Niyə velosiped düşmür? Velosipedinizə necə düzgün qulluq etməli Velosipedi yenidən kəşf edin

“Çarxı kim icad edib” sualına ən azı dörd cavab var:

• Professor fon Drez - ikitəkərli skuterin ixtiraçısı;
• Kirkpatrick McMillan, "trolley"ə pedal əlavə edən ilk dəmirçidir;
• Pierre Lallement, pedallı velosipedi patentləşdirmiş uşaq arabası istehsalçısıdır;
• John Starley ilk müasir velosipedi istehsal edən bir sahibkardır.

Bundan əlavə, onlar növbəti velosipedin ixtirasını Leonardo da Vinçi və rus xalq personajı Artamonova aid etməyi unutmurlar.

von Dreza

Velosipedin ixtirasının hazırda ümumi qəbul edilmiş ili 1818-ci ildir, o zaman Badenin Karlsrue şəhərindən olan bir meşəçi, alman Karl fon Dres öz ixtirasını - atlının ayaqları ilə idarə olunan iki təkərli maşını təsvir edib patentləşdirdi. Bunu ixtira adlandırmaq daha düzgün olardı, lakin pedallar və sürücüdən başqa bütün elementlər yerində idi: iki təkər, yəhərli çərçivə, ön təkəri döndərməyə imkan verən sükan.

İxtiranın taleyi bir anda tarazlıqda qaldı. Hələ 1810-cu ildə ixtira etdiyi “gəzinti maşını” üzərində işə başlayan ixtiraçı 1816-cı ildə çöl sınaqları keçirərək, velosipedi ilə demək olar ki, 20 kilometr məsafə qət edərək, ağlı və hərəkət sürəti ilə sakinləri sevindirirdi. 10 km/saatı keçib. Adi insanlardan fərqli olaraq, şəhər hökuməti bu maşından heyran qalmadı və fon Dresə işdən çıxarılma təhlükəsi ilə düşündükləri kimi zinət əşyaları icad etməyi dayandırmağı əmr etdi.

Dövlət qulluğunda yaxşı vəzifəni itirmək ciddi təhlükə idi və bir neçə ildir heç kim ixtiranı görmədi. Çətin illər velosipedin yayılmasına "kömək etdi". 1816-cı il quraq keçdi. Məhsul pis idi və kəndlilər mal-qaranın kəsilməsinin ardınca atlardan qurtulmağa başladılar. Ağır yükləri daşımaq vaxtı çatanda meşəçinin dəbdəbəli arabasını xatırladılar və əl arabası ətrafa yayılmağa başladı.

İxtiranın populyarlığını nəhayət yeni məhsulu o qədər bəyənən Bavariya hersoqluğu təmin edildi ki, o, ilk kütləvi partiyanın istehsalını maliyyələşdirdi və artıq 1819-cu ildə Paris və Londonda velosipedlər peyda oldu və burada bir çox yerli mütəxəssislər tərəfindən daha da təkmilləşdirildi. mexanika.

İnkişaf tarixi

Belə mexanizmlərin ilk qeydlərinə 18-ci əsrin sonlarında rast gəlinir və qeyri-müəyyən göstərişlərə hətta 1400-cü illərin ortalarına aid italyan salnamələrində və da Vinçinin əsərlərində rast gəlinir. İxtiraların müasir xronologiyası aşağıdakı kimidir:

• 1818 - von Drez skuterini patentləşdirdi, dizayn bütün Avropada yayılmağa başladı.
• 1840 - Şotlandiyalı dəmirçi Kirkpatrick Macmillan "gəzinti maşını" dizaynına pedallar əlavə etdi, lakin ixtira ətraf kəndlərdən kənara yayılmadı.
• 1860-1866 - Parisli Pierre Lallement (digər mənbələrə görə - Michaud), bir skuter təmir edərkən, bir neçə il ərzində ona pedallar bağladı, şirkəti tərəfindən ildə 400 məhsul həcmində "velosiped" adlı yeni bir ixtira istehsal edildi.
• 1869 - İlk yarış Fransada keçirilir.
• 1870 - ilk tam metal velosipedin buraxılışı.
• 1876 ​​- arxa təkərli ilk velosiped, ingilis G. Bates tərəfindən sınaq.
• 1879 - ixtiraçı G. Lawson tərəfindən yaradılmış zəncir ötürücülü ilk velosiped.
• 1885 - müasir velosipedin tam konstruktiv analoqu olan Rover velosipedinin satışına başlanıldı.
• 1888 - ilk pnevmatik təkər, ixtiraçısı Şotlandiyalı Danlop tərəfindən icad edilmişdir.
• 1915 - İki asqılı ilk velosipedlər Bianchi markası ilə Belçika ordusuna daxil oldu.

Formalar

Skuter

Hamısı sadə bir çərçivə və eyni təkərlərlə başladı. Belə mexanizmlər üçün bir çox variant var idi. Onlara "trolley" və ya "dandy at" (İngiltərədə) deyilirdi. Yükü mükəmməl şəkildə yüngülləşdirən və əhəmiyyətli yüklərin daşınmasına imkan verən bu ixtiralar 19-cu əsrin Avropa bazarında öz yerini tutaraq yeni inkişaflara təkan verdi.

Pedallı velosiped

Yalnız 50 il sonra əhəmiyyətli bir inkişaf ortaya çıxdı - pedallar. Onlar sərnişini yoldan təcrid etməyə və sürmə sürətini kəskin şəkildə artırmağa, həm də ondan rahatlıq təmin etməyə imkan verdilər.

Sürücü yox idi və hərəkət sürətini artırmaq üçün - xüsusən o dövrdə kifayət qədər yaxşı şəhər yollarında - sürücünün (ön) təkərinin ətrafı artdı. Tanınmış "Fart-fenninqlər" belə ortaya çıxdı - ətrafı çox dəyişən adi sikkələrdən - ön təkəri arxadan bir neçə dəfə böyük olan velosipedlər.

