Почему у первых велосипедов большое колесо
Опубликовано: 16.05.2024
Колесо велосипеда – очень простой его компонент, строение и принцип работы которого знает каждый. Но знаете ли Вы, что первое велосипедное колесо было диаметром в метр и изготовлено из дерева? А знаете ли Вы о нескольких видах спицовки современного колеса? Именно истории развития колес для велосипеда будет посвящена данная тема!
В первую половину 19 века велосипед на 90% состоял из дерева, да и еще и из ценных пород дерева. На таких велосипедах катались аристократы и тому подобные. Кратко о велосипеде: вес около 30 кг, диаметр колес 1 метр, диаметр оси 3 сантиметра, отсутствие подшипников в местах трения, цепи и звездочек, а также колеса из под кареты и не имеющие покрышек. Да, и еще, тормозов тоже на таких велосипедах не было, именно поэтому тормозили путем специального попадания палки в колесо 🙂
Из этой статьи вы узнаете:
1. История развития велосипедных колёс.
2. Плюсы и минусы больших колес.
3. Гарри Фишер, и его первый горный велосипед.
4. Что такое «укладка» велосипеда?
Колеса имеют диаметр 1 метр, а диаметр оси 3 сантиметра, для чего? Все просто, колесо – это рычаг, а втулка – точка опоры. Чем большее отношение между диаметром колеса и диаметром оси, тем легче катить велосипед. Так, как в то время «деревянных велосипедов» уменьшение диаметра оси было невозможным, увеличивали внешний диаметр колеса. Благодаря этому при передвижении на велосипеде мы тратим так мало усилий. Ученые подсчитали, что это около 1,5 килограмма.
С осью мы разобрались.
А теперь поговорим о диаметре колес
В первой половине 19 века не было такого понятия, как постоянный размер колеса, или рамы. Использовались колеса от карет, или же конструировались отдельно, исходя из длинны ног заказчика. Так как в то время нужно было отталкиваться от земли ногами, сидя в седле.
Во второй половине этого же века велосипеды начали выпускаться с педалями на переднем колесе. И для того, чтобы увеличить технические характеристики велосипеда, колеса в диаметре достигали 1,5 метра, а в оси появились бронзовые подшипники скольжения. Заднее колесо было меленьким, а весь вес велосипедиста переносился на переднее колесо. Благодаря всем вышеперечисленным факторам велосипед имел хороший накат, с легкостью разгонялся до 25 км/час. Переднее колесо было не только эффективным рычагом, который обеспечивал отличные ходовые качества, но и неким амортизатором ! Дело в том, что чем больше диаметр колеса, тем меньше чувствуются выбоины, или брусчатка. Такие типы велосипедов назывались «пауки». Вроде бы велосипеды хорошие, но, почему, таких байков не выпускают сейчас? Есть ряд минусов, который не позволяет с комфортом использовать такой велосипед в современном стиле жизни. Первый минус, это первый плюс. То есть, то огромное переднее колесо, которое имеет много плюсов, и есть главным минусом! Большое колесо – большой момент инерции, большой момент инерции – больше сил нужно, чтобы разогнать велосипед. Но это еще не все. Такой велосипед был очень высоким, залезть на него самостоятельно было невозможно, а резко маневрировать, тем более.
И вот свершилось чудо! Практически в конце 19 века произошло изобретение цепной передачи! Необходимость большого переднего колесо попросту пропала, и весь мир вернулся к изготовлению велосипедов, с одинаковыми колесами. И тогда уже размеры колес были стандартизированы: 24, 26 и 27 дюймов в диаметре. И если сейчас 24 дюйма – это детский или городской велосипед, то раньше это были самые распространенные велосипеды, от прогулочных и до складных военных велосипедов.
Давайте вместе рассмотрим плюсы и минусы больших колес
• Вес. Здесь все логично: чем колесо больше, тем оно тяжелее.
• Клиренс. У велосипедов с маленькими колесами высота от каретки до земли небольшая, есть вероятность зацепиться педалями о землю, особенно, если неправильно расположить педали на вираже.
С этим разобрались, а теперь поговорим о новых стандартах, которые задали для велосипедных колес.
Данные велосипеды были переданы журналу MBA (Mountain Bike Action) для проведения теста. Результаты теста читайте дальше.
