которые, в свою очередь обеспечивают основные характеристики транспорта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Современное состояние  и развитие велотранспорта

2.1 Велосипедный транспорт  в США

Америка - страна автомобильная. С подачи Генри Форда и при поддержке правительственных инвестиций в дорожную инфраструктуру, автомобиль после войны стал частью американской культуры, символизируя личную независимость и гражданскую свободу. США в их нынешнем виде строились для автомобилистов. Во многих местностях существование без автомобиля просто невозможно - тротуаров, пешеходных переходов и автобусов там не предусмотрено.