Yeni dizayn yeni ixtiralara səbəb olmağa başladı - dörd təkərli velosipedlər və ilk tandemlər meydana çıxdı və əsl sənət əsərləri yaradıldı.

Rover

Son təkmilləşdirmə - arxa təkərə zəncir ötürücü - daha 30 illik inkişaf tələb etdi. Bir neçə onilliklər ərzində zəriflərin və şəhər zəriflərinin sevimlisi olan pedallı velosiped “iş atına” çevrildi və Birinci Dünya Müharibəsi zamanı bütün Avropada fəal şəkildə istifadə edildi.

Müasir növlər

Birinci Dünya Müharibəsindən sonra texnoloji tərəqqi velosipedlərə də təsir etdi. Hər il yeni məhsullar meydana çıxdı və öz alıcılarını tapdı. Yarış modelləri 60-cı illərdə, dağ velosipedləri isə 70-ci illərdə meydana çıxdı. 80-90-cı illərin dönüşü velosiped kompüterlərinin və mürəkkəb dişli dəyişdirmə sistemlərinin yaranması ilə əlamətdar oldu.

Velosiped dünyası yerində dayanmır və artıq yeni ixtiralar, məsələn, elektrikli velosipedlər meydana çıxır.

Nəticə

Velosipedin tarixi möhtəşəm bir ixtiranın tarixidir, onun əsasında istedadlı mühəndislər müasir gözəl velosipedlər yarada bilmişlər. Velosipedi kimin ixtira etməsi o qədər də vacib deyil - 1818-ci ildə fon Drèze, 1860-cı ildə Michaud və ya 1885-ci ildə Rover istehsalçıları. Onların hamısı eyni dərəcədə "parlaq ixtiraçı" adına layiqdirlər, çünki onlar velosipeddə öz izlərini qoyublar. müasir dünyanın tarixi.

Müəyyən bir kateqoriya yaradıcı insanlar üçün ironik deyimi eşitmək çox xoşagəlməz olmalıdır - "Düşün, təkəri mən icad etdim". Bəli, bu nəqliyyat vasitəsi bir əsr yarım ərzində əsaslı şəkildə dəyişməyib, insanın əzələ gücünün təkərə ötürülməsindən istifadə edir.

Bəs niyə məsələn, avtomobillər haqqında bunu demirlər? Axı, bu halda mühərrikin əsas dizaynı dəyişmir, novatorların işi dartma mühərrikini, asma, idarəetmənin asanlığını, daxili rahatlığı, təhlükəsizlik səviyyəsini artırmaq və s.

Çoxları yəqin ki, təəccüblənəcək, amma məlum oldu ki, bir çox yaradıcı mühəndislər, konstruktorlar, dizaynerlər və sadəcə olaraq velosipedlərə həvəsli insanlar eyni istiqamətlərdə işləyən iki təkərli maşınları təkmilləşdirmək üçün daim yeni həllər axtarırlar. Və "velosiped cəbhəsində" çoxlu ixtiralar var və bəzən onlar cəsarətləri və gözlənilməzliyi ilə heyran qalırlar.

Zəncir ötürücü köhnəlir?

İlk velosipedlər birbaşa təkər oxuna yerləşdirilən pedallarla hərəkətə gətirildi, sonra irəliyə doğru böyük bir addım atıldı - fırlanma anının zəncir ötürülməsi təqdim edildi. Zaman keçdikcə o, təkmilləşdirildi və tətbiq olunan gücü tənzimləmək mümkün oldu - dişlilərin dəyişdirilməsi.

Görünür ki, başqa nə lazımdır, sistem zamanın sınağından çıxıb, sadə və etibarlıdır. Lakin dizaynerlər və ixtiraçılar sakitləşmir.

Bir neçə il əvvəl bir qrup macar mühəndisi İtaliyanın Padua şəhərində pedallardan sürücü təkərinə qədər prinsipcə yeni güc ötürücü növünü təqdim etdi. Sistemə Stringdrive adı verilir, bu, bir qədər kəmər sürücüsünü xatırladır, lakin bu, yalnız xarici oxşarlıqdır.

Pedallar fırlananda qüvvələr onlardan sallanan hərəkətləri yerinə yetirən formalı qollara ötürülür. Kollarda iki kasnağa malik vaqonlar var. Sürətləri dəyişdirərkən vaqonlar dişli çubuğunda yuxarı və aşağı hərəkət edə bilər.

Hərəkət edən arxa təkərin hər iki tərəfində yaylı muftalar quraşdırılır, onların hər birində kabellər sarılır və möhkəm bərkidilir, daha sonra onlar pedal qollarındakı kasnaklardan keçir və velosiped çərçivəsinə möhkəm bərkidilir.

Əməliyyat prinsipi belədir. Pedal irəli hərəkət etdikdə, kabellər gərginləşir, fırlanma hərəkətini ona ötürən sürücü təkərindəki debriyajı açır. Pedal geri çəkildikdə, yayın hərəkəti altında debriyaj, kabelləri yenidən kasnaklarına bükərək orijinal vəziyyətinə qayıdır. Sol və sağ pedalların alternativ hərəkəti velosipedin hamar irəli hərəkətini təmin edir.

Vaqonları dişli qolu boyunca hərəkət etdirmək fırlanma anının ötürülməsi seçimini təmin edir - Stringbike velosipedinin bu modelində cəmi 19 "sürət" var.

Maraqlıdır ki, onlar həm hərəkət edərkən, həm də dayanarkən dəyişdirilə bilər. Yeri gəlmişkən, yalnız çərçivənin hər iki tərəfindəki ötürücüləri sinxron şəkildə dəyişdirmək deyil, həm də hər bir pedalı fərdi olaraq tənzimləmək mümkündür - bu, anatomik xüsusiyyətlərə görə, inkişafında nəzərəçarpacaq fərq olan insanlar üçün aktual ola bilər. aşağı ətraflar.

Bu velosiped həm də onun sabitliyini və manevr qabiliyyətini artıran simmetrik dizaynı ilə seçilir. Testlər göstərdi ki, avtomobil əla hamarlığa malikdir, bundan sonra hətta klassik dizayna uyğun yığılmış velosiped sürmək bir qədər narahat olur.

Digər əhəmiyyətli bir üstünlük, polimer kabellərin, zəncirlərdən fərqli olaraq, yağlama və ya təmizlənmə tələb etməməsi, qum və sudan qorxmaması və işləmə müddəti zəncir ötürücüdən daha uzundur, 2-3 dəfə.

Gücün təkərə ötürülməsində bir neçə başqa çox orijinal inkişaf da var. Məsələn, alman və yapon dizaynerləri əvvəllər bəzən istifadə edilən kardan transmissiyasını təkmilləşdirdilər.

Yenilik ondan ibarətdir ki, onlar onu avtomatik kompüterləşdirilmiş sürət qutusu ilə təchiz ediblər, özü də marşrutun relyefindən və yolun vəziyyətindən asılı olaraq optimal sürmə rejimini seçir. Bundan əlavə, şirkətlərdən bu yeni məhsullar Yamaha Və Mercedesümumi işıqlandırma azaldıqda avtomatik işə düşən “ağıllı” işıqlandırma və siqnalizasiya sistemləri ilə təchiz edilmişdir.

Çərçivə dəyişdirilə bilərmi?

Bir qrup amerikalı dizayner belə nəticəyə gəldi ki, bir sıra velosipedlərdə klassik üçbucaqlı çərçivə dizaynı maşının ümumi çəkisini artıran artıqdır.

Əslində, pedallardan sükan debriyajına gedən boru yalnız fasilə zamanı daimi gərginliyə malikdir, bəs niyə onu davamlı kabellə əvəz etməyək?

Velosipedin dizaynı nəinki daha yüngüldür. Paslanmayan polad kabelin ön hissəsində yay damperinin istifadəsi və üfüqi çərçivə borusu ilə şaquli arasında fırlanan əlaqə şokun udulmasına imkan verirön təkər tərəfindən qəbul edilərkən, strukturun ümumi gücü heç bir şəkildə əziyyət çəkmir.

Bu velosiped asanlıqla demək olar ki, yarıya qatlanır və qutuya yığılır - onu saxlayarkən və ya daşıyarkən başqa bir artı.

Ancaq bu, hamısı deyil. Testlər belə bir velosipedin səmərəliliyinin əhəmiyyətli dərəcədə artdığını göstərdi.

Kabelin qarşısında quraşdırılmış yay enerji toplamaq qabiliyyətinə malikdir, əvvəllər pedal vuruşunun "ölü" hissəsində və hətta ön təkərə düşən zərbələrin enerjisində boşa çıxdı.

Uzanmaqla, kabel və yay velosipedin təkər bazasını bir qədər artırır və büzülərək ona əlavə irəli qüvvə verir.

Düşməkdən qorxmuruq!

Hərəkət edən velosiped bir sıra səbəblərə görə sabit qalır, o cümlədən fırlanan təkərlərin giroskopik xüsusiyyətlərə malik olması - kosmosda oxunun oriyentasiyasını saxlamaq qabiliyyəti.

Ancaq bunu təcrübəsiz bir velosipedçiyə izah etmək olmaz; ilkin yıxılmaq qorxusunu dəf edin- hər şey sonra gələcək. Uşaqlıqda nədənsə bu elmə yiyələnməmiş uşaq və ya böyüklərdən asılı olmayaraq yeni başlayana necə kömək etmək olar?

Yalnız bir çıxış yolu var - onu daha da sabitliyə malik iki təkərli velosipedlə təmin etmək, ona bir neçə saniyəlik inam vermək, bu müddət ərzində heç bir problem olmadan dayana və ya dayana bilər.

Həll özünü göstərir - təkərin giroskopik təsirini gücləndirin. Bəzi dizaynerlərin yüksək təhlükəsizlik velosipedləri yaratarkən getdiyi bu yol idi.

Seçimlərdən biri, ön təkərlə eyni oxda, spikerlərin içərisində əlavə bir volan quraşdırmaqdır - giroskop.

Hərəkət etməyə başlayanda təkərlə birlikdə fırlanır, lakin böyük kütləyə və buna görə də ətalətə malik olduğundan, şaquli sabitliyi təmin edərək, velosipedin sürətinin əhəmiyyətli dərəcədə azalması ilə belə fırlanmağa davam edir.

Bir qrup tələbə bu ideyanı həyata keçirməyi bacarıb Dartmut Kolleci, inkişaflarını adlandırdılar GyroBike. Yeri gəlmişkən, onların dizaynı lisenziyalaşdırıldı və kütləvi istehsala keçdi və ilk modelin adı sonradan yaratdıqları şirkətin markası oldu. "Gyrobike".

Hətta ilkin sınaqlar göstərdi ki, təcrübəsiz velosipedçilər belə maşın sürmək vərdişlərinə daha tez yiyələnirlər. Bundan əlavə, bu cür velosipedlər müəyyən əlilliyi olan və dayaq-hərəkət sistemində problem olan insanlar üçün bir lütfdür.

Yeganə çatışmazlıq odur ki, giroskop yalnız velosiped hərəkət edərkən fırlanmağa başlayır. Bunu, məsələn, ilk metrləri yenicə mənimsəmiş ən gənc atlılar üçün əvvəlcədən təbliğ etmək mümkündürmü? Əlbəttə ki, edə bilərsiniz, təkərlər bunun üçün hazırlanır. Gyrowheel quraşdırılmış elektrik giroskopu ilə.

İlk məhsullar idi uşaq velosipedləri üçün 12" təkərlər. Onların düzülüşü elektrik mühərrikinin, batareyaların və kütləvi volan-giroskopun yerləşdirilməsini təmin edir. Elektrik sürücüsü hərəkət etməzdən əvvəl sabitləşdirmə sistemini işə salmağa imkan verir və giroskopun fırlanma bucaq sürətinin əhəmiyyətli dərəcədə artması velosipedin dayanıqlığını əhəmiyyətli dərəcədə artırır.

İlk modellərin uğuru o qədər nəzərə çarpırdı ki, buraxılmağa qərar verildi 16 düymlük təkərlər, hətta standart "böyüklər" velosipedləri üçün təkərlər. Bundan əlavə, şirkət yüksək təhlükəsizliyə malik velosipedin brend modelini buraxmaq üçün velosiped istehsalçıları ilə əməkdaşlıq etməyi planlaşdırır.

Bəzi tərtibatçılar hətta yaradırlar elektrik velosipedləri, burada lazımi enerji təkərlərə quraşdırılmış günəş panellərindən gəlir.

Velosipedin dizaynını kökündən dəyişdirməsək, sürücünün özünə sürət versək necə olar? Sırt çantası mühərriklərinin tərtibatçıları bu yolu tutdular.

Düzünü desəm, bu fikir uzun müddətdir ki, həvəskarlar dəfələrlə evdə hazırlanmış cihazlar hazırlamışlar; Amma bir neçə il əvvəl Amerika şirkəti Sakit okean küləyi xüsusi olaraq velosiped sürmək üçün nəzərdə tutulmuş bir sıra bel çantası pervaneli mühərrikləri buraxdı.

Yeri gəlmişkən, konkisürənlər, xizəkçilər və skeytbordçular da ideyanı bəyəndilər.

Sırt çantası kiçik ölçülüdür və çox səs-küylü deyil, eyni zamanda, bir yarım at gücünə malikdir. Bu, velosipedçiyə pedallardan istifadə etmədən sürəti artırmağa imkan verir 50 km/saatdan çox. Təhlükəsizliyə görə, pervane yumşaq materialla örtülmüş qoruyucuya malikdir.

Mühərrikin maraqlı idarəetmə prinsipi var - çevik kabel xüsusi əlcəkə bağlanır və velosipedçi barmaqlarının dalğası ilə sözün həqiqi mənasında istədiyi sürmə rejimlərini seçir.

Sistem çox qənaətcildir - orta hesabla 100 kilometrə bir yarımdan iki litrə qədər yanacaq, kürək çantasının çəkisi isə yalnız 5 ilə 8 kiloqram arasında, modeldən və onun gücündən asılı olaraq.

Daha çox "dəli" ideyalar var - velosipedi portativ reaktiv sürətləndiricilərlə təchiz etmək - amma bu, daha doğrusu, gündəlik istifadə üçün nəzərdə tutulmayan eksperimental yaradıcılıq müstəvisində yatır.

Böyük hündürlükdən tullanma ilə əlaqəli bir neçə ekstremal idman növləri haqqında hekayə:

Bu, mif deyil - velosipedlər su maneələrini dəf etməyi öyrənir və sahibinə sakit suda səyahət etməyə imkan verir. Və bu, yalnız cəsarətli təcrübələr deyil, istehsal modelidir.

italyan şirkəti SBK Mühəndislikşəhərdən Vigevano bir neçə dəqiqə ərzində yol velosipedini özüyeriyən katamarana çevirən dəstin istehsalına yiyələnib.

Velosipedə daimi olaraq bağlanan bir neçə hissə istisna olmaqla, bütün dəst, yalnız çəkisi olan kiçik bir kürək çantasına asanlıqla sığır. 11 kiloqram. Velosipedi quruda olan velosipeddən “su quşlarına” çevirmək prosesi gedir 10-15 dəqiqə və heç bir xüsusi alət tələb etmir.

Sürücü ön təkərə bərkidilmiş bir vidadır və həm dartma təmin etmək, həm də bu üzən avtomobili idarə etmək üçün xidmət edir.

Velosipedçi adi qaydada yəhərdə oturur, pedallarla hərəkət edir və hərəkət istiqamətinə nəzarət edir, quruda olduğu kimi - sükandan istifadə etməklə.

Fırlanma pedallardan arxa təkərə, ondan isə çevik bir kabel vasitəsilə sürücünün özünə ötürülür. Yeri gəlmişkən, eyni kabel montaj prosesində də dəstəyə daxil olan iki şamandıranı pompalamaq üçün nasosa güc ötürmək üçün istifadə olunur: sadəcə velosipeddə oturun, məşq velosipedində və pedalları döndərərkən, hər iki şamandıranı tez bir zamanda pompalayın.

Yaranan katamaranın daşıma qabiliyyəti qədərdir 125 kiloqram, və eyni zamanda sürətə çata bilir 10 km/saat– su üçün bu çox yaxşı göstəricidir.

Narahat inşaatçılar və dizaynerlər yeni velosipedlər icad etmək üçün fəaliyyətlərini dayandırmırlar. Onların inkişafında başqa hansı təkmilləşdirmələrə sahib olduqları ilə maraqlanırsınız? Amma onların innovativ ideyaları olduğuna və olacağına şübhə yoxdur.

22 yanvar 2018-ci il

Bir müddət əvvəl siz və mən maraqlı bir problemi həll etdik -. İndi başqa bir sualınız var - niyə velosiped düşmür?

Mürəkkəb bir şey görünməzdi. İlk olaraq - kastor effekti, İkincisi - giroskopik effekt təkər fırlanmaları. Bununla belə, amerikalı mühəndis Endi Ruina hər iki mexanizmin təsirinin zərərsizləşdirildiyi velosiped yaratmağı bacarıb. Bütün bunlarla, velosiped sadə bir velosipeddən daha sürətli tarazlığı itirir. Beləliklə, nəticə: həm təsirlər, həm kastor, həm də giroskop, mərminin tarazlığının tarazlaşdırılmasında mühüm rol oynayır, lakin həlledici deyil. Niyə velosiped düşmür?

Gəlin öyrənək...

Birincisi, Ani Ruinin təcrübələri haqqında bir az daha.

Velosipedin balansını saxlamaqda iki mexanizmin mühüm rol oynadığına inanılır. Birincisi, avtomatik sükandır: velosiped bir istiqamətə əyilirsə, ön təkər avtomatik olaraq eyni istiqamətə dönər; bütün velosiped dönməyə başlayır və mərkəzdənqaçma qüvvəsi təkəri ilkin vəziyyətinə qaytarır. Həm də düz bir xəttdə sürərkən, təsadüfən yan tərəfə sapmadan sonra geri qayıdır. Belə sükan ön çəngəlin dizaynı, sükan çarxının fırlanma oxu ilə əlaqələndirilir: onu zehni olaraq aşağıya davam etdirsəniz, təkərin özünün ona toxunduğu nöqtədən əvvəl yerin səthi ilə kəsişir - bucaq Onların arasında sabitləşdirici təsir göstərən (kaster) görünür və qüvvələr tərəfinə yönəldildikdə təkər ilkin vəziyyətinə qayıtmağa meyllidir. İkinci mexanizm fırlanan təkərlərin giroskopik momenti ilə bağlıdır.

Hər şey olduqca sadədir - bununla belə, amerikalı mühəndis Endi Ruina və onun həmkarları hər iki bəyanatı təkzib etməyə başladılar. Onlar hər iki mexanizmin təsirinin zərərsizləşdirildiyi bir velosiped hazırlayıblar. Bütün "əsl" velosipedlərdən fərqli olaraq, bu velosipedin ön təkəri, ön çəngəl oxunun onu kəsdiyi nöqtədən əvvəl dayağa toxunur və bu, təkərin hərəkətini "ləğv edir". Bundan əlavə, həm ön, həm də arxa təkərlər əks istiqamətdə fırlanan və bununla da giroskopik effekti ləğv edən iki digərinə bağlanır (baxmayaraq ki, bu ifadə bir çoxları tərəfindən mübahisələndirilir və kökündən yanlış hesab olunur, lakin)

Əlbəttə ki, zahirən bütün bu maşın ənənəvi velosipeddən daha çox hansısa xüsusi velosipedi (onlar haqqında oxuyun: “Yavaş-yavaş”) və ya hətta skuteri xatırladır: təkərlər kiçikdir, yəhər yoxdur... Amma buna baxmayaraq , struktur olaraq hələ də təcrübə edə biləcəyiniz bir velosipeddir. Alın və itələyin - görün necə tez yan tərəfə düşür! Təəccüblüdür ki, o qədər də sürətli deyil; əslində o, tarazlığı adi velosipeddən pis saxlamır, hətta eyni avtomatik sükanı nümayiş etdirir.

Təcrübənin nəticələrinə əsasən, müəlliflər birmənalı nəticəyə gəlirlər: hər iki effekt - gənəgərçək və giroskop - sürən velosipedin balansının qorunmasında mühüm rol oynayır, lakin hər ikisi bunun üçün kritik deyil. Qeyd edək ki, giroskopik anı olmayan velosiped dizaynları əvvəllər sınaqdan keçirilib, lakin velosipedin balansını saxlamaqda gənəgərçəklərin ən mühüm rolunun təkzibi ilk dəfə və çox aydın şəkildə edilib.

Bəs niyə velosiped düşmür?

İki təkərli avtomobilin düşməsinin qarşısını almaq üçün daim tarazlığı qorumaq lazımdır. Velosipedin dayaq sahəsi çox kiçik olduğundan (iki təkərli velosipeddə bu, sadəcə təkərlərin yerə toxunduğu iki nöqtədən keçən düz xəttdir), belə velosiped yalnız dinamik tarazlıqda ola bilər. Bu, sükan idarəetməsi ilə əldə edilir: velosiped əyilirsə, velosipedçi sükanı eyni istiqamətə əyir. Nəticədə, velosiped dönməyə başlayır və mərkəzdənqaçma qüvvəsi velosipedi şaquli vəziyyətə qaytarır. Bu proses davamlı olaraq baş verir, buna görə də iki təkərli avtomobil ciddi şəkildə düz sürə bilməz; Sükanlar sabit olarsa, velosiped mütləq düşəcək. Sürət nə qədər yüksək olarsa, mərkəzdənqaçma qüvvəsi bir o qədər çox olar və tarazlığı qorumaq üçün sükan çarxını bir o qədər az əymək lazımdır.

Dönərkən, velosipedi dönmə istiqamətində əymək lazımdır ki, çəkisi və mərkəzdənqaçma qüvvəsinin cəmi dəstək xəttindən keçsin. Əks halda, mərkəzdənqaçma qüvvəsi velosipedi əks istiqamətə çevirəcək. Düz bir xəttdə hərəkət edərkən, belə bir meyli ideal şəkildə saxlamaq mümkün deyil və sükan eyni şəkildə həyata keçirilir, yaranan mərkəzdənqaçma qüvvəsi nəzərə alınmaqla yalnız dinamik tarazlığın mövqeyi dəyişdirilir. Velosiped sükanının dizaynı tarazlığı saxlamağı asanlaşdırır. Sükan çarxının fırlanma oxu şaquli deyil, arxaya əyilmişdir. O, həmçinin ön təkərin fırlanma oxunun altından və təkərin yerə toxunduğu nöqtənin qarşısında uzanır.

Bu dizayn iki məqsədə çatır:

Ön təkər təsadüfən neytral vəziyyətdən kənara çıxarsa, sükan oxuna nisbətən sürtünmə anı yaranır və bu, təkəri neytral vəziyyətə qaytarır.

Velosipedi əyirsinizsə, ön təkəri əyilmə istiqamətində çevirən bir güc anı yaranır. Bu an yerin reaksiya qüvvəsi ilə yaranır. Təkərin yerə dəydiyi yerə tətbiq edilir və yuxarıya doğru yönəldilir. Sükan oxu bu nöqtədən keçmədiyindən, velosiped əyildikdə, yerin reaksiya qüvvəsi sükan oxuna nisbətən yerdəyişir.

Beləliklə, tarazlığı qorumağa kömək edən avtomatik sükan həyata keçirilir. Velosiped təsadüfən əyilirsə, ön təkər eyni istiqamətə dönür, velosiped dönməyə başlayır, mərkəzdənqaçma qüvvəsi onu dik vəziyyətə qaytarır, sürtünmə qüvvəsi isə ön təkəri neytral vəziyyətə qaytarır. Bunun sayəsində siz "əllərsiz" velosiped sürə bilərsiniz. Velosiped öz tarazlığını qoruyur. Ağırlıq mərkəzini yan tərəfə keçirərək, velosipedin daimi yalınlığını saxlaya və dönüş edə bilərsiniz.

Qeyd etmək olar ki, velosipedin müstəqil şəkildə dinamik tarazlığı saxlamaq qabiliyyəti sükan çəngəlinin dizaynından asılıdır. Müəyyənedici amil təkər dəstəyinin reaksiya qolu, yəni təkərin yerlə təmas nöqtəsindən çəngəlin fırlanma oxuna endirilən perpendikulyarın uzunluğu; və ya ekvivalent olan, lakin ölçülməsi daha asan olan, təkərin təmas nöqtəsindən çəngəlin fırlanma oxunun yerlə kəsişmə nöqtəsinə qədər olan məsafədir. Beləliklə, eyni təkər üçün yaranan fırlanma anı daha yüksək olacaq, çəngəl fırlanma oxunun meyli daha böyükdür. Bununla birlikdə, optimal dinamik xüsusiyyətlərə nail olmaq üçün maksimum fırlanma momenti deyil, ciddi şəkildə müəyyən edilmiş bir fırlanma anı lazımdır: əgər çox kiçik bir fırlanma anı tarazlığı qorumaqda çətinlik çəkəcəksə, o zaman çox böyük olan salınan qeyri-sabitliyə səbəb olacaq, xüsusən də "şimmi" ”. Buna görə də, dizayn zamanı təkər oxunun çəngəl oxuna nisbətən mövqeyi diqqətlə seçilir; Bir çox velosiped çəngəlləri həddindən artıq kompensasiya fırlanma anını azaltmaq üçün təkər oxunu əymək və ya sadəcə irəli çəkmək üçün nəzərdə tutulmuşdur.

Dönən təkərlərin giroskopik anının tarazlığın qorunmasına əhəmiyyətli təsiri haqqında geniş yayılmış fikir yanlışdır. Yüksək sürətlə (təxminən 30 km/saatdan başlayaraq) ön təkər sözdə ola bilər. Sürətin yırğalanması və ya “şimmilər” aviasiyada yaxşı tanınan bir hadisədir. Bu fenomenlə təkər kortəbii olaraq sağa və sola yırğalanır. Yüksək sürətli sürüşmələr "əllər-sərbəst" sürərkən (yəni, velosipedçi sükanı tutmadan sürərkən) ən təhlükəlidir. Yüksək sürətli yırğalanmaların səbəbi zəif yığılma və ya ön təkərin zəif bərkidilməsi ilə bağlı deyil, rezonans nəticəsində yaranır. Sürət yırğalanmasını yavaşlatmaqla və ya duruşunuzu dəyişdirməklə dayandırmaq asandır, lakin bunu etməsəniz, onlar ölümcül ola bilər.

Velosipedçinin sabitliyə təsirini nəzərə almasaq belə, velosiped sürərkən dayanandan daha çox dayanıqlıdır. Onu təkcə sükan çarxını çevirməklə deyil, müxtəlif yollarla da idarə etmək olar. "Əllər olmadan" sürməyi xatırlayırsınızsa, velosipedin dayanıqlığını təmin edən bir neçə amilin olduğu aydın olur. Əsas olanlara baxaq. Ancaq əvvəlcə daha bir qısa qeyd: bir velosiped iki sabitliyə və bir idarə edilə bilənliyə malikdir. Birinci sabitlik şaquli, ikincisi uzununa və ya istiqamətli sabitlikdir və idarəolunma qabiliyyəti yalnız uzununa (istiqamətlidir). Əlbəttə ki, uzununa sabitlik nə qədər yaxşı olarsa, idarəetmə bir o qədər pisdir və əksinə. Çətinlik bu üç mühüm parametr arasındakı əlaqədədir. Biri digərinə təsir edir, digəri üçüncüsünə təsir edir və uzununa sabitliyi qeyd etmədən şaquli sabitlikdən danışmaq çətindir. Ancaq hər halda, hər bir praktiki velosipedçi üçün tarazlığı və ya tarazlığı qorumaq və düzgün istiqamətdə yuvarlanmaq vacibdir.

Bəzi ustaların məşhur şəkildə nümayiş etdirdiyi kimi, aşağı sürətlə tarazlığa və ya hətta dayanmağa çəngəl və sükan sütununun həndəsəsi kömək edir. Sükanı çevirərək, ön və arxa təkərlərin səthi ilə təmas nöqtələrindən keçərək, velosipedin mərkəzi xəttini dəyişdiririk. Beləliklə, biz onu velosipedçinin və onun sadiq iki təkərli atının bir qədər dəyişmiş ağırlıq mərkəzinə uyğunlaşdırırıq. Yerində tarazlıq hər kəsə yaxşı məlumdur və tanışdır - bu, sürprizdir.

Adi bir hal təsəvvür edək: velosipedçi radiusu R olan dairədə v sürəti ilə fırlanır. Tarazlığı saxlamaq üçün velosipedçi şaquli tərəfdən α bucaq altında və ya eynilə φ=90° bucaq altında əyilməlidir. - Mərkəzdənqaçma qüvvəsini kompensasiya etmək üçün üfüqidən α (yuxarıdakı şəkilə bax). Qüvvələrin bərabərliyi şərtləri məktəbdən bəri məlum olan elementar düstura gətirib çıxarır: ctg α=(v 2 /gR)=tgφ≤μ (1), burada μ müəyyən bir anda şinlə yola maksimum mümkün yapışma əmsalıdır. Həqiqi qiymətləndirmə üçün, çoxsaylı cədvəl qiymətləri ilə müqayisədə 20 - 25% azaldılmalıdır, g sərbəst düşmənin sürətlənməsidir, 9,81 m / s-ə bərabərdir. Velosipedçi yol və ön təkər arasındakı sürtünmə qüvvələri səbəbindən dönər. Yol sürüşkən və ya buzlu olarsa, idarə olunan şəkildə dönmə çətinləşir və ya qeyri-mümkün olur. Dönmək əvəzinə ön təkər sürüşə, tarazlığı itirə və düşə bilər.

İndi fərz edək ki, düz, hamar və hamar yolda sakitcə yuvarlanan və keçən mənzərəyə heyran olan velosipedçi təsadüfən şaquli istiqamətdən kiçik bir açı ilə α l yayınır. Düşməmək üçün velosipedçi sükanı β bucaq altında velosipedin bucağına doğru çevirməyə çalışır. Sual budur ki, yıxılmamaq üçün sükanı hansı bucaqla çevirmək lazımdır? Cavab vermək üçün yuxarıdakı şəklə baxmaq kifayətdir və G=2R 2 sinβ (2) ilə bağlı sevimli teoreminizi xatırlayın, burada G təkərlərin oxları arasındakı məsafədir (velosipedin əsası), R 2 isə radiusdur. hansı velosiped ön təkəri çevirdikdən sonra hərəkət etməyə başlayır. Formula (1) uyğun olaraq, velosipedçinin şaqulidən α l bucağı ilə kənara çıxaraq sakit və inamla döndüyü radiusdan az olmalıdır. Əks halda balansı düzəltmək mümkün olmayacaq. İndi (2) düsturu (1) ilə əvəz edək. Və əldə edirik: sin β=(gGtgαl/2v 2) (3). Bu çox sadə düstur çox faydalı şeylər deyə bilər.

Birinci. v sürəti ilə yuvarlanan və şaqulidən α l bucağı ilə kənara çıxan velosipedçi sükan çarxını β bucağından böyük və ya ona bərabər bucaqla çevirməlidir ki, bu da (3) düsturundan istifadə etməklə asanlıqla hesablana bilər.

İkinci. Velosipedçinin sürəti nə qədər yüksək olarsa, həm tarazlığı bərpa etmək, həm də döngədə hərəkət etmək üçün sükan bucağı bir o qədər kiçik olmalıdır. Buradan belə nəticə çıxır ki, velosipedi yüksək sürətlə idarə etmək aşağı sürətlə idarə etməkdən daha asandır. Bu, velosiped sürən hər kəsə yaxşı məlumdur.

üçüncü. Velosipedin bazası nə qədər böyükdürsə, tarazlığı bərpa etmək və ya döngəyə uyğunlaşmaq üçün sükanı döndərməyiniz lazım olan bucaq bir o qədər böyükdür. Həm də intuitiv olaraq aydındır ki, dar, dolama meşə yollarında kiçik təkər bazası olan velosiped sürmək daha asandır.

Dördüncü. Sükanı düzgün çevirmək bacarığı tez bir zamanda avtomatik, şüuraltı olur və bir çox velosipedçilər hətta düz xəttdə qayğısız sürərkən belə, sükanı daim çevirməli olduqlarını bilmirlər. Sadəcə velosipedin təkərlərinin qoyduğu işarəyə baxın. Arxa təkərin buraxdığı nisbətən düz yolun daim ön təkərin dolama yolu ilə kəsişdiyini görmək asandır. Bu o deməkdir ki, hərəkət edərkən ön təkər daim yan-yana çevrilir, velosiped müntəzəm olaraq düşən velosipedçinin altında daim “sürür” və bunun sayəsində tarazlığı qoruyur.

Və nəhayət beşinci. Sükan dönmürsə, sükan sütunu, deyək ki, nədənsə tıxanıbsa, demək olar ki, maşın sürmək (sözün müasir mənasında) mümkün deyil. 19-cu əsrin əvvəllərində sükanı olmayan iki təkərli skuterlər yalnız düz bir xəttdə yuvarlana bilirdilər.

Və bu, bizi velosipeddə tarazlığı qorumaq və açıq ovucda şvabra, hovuz işarəsi və ya fontan qələm (məsələn, qızıl ucluq Parker) tutmaq arasında maraqlı bir bənzətmə gətirir. Həqiqətən, bir işarəni necə tutmaq olar? Əvvəlcə xurma üzərində şaquli olaraq dayanır, sonra isə sapmağa başlayır və xurma sürətlə tilt istiqamətində hərəkət edir. Replika dəstəyi dəyişir və o, digər istiqamətə əyilməyə başlayır. Xurma yenidən hərəkət edir və bu tarazlıq çox uzun müddət davam edə bilər.

Velosipedçi də eyni şeyi edir. Ancaq təbii bir sual yaranır: hansını balanslaşdırmaq daha asandır - mop və ya fontan qələm ilə? Cavab tamamilə aydın deyil, lakin məktəb kursunu yaxşı mənimsəməklə düzgün nəticə əldə etmək çətin deyil. Əvvəla, dayanan mop, fontan qələm və yuvarlanan velosiped necə görünür? Doğru! Ters çevrilmiş fiziki sarkaçda. Asma nöqtənin əvəzinə dayaq nöqtəsi var. Və belə tərs sarkaçlar hamıya yaxşı məlumdur - məsələn, musiqi öyrənərkən ritmi təyin edən mexaniki metronom. Çubuğun üzərində çəki nə qədər yüksək olarsa, salınım müddəti bir o qədər uzun olar və metronom sarkacının yelləncəkləri bir o qədər yavaş olar. Əgər çəki dayaq nöqtəsinə endirilirsə, onda salınma müddəti azalacaq və sarkaç tez, tez tez-tez olur.

Bəzi qeyd-şərtlərlə və şaqulidən kiçik sapmalar üçün onu riyazi sarkaç kimi qəbul etmək olar və salınım dövrü üçün son dərəcə sadə düstur yazıla bilər. T≈2π√l/g, burada l dayaq nöqtəsindən kütlə mərkəzinə (CM) qədər olan məsafədir. Şaqulidən kiçik bucaq α1 ilə kənarlaşma vaxtı bərabərdir: t=T/4≈(π/2)√l/q. Bu, mopun kütləsindən və velosipedçinin "kökəlməsindən" asılı deyil. Təxmini hesablayaq: mop l=1m, 1=1,6*0,32=0,5 s-ə malikdir. Fontan qələm üçün l=0,1 m, t= 1,6*0,1=0,16 s. Hündür velosiped isə l=1,2 metr, t= 1,6*0,35=0,56 s-dir. Nəticə sadə və aydındır.

Hər hansı bir cisim özünü eyni şəkildə aparır: nə qədər yüksəkdirsə, dayaq nöqtəsindən kütlə mərkəzinə (ağırlıq mərkəzi) qədər olan məsafə nə qədər böyükdürsə, o, şaqulidən kiçik bir açı ilə daha yavaş yayınır və onlar üçün bir o qədər asan olur. tarazlıq və ya tarazlığı saxlamaq üçün. Və burada kütlə mərkəzi təxminən iki metr yüksəklikdə yerləşən Spider velosipedi rəqabətdən kənardadır. Lakin belə hündürlükdən yıxılmaq ağrılı və təhlükəli idi və Hörümçəklər sağ qala bilmədilər. Buna görə də, "aşağı sabit siluet" ifadəsi yalnız üç və ya dörd təkərli vaqonlar üçün doğrudur. Bunu ikitəkərli velosiped və ya motosikl haqqında deyirlərsə, bu, cəfəngiyyat və texniki savadsızlıqdır.

Növbəti yazımızın epiqrafı Nikolay Rubtsovun məşhur "Buket" şeirindən bir sətir idi.
_____________________________________

Velosiped konstruksiyasının inkişaf tarixini izləsəniz, çox maraqlı bir detalı müşahidə edəcəksiniz - ilk velosipedin yaradılmasından iki əsrdən çox vaxt keçsə də, onun dizaynı nəzərəçarpacaq dərəcədə dəyişsə də, işləmə prinsipi dəyişməz qalıb. Üstəlik, 19-cu əsrin 80-ci illərində İngiltərədə istehsal olunan velosipedlər bu gün idman mağazalarının rəflərini bəzəyən şəhər modellərindən tamamilə fərqlənmir. Eyni iki dişli təkərlər, eyni əyri sükan, eyni yumşaq yastıqlı yəhər, eyni pedallar və eyni çərçivə - bu, yalnız yüzüncü dəfə sübut edir ki, velosipedin ənənəvi dizaynı mahiyyət etibarilə mükəmməldir və heç bir dəyişiklik tələb etmir.

Ölkəmizdə həmişə velosipedə hörmətlə yanaşılmışdır - xüsusən də sovet oğlanları arasında günlərlə öz şəhərinin ətrafında çoxlu kilometrlərlə velosiped sürməyi bacaran, dostlarının əhatəsində onu aşağı-yuxarı dövrə vuran və ya dövrə vuran sovet oğlanları arasında. həyətlərinin dar yolları. Eyni şeyi, əlbəttə ki, velosiped çoxdan sonsuz qürur mənbəyi olmaqdan çıxmış və kompüterdən nadir saatlarda şəhər ətrafında səyahət etmək üçün lazım olan adi bir nəqliyyat vasitəsinə çevrilmiş müasir uşaqlar haqqında demək olmaz. Sovet uşaqlarının fetişlərinin siyahısını tərtib etsəniz, velosiped mütləq ilk üçlükdə olacaq - qayğıkeş valideynlər əvvəlcə üç təkərli velosiped sürməyi öyrənmiş oğlan və qızlara, sonra isə iki təkərli velosiped verdilər. 5 yaşına qədər uşaqların əksəriyyəti özlərini suda “dəmir dost” balığın yəhərində hiss edirdilər. Uşaq böyüdükcə onun istifadəsində olan velosipedlərin dizaynı da mürəkkəbləşdi - qaçılmaz nasazlıqlar baş verdikdə, onları yalnız öz əlləri ilə düzəltmək lazım idi. Ya zəncir dişli çarxdan uçacaq, ya təsadüfi bir mismar kameranı deşəcək, ya da podşipnik uçacaq, ya da qəza nəticəsində çərçivə əyiləcək və ya qırılacaq - amma, necə deyərlər, “əgər sevirsinizsə sür, sən də xizək daşımağı sevirsən” və gənc velosipedçilər iki təkərli dostunuzun üzərində saatlar və günlər sərf edə bilər, açarları və tornavidaları cingildəyər, nəticədə onu işlək vəziyyətə gətirmək və yeni üfüqlərə doğru yenidən pedal çevirməyə başlamaq olar!

Bu gün biz "Bir nəslin gündəliyi" bloqunun abunəçilərini ən məşhur sovet velosipedlərinin gözəl seçimi ilə sevindirmək qərarına gəldik - qayğısız uşaqlıq illərində bizə çox müsbət təəssürat və həzz verənlər!

Və nəhayət, uşaq velosipedi formasında unikal "Xoşbəxt uşaqlıq" abidəsi! Berdyansk şəhəri.