自転車。発明と生産の歴史

テクノロジーの歴史、テクノロジー、私たちの周りのオブジェクト
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自転車。発明と生産の歴史

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自転車 (古フランス語 velocipede、ラテン語の velox 「速い」と pes 「脚」に由来) は、フットペダルまたは (非常にまれに) ハンドレバーを介して人間の筋力によって駆動される車輪付きの乗り物です。二輪自転車が最も一般的ですが、三輪車もあります。

他の移動手段と比較して、自転車には紛れもない利点があります。安価で、燃料を必要とせず、大気を汚染しません。また、非常に機動性と機動性に優れているため、交通渋滞が頻繁に発生する大都市では特に重要です。そして、もう14つの議論の余地のないプラス：サイクリングは良い身体活動であり、身体的不活動と戦う効果的な手段であり、座りっぱなしのライフスタイルです。これらすべてが、さまざまな国での自転車の人気の着実な成長に貢献しています。たとえば、オランダでは、10 万人の住民に対して約 XNUMX 万台の自転車があります。

現代の自転車の原型である celerifer (文字通り「スピードメーカー」) は、1791 年にフランスで初めて登場しました。ミードデシヴラック伯爵のこの発明は、今日のモデルとはほとんど似ていませんでした。ペダルやハンドルのない木製フレームの二輪スクーターです。前輪は回転しなかったため、足で地面を押しながら直線でしか乗りませんでした。

自転車
セレリファー

1792年、バーデン王子カールフリードリッヒドレスのドイツ人将校、商工会議所、フォレスターは、セレリファーに操縦可能な前輪を装備しました。

ペダルとハンドルが付いた最初の自転車は、農奴の鍛冶屋であるアルタモノフによってロシアで作られました。最初のサイクリストがウラルのVerkhoturyeからモスクワまで転がったのはその上でした。ホディンカの畑に集まった群衆は、アルタモノフの驚くべき二輪車を驚きの目で見ていました。アルタモノフのカートの運命は悲しいものであることが判明しました。それは王室の珍しいコレクションに追加され、すぐに忘れられました。

1818年、フランス人のディーナーは自国で「鉄道車両」の特許を取得し、初めて「自転車」、つまり「足が速い」（ラテン語の「velox」から-速くて「ペディス」 - 足）。

1830 年、ドイツの Philipp Fischer は、ペダルを備えた 1853 メートルの前輪と小さな後輪を備えた馬車を製造しました。彼は車輪のフォークをバーで接続し、その上にサドルを置きました。同じ年に、英国人のカークパトリック・マクミランは目新しさを改善しました。彼はスイングペダルをレバー機構で後輪に接続し、前輪よりも大きくし、両方の車輪に鉄のフープを取り付けました。 XNUMX 年、ドイツのモーリッツフィッシャーは、前輪にペダル、後輪にブレーキを備えた馬車を製造しました。

長い間、自転車は木製でした。 1867 年、Cowper はハブがワイヤスポークにぶら下がっている非常に軽量な車輪を発明しました。 1869年、金属フレームの自転車が登場。同時に、フランス人のミショーが最初に自転車の工場生産を組織しました。同胞のミショー・テヴノンはゴム製の自転車用タイヤを発明し、フランスのメーカー、スリレイは自転車にボールベアリングを初めて使用しました。これは非常に重要な改良であり、1870 年後の XNUMX 年にイギリスの発明家ローソンがペダルから後輪までのチェーンドライブを導入しました。その後、サイクリストの速度は非常に速くなり、乗用馬と競争できるようになりました。

自転車
ミショーのバイク

自転車は、80 世紀の 90 ～ 1885 年代にモダンな外観を獲得しました。 1888 年、ダブリンの獣医ダンロップは、XNUMX 歳の息子の自転車の車輪に、ガッタパーチャホースで作られた空気入りタイヤを取り付け、リムにリネンバンドで固定しました。彼はまた、ホイールを簡単かつ迅速にポンプでくみ上げることを可能にするバルブを思いつきましたが、空気を排出しませんでした。少年は、誰の注意も引かずに長い間この自転車に乗っていましたが、ある訪問販売員が自転車の動きやすさに驚き、それを高く評価し、彼の発見の価値を発明者に指摘しました。その後、XNUMX 年にダンロップは特許を取得し、すぐに空気入りタイヤの商業生産を開始しました。それらは急速に世界中に広まりました。私たちの同胞であるG.イワノフは、別々に製造されたチャンバーとタイヤを提供することでそれらを改善しました。

1880 年代、人類は新たな「自転車ブーム」を経験しました。 1890 年以来、自転車産業の急速な発展が始まりました。

今日、自転車はさまざまな基準に従って分類されています。消費者の年齢別-子供、青年、成人向け。車輪の数によって-XNUMX輪、XNUMX輪、XNUMX輪、XNUMX輪の場合。ライダーの数によって-シングル、タンデム、スリラー、そして多数の座席。目的地別-男性用と女性用、旅行、折りたたみ、観光、スポーツ、スペシャル。さらに、これらの各グループには独自の分類があります。そのため、スポーツバイクは、リーダーのレース、レコードレースなどのために、ロード、トラック、マウンテンに分けられます。

最大の改善が行われているのはスポーツバイクです。彼らのデザイナーはアスリートからの絶え間ないプレッシャーにさらされています：あなたが少なくとも数秒間あなたのライバルに先んじることができる車を与えてください。

自転車
スパイダーバイク。イギリス、1880年

1989 年、アメリカ人のグレッグ・レモンドが有名なツール・ド・フランスのレースで優勝し、銀メダリストの L. フィニョンをわずか 77 秒差で破りました。 85年以上にわたって開催されたXNUMX回のレースで初めて、勝利は非常に説得力がありませんでした.

レモンドの成功は、彼がステアリングホイールにブレースアタッチメントを使用したという事実によって説明されました。ライダーの肘をサポートするために設計された、複雑な形状のパッド入りチューブです。前かがみになり、それに寄りかかると、ライダーは動きの力を低下させることなく、流線型を改善します。

このようなプレフィックスは、1980 年代半ばにアメリカのプロファイル社によって初めて製造されました。風洞試験では、このブレースにより、ライダーは 90 km ごとに 40 秒速くなることが示されています。 27年のツール・ド・フランスの最終ステージ（1989キロ）の開始時に、レモンドが出てきて、フィニョンに50秒負けました。しかし、ブレースはアメリカ人がフランス人より58秒早くステージを通過するのに役立ちました. そして、フィニョンはこれを理解しました。すでに南フランスで開催された次の大会で、彼はそのようなブレースを使用して優勝しました。

自転車製造の設計と技術には劇的な変化があります。 1930 世紀末以降、フレームはスチールパイプで作られています。 XNUMX 年代には、合金鋼管が使用され始めました。モリブデンとマンガンを含む鋼で作られた英国の会社「レイノルズ」のパイプが最も人気があることが判明しました。パイプジョイントは通常、カップリングで接続され、溶接されていました。

製造業者は、軽量であるが XNUMX つの重大な欠点があるアルミニウムベースの合金を使用し始めています。アルミは溶接時の熱で強度が落ちます。したがって、溶接の代わりに、航空宇宙産業から借用した接着が使用され始めました。さらに、アルミニウムは、時間の経過とともに亀裂や破損の原因となる繰り返しの負荷に耐えるという点で、鋼よりも弱いです。このような疲労現象の結果、強度的には同等であっても、アルミフレームは鉄フレームよりも早く壊れます。

オーストラリアのライダー、F. アンダーソンが率いるオランダのチームは、1990 年のツールドフランスで 91% マグネシウム合金のダイカスト製の中実 (中空ではない) フレームを使用しました。これらのフレームの発明者であるフランク・カークは、剛性と軽さの点で従来のフレームに劣らず、製造コストがはるかに安いと述べています。

一部の企業は、樹脂含浸炭素繊維パイプの製造を選択しています。会社「Luk」（フランス）も、炭素繊維のグリッドと混合されたセラミック繊維を使用し始めました。現在、自転車のフレームは通常、カーボンファイバーで作られています。

他のコンポーネントの中でも、自転車の作成者はギアトレインとペダルに特別な注意を払いました。チェーンドライブは、1980 年代にマウンテンバイクとオールテレーンバイクが流行した時代に大幅に改良されました。もちろん、沼地や坂道を走行する場合は、ギア機構に対する要求がまったく異なります。

日本企業のシマノは駆動部品の製造で超高精度を達成し、ギアの数を 16 に増やしました。そのような駆動に対応することは不可能です。したがって、同社は別の新規性を導入しました。スピードシフトレバーがフレームからステアリングホイールに移動し、それらをブレーキレバーと組み合わせました。したがって、ライダーは、速度を変更して合理化の要件を損なうために自分の位置を変更する必要はありません。このシステムは最初はマウンテンバイク用に作成されましたが、現在はレーシングバイクに搭載されています。たとえば、現代のドイツのポルシェ自転車には 27 段のギアがあります。

さらに、同社のブレーキの特別な設計により、ブレーキケーブルのストロークの長さを短縮することができました。これは、ブレーキにかかる力のXNUMX％の増加に相当します。これは、時速 XNUMX キロ以上でアルパインパスを下る際に、疾走するレーサーがブレーキをいじる余裕さえあることを意味します。

ペダルも根本的に改善されました。 XNUMX 世紀の初めには、サイクリストはペダルに足を紐で縛ればもっと速く走れると確信していました。これにより、クリップ (tuklips) が発明され、足をペダルに固定するためのストラップが使用されました。これは、ペダルに取り付けられた硬い靴によっても促進されました。

しかし、クランプにはいくつかの欠点があります。たとえば、彼らは最も不適切な瞬間に突然リラックスすることができます. さらに、きついストラップは痛みを引き起こし、足の血液循環を妨げます。さらに、緊急事態ではすぐに緩めることができないため、死の罠になることもあります。

そして1985年になって初めて、以前のモデルの欠点を克服したペダルが登場しました。 XNUMX 年前、フランスの実業家でサイクリストの Bernard Tapie は、スキービンディングのメーカーである Luk を買収しました。彼は技術者たちに、スキーのビンディングのような新しいタイプのペダルの作成を依頼しました。実際、足の一種のクランプが開発されました。足を横にわずかに引っ張ると、ペダルから解放されます。このような動きはサイクリストには特徴的ではないため、偶然に起こることはありません。

レーシングチームのリーダーであるバーナードイノーは、1985 年にイタリアでルークの最初の安全ペダルを使用し、優勝しました。彼は、彼が歩いていたライダーのグループに事故が起こったときに彼を救ったのはこのペダルだったとさえ述べました. 危険を察知した彼は留め金を外し、他の人が倒れている間、バランスを保つことができました.

現代の自転車

結論として、たとえば、XNUMX世紀後半のXNUMX台の自転車の特徴を示します。

トライアルにはスペインのスポーツバイク「Merida-matts」を使用。フレーム - アルミニウム。フロントフォークにはショックアブソーバーが付いています。後輪の車軸はフレームにしっかりと取り付けられています。自転車のギアは24です。ヘッドライトや発電機も装備。

イタリアの自転車「ランボルギーニ」のフレームはカーボンファイバー製。ホイール - スポーク付き。自転車は後輪にディスクブレーキを装備しています。オンボードコンピューターを搭載しています。車輪ごとにサスペンションが異なり、前輪は伸縮式、後輪は振り子式です。

著者：Musskiy S.A.

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