И, как всегда, излагать информацию мы будем по порядку.
Вот мы с Вами и рассмотрели, как из полтора метрового деревянного колеса получилось колесо в 26 дюймов. Это только одна тропинка, из полноценного пути, которое прошло колесо, чтобы стать произведением инженерного искусства. Если у Вас возникли вопросы, или может быть, возмущения, по поводу написанного в статье – пишите комментарии, с радостью обсудим и объясним! А еще лучше – подписывайтесь на рассылку, тогда Вы первыми будете в курсе всех новинок нашего блога.
Посмотрите увлекательное видео, о том как как правильно заспицевать колесо.
А в следующей статье мы рассмотрим тему спиц и ниппелей. Не пропустите! До встречи 🙂
Удивительно, но факт – велосипеду 200 лет. В 1817 году немец Карл фон Дрез из города Карлсруэ придумал нечто, схожее с самокатом на двух колесах, который мог передвигаться при помощи ног ездока. В следующем году он запатентовал «машину для бега», внешним видом напоминающую современную модель велосипеда, однако не имеющую педалей и с деревянной рамой.
6 лет работал фон Дрез над машиной, пока в 1816 году не провел первые ее испытания. Машина, развивавшая скорость до 10 км/ч, вызвала восторг публики, однако городские власти к новинке отнеслись холодно.
Выпуск первой партии велосипедов, называемых тогда Laufmashine, спонсировал один баварский герцог, а уже через год новомодная техническая новинка дошла до Парижа и Лондона.
От фон Дреза до Лармана
Разумеется, механики в разных местностях, как только к ним в руки попадала техническая «штучка», пытались ее усовершенствовать. Так, в маленьком городе на юге Шотландии простой работяга-кузнец Киркпатрик Макмиллан, осмотрев немецкую модель, позаботился о комфорте ездока и ускорении передвижения и добавил к самокату седло и педали.
Внешним видом модель Макмиллана уже походила на современный велосипед, да и принцип передвижения был схожим:
- человек толкал педали;
- педали приводили в движение заднее колесо;
- велосипед двигался, а управлять им можно было с помощью руля.
По каким-то причинам, скорее всего, об изобретении кузнеца мало кто узнал, а сам он не пытался афишировать свое изобретение, оно не получило достаточного распространения.
Поэтому выпускаемые до шестидесятых годов XIX столетия велосипеды так и передвигались с помощью ног.
Следующим «первооткрывателем» был Пьер Ларман, в 1862 году он установил на «денди хорз» (как прозвали техническое двухколесное средство передвижения) педали.
Во многих источниках именно Лармана называют создателем велосипеда, хотя даже задолго до Дреза попытки придумать быстрое средство передвижения были. Некоторые даже приписывают авторство Леонардо да Винчи, якобы в его рисунках прослеживаются подобные формы. Однако данные версии нежизнеспособны.
Педали на велосипеде 19-летнего изобретателя Лармана были расположены на переднем колесе. Если в конструкции Макмиллана их нужно было толкать, то у юного француза их необходимо было крутить, что и делали активно любители технических новинок того времени.
Уже через год братья Оливье, промышленники из Лиона, решили выпускать «денди-хорзы» в промышленных масштабах. В сотрудничестве с каретником Пьером Мишо они продолжали совершенствовать технику: сделали раму не деревянной, а металлической, назвали конструкцию велосипедом.
Пенни-фартинг – эпоха в истории велосипеда
Появившиеся и широко распространенные с 70-х годов XIX века конструкции велосипедов имели колеса разного размера. Переднее по диаметру значительно превосходило заднее колесико, разница размера и дала название технике – монеты пенни и фартинг так же различались размером, как и колеса велосипеда.
Такая техника грозила ездоку получить травмы: сиденье было расположено высоко, а центр тяжести смещался вперед. При наезде на малейшее препятствие велосипед опрокидывался вперед, и ездок мог получить травмы.
Причиной появления столь неустойчивой и травмоопасной конструкции стало желание увеличить скорость передвижения, ведь приводов на велосипедах тех лет не было, и небольшой диаметр колеса ограничивал скорость. Чтобы ее прибавить, человеку пришлось бы крутить педали быстрее. Какое уж тут удовольствие от прогулки!
Решить проблему, связанную с необходимостью увеличения переднего колеса, помогло запатентованное в 1869 году изобретение Юджина Мейера.
Он придумал, как из железной проволоки можно сделать спицы. Это привело к снижению веса изделия при хорошей прочности колеса.
Конечно, выглядели пенни-фартинги необычно и пользовались популярностью у любителей велосипедных прогулок. На подобных велосипедах проводились первые соревнования.
Конструкция оказалась прочной и позволила в 1885 году Томми Стивенсу объехать на велосипеде вокруг света.
«Прогулка» длиной в 20000 километров вызвала новый интерес к изобретательству. Англичанин Джеймс Старлей усовершенствовал колеса и добавил шариковые подшипники, литые резиновые шины. Рамы велосипеда стали делать из полых труб, что дополнительно облегчало вес изделия, но не прочность.
Современная модель велосипеда
Совершенствование двухколесного «железного коня» продолжалось: в 1878 году англичанин Лоусон добавил цепную передачу, а в 1884 году появился Rover – модель велосипеда, практически ничем не отличимая от современных.
«Скиталец», придуманный англичанином Джоном Кемпом Старли, имел равного диаметра колеса, раму и цепную передачу на заднее колесо. Седло велосипедиста комфортно располагалось между колесами, на раме. Конструкция «Роверов» считалась безопасной.
Следующим этапом развития велосипедного производства стало оснащение их надувными каучуковыми колесами. Изобретение принадлежит шотландцу Джону Бойду Данлопу. Теперь езда даже по бездорожью стала мягче, и двухколесный «конь» избавился от прозвища «костотряс».
90-е годы XIX века – целая эпоха велосипедостроения. Бициклеты, которые до того времени производились из стали, раньше не красили, и поддерживать внешний вид «железного коня» приходилось с помощью чистки керосином, бензином. В 1890 году появились первые модели велосипедов из алюминия.
- педальные тормоза – с 1898 года;
- механизм свободного хода, облегчивший движение с горы;
- ручные тормоза, хотя их оценили не сразу.
Изменялся и внешний вид велосипедов: в 1878 году был придуман складной вариант, а чуть позднее, в 1895 году был придуман «лежачий» велосипед – лигерад. С 1914 года их производство на заводе «Пежо» стало массовым.
Век XX. Новая эра велосипеда
Популярный вид транспорта активно совершенствовался и в прошлом веке. Был придуман механизм переключения скоростей. Сначала он был примитивным: две звездочки на задник колесах. Велосипедист останавливался, снимал заднее колесо, переворачивал его, затем вновь устанавливал, фиксировал и натягивал цепь. Для спортивных соревнований это было неприемлемо, поэтому умы изобретателей создали планетарный механизм, представляющий собой систему зубчатых колес.
Во второй половине прошлого века велосипеды стали изготавливать из титана, углепластика. Современные технологии позволили облегчить вес «железного коня», что повлияло и на скорость движения. В СССР было развито производство велосипедов, и кататься на них начинали с самого раннего возраста. «Левушку», «Школьник» и «Каму» помнят все, кому за 40. Для самых маленьких велосипеды были трехколесными, трансформируемыми – из трехколесного в двухколесный.
Сейчас интерес к двухколесному транспорту переживает новый бум популярности.
Во многих городах по причине вечных «пробок» на дорогах велосипед стал удобным средством передвижения, а стремление к здоровому образу жизни сделало популярными велосипедные прогулки. Чуть не с пеленок малыши удобно устраиваются в трайке, чуть позже осваивают два колеса. Горные и городские велосипеды, модели для мужчин и женщин – все модели не перечислить, и каждая имеет свои особенности. Двухколесный транспорт претерпел такие изменения, что никто уже и не помнит, с чего все начиналось. Не на слуху и имя немецкого барона фон Дреза, который первым соединил деревянную раму и два колеса.
Когда говорят о причудливых велосипедах прошлого, в первую очередь вспоминают старый-добрый Пенни-фартинг с ярко выраженной асимметрией переднего и заднего колеса. Глядя на него, складывается откровенно ложное представление о том, что все первые велосипеды представляли из себя нечто подобное. На самом деле это не так. Первым велосипедом была дрезина Карла фон Дреза. Создал ее немецкий конструктор в Германии в 1818 году. На протяжении последующих 50 лет «дрезины» активно развивались. Важнейшими этапами в их развитии стали разработки шотландца Томаса МакКолла в 1830 и француза Пьера Мишо в 1860 году.
Все первые велосипеды по своей конструкции очень сильно отличались от современных. Тем не менее, профиль, форма и даже компоновка (хотя и не полностью) у них были фактически такими же, как и у современных моделей. Знаменитый пенни-фартинг был создан в 1970-е годы французским инженером Джеймсом Старли и, по сути, стал не более, чем интересным экспериментом. Невероятная популярность к пенни-фартингу была обусловлена главным образом общим подъемом интереса населения к новому виду транспорта – велосипеду. Тем более, что продержалось причудливое транспортное средств чуть больше 10 лет, после чего окончательно вышло из употребления.
Уже в 1885 году англичанин Джон Кемп Старли создает так называемый «безопасный велосипед». Именно эта конструкция и компоновка используется по сей день и является основой для всех современных детских, взрослых, спортивных, горных и гоночных велосипедов. Секрет пенни-фартинга кроется только в его экзотическом виде, который в силу своей эксцентричности быстро стал одним из символов эпохи окончания XIX столетия. Отсюда и стереотип, что все первые велики были именно такими. На самом же деле в качестве утилитарного транспортного средства данные велосипеды никогда не использовались и были лишь средством развлечения для узкой прослойки населения.
В продолжение темы читайте про 7 добротных советских велосипедов , которые сегодня вспоминаются с ностальгией.
Первые велосипеды весьма отдаленно напоминали современные модели, их конструкция продолжала совершенствоваться на протяжении нескольких сотен лет, приобретая порой немыслимые формы. Имеющаяся информация о велосипедах, созданных до 1817 года довольно сомнительна, поэтому наш исторический обзор мы начнем с 1818 года, когда немецкий барон Карл фон Дрез зарегистрировал патент на первый двухколесный самокат, получивший название «машина для бега» (Laufmaschine).
Изобретение Дреза оснащалось рулем, выполненной из дерева рамой и двумя колесами без педалей. По имени изобретателя новинка была названа дрезиной. Спустя короткое время разработка приобрела популярность в Великобритании, где ее окрестили «денди хорз» («лошадь денди»). Изобретение пришлось по нраву большому количеству британских производителей карет, которые начали выпуск своих самокатов.
Авторство названия «велосипед» принадлежит французскому изобретателю Жозефу Нильсефору Ньепсу, который таким образом обозначил самокат Дреза, оснащенный регулируемым седлом.
В 1839-1840 годах шотландский кузнец Киркпатрик Макмиллан модифицировал дрезину, снабдив устройство педалями и седлом. В результате получился велосипед, походивший на современный.
Принцип работы изобретения заключался в следующем: педали толкали заднее колесо, к которому крепились металлическими стержнями с помощью шатунов. Руль отвечал за поворот переднего колеса, а сам велосипедист располагался между передним и задним колесами. К сожалению, конструкция Макмиллана не получила признания и оказалась невостребованной.
В 1845 году британский инженер Р.У. Томпсон запатентовал надувшую шину для велосипеда, однако его разработке не доставало технического совершенства.
Спустя семь лет француз Пьер Лалман доработал «денди хорз», оснастив педалями переднее колесо, которые в отличие от изобретения Макмиллана нужно было крутить, а не толкать. В 1863 году мастер создал велосипед, похожий на нынешние модели.
Годом позже промышленники из Лиона братья Оливье в содружестве с инженером Пьером Мишо запустили массовое производство усовершенствованных «денди хорз». Именно Мишо пришла в голову идея заменить деревянную раму металлической.
Считается, что инженер также придумал название «велосипед». Лалман недолго сотрудничал с Мишо и братьями Оливье, в 1866 году он переехал в Америку, где и запатентовал свое изобретение.
Судя по всему, именно Лалмана следует считать фактическим изобретателем велосипеда.
В 70-х годах 19 века начала приобретать распространение так называемая система «пенни-фартинг», где размер переднего колеса значительно превышал габариты заднего, что собственно, и определило название системы.
Педали располагались на переднем колесе, почти прямо над ними находилось седло. В связи с большой высотой сидения и смещенным к переднему колесу центром тяжести ездить на таком транспорте было довольно небезопасно.
В 1867 году было представлено металлическое колесо со спицами, а в 1878 году британец Лоусон придумал снабдить велосипед цепной передачей.
Первая двухколесная машина с дизайном, похожим на современный, была представлена в 1884 году англичанином Джоном Кемпом Старли.
Велосипед назывался Ровер, а его выпуск начался в 1885 году. Конструкция велосипеда включала руль, два одинаковых по размеру колеса, цепную передачу и считалась безопасной. В России такие устройства назывались бициклетами (от фр. bicyclette), но позже этот термин перестал употребляться.
В 1888 году широкое распространение приобрели каучуковые шины, запатентованные шотландцем Джоном Бойдом Данлопом. Благодаря им передвигаться на велосипеде стало гораздо комфортнее, а сами устройства избавились от прозвища «костотрясы».
Начиная с 70-гг девятнадцатого столетия стали появляться многочисленные модифицированные варианты велосипедов: складной, алюминиевый, с разными колесами, тандемы, лигерад — велосипед, которым можно управлять лежа.
В целом двухколесный транспорт 1890-х годов весьма походил на современные велосипеды, но из-за использования компонентов из ржавеющей стали (нержавеющая сталь тогда еще не производилась) требовал постоянной чистки, смазки и промывания бензином или керосином для поддержания рабочей формы.
В конце 19 века появились педальные тормоза и механизм свободного хода. Тогда же были изобретены ручные тормоза и первые складные и алюминиевые велосипеды.
В начале 20 столетия популярность велосипедов пошла на спад в связи с появлением первых автомобилей, однако в конце 60-х годов того же века интерес к двухколесному транспорту снова возрос из-за популяризации здорового образа жизни и пристального внимания к экологическим проблемам.
Вам наверняка знаком велосипед под названием пенни-фартинг, либо по старым фотографиям, либо вы видели такой у местного убеждённого хипстера. Но зачем ему придавали такую странную форму?
В наши дни езда на велосипеде с передним гигантским колесом может быть чисто идейным эстетическим выбором, но в 1800-х годах пенни-фартинг был создан с единственной целью: ради выброса адреналина.
Утоление жажды скорости
Название «пенни-фартинг» всего лишь прозвище для этих странно выглядящих аппаратов, а не намёк на ценность жизни наездника (пенни – мелкая разменная монета, фартинг – четверть пенни. На наш лад «грош ломанный»). Оно пошло от названий самой большой и самой маленькой (по размерам, а не номиналу) монет, чеканившимся в Англии в 1880-х годах.
Посмотрите на советскую пятирублёвку и копейку и поймете, как родилось такое название.
Самая очевидная разница между пенни-фартингом и современным велосипедом заметна сразу, и становится понятно, почему такие гигантские колеса вышли из моды.
Тем не менее, со временем возникла необходимость в велосипедах, с которых ездок не вылетал через руль при малейшей кочке. Некоторые производители пытались улучшить дизайн пенни-фартинга, но в конечном итоге победил совершенно новый тип велосипедов: безопасный. Это в целом те же велики, которыми мы пользуемся сейчас. Со временем инноваторы добавили несколько скоростей для дополнительного удобства.
А какие велосипеды были до этих велосипедов?
Некоторые склонны думать, что пенни-фартинги самые старые велосипеды, но история этих устройств гораздо старше.
Предполагается, что Леонардо да Винчи тоже изобрёл свой велосипед, но это утверждение окружено противоречиями. Некоторые считают, что не это он изобрёл велосипед, а его ученик. Другие думают, что рисунок сделал сам исследователь трудов Да Винчи в 1960-х годах ради шумихи.
В любом случае, после Да Винчи и Фонтаны, пройдет ещё 300-400 лет, прежде чем появится новая версия велосипеда. Скрипучая, но внешне довольно знакомая, но у дрезины (или беговой машины) Карла Дрейса был только руль, два колеса и сиденье. Да-да, никаких педалей. Ногами нужно было отталкиваться от земли.
Но в отличие от концепции Фонтаны, беговая машина, как сейчас говорят, выстрелила и обрела популярность, и вскоре последовали другие проекты, основанные на этой идее. В народе их прозвали «velocipedes» (а ещё «костетрясы» по довольно очевидным причинам).
Читайте также: