Велосипед , также называемый педальным велосипедом , байком , самокатом или скутереттом , представляет собой одноколейное транспортное средство с педальным приводом , приводимое в движение человеком или двигателем , с двумя колесами, прикрепленными к раме , одно за другим.Велосипедиста называют велосипедистом или велосипедистом.
Велосипеды появились в Европе в 19 веке . К началу 21 века насчитывалось более 1 миллиарда велосипедов. [1] [2] Велосипедов гораздо больше, чем автомобилей . [3] [4] [5] Велосипеды являются основным средством передвижения во многих регионах. Они также являются популярным видом отдыха и были адаптированы для использования в качестве детских игрушек . Велосипеды используются для фитнеса , в военных и полицейских целях, в курьерских службах , в велогонках и в художественной езде на велосипеде .
Основная форма и конфигурация типичного вертикального или «безопасного» велосипеда мало изменилась с тех пор, как около 1885 года была разработана первая модель с цепным приводом . [6] [7] [8] Однако многие детали были улучшены, особенно с появлением современных материалов и автоматизированного проектирования . Это позволило создать множество специализированных конструкций для многих типов велоспорта. В 21 веке электровелосипеды стали популярными.
Изобретение велосипеда оказало огромное влияние на общество, как с точки зрения культуры , так и с точки зрения продвижения современных промышленных методов. Несколько компонентов, которые сыграли ключевую роль в развитии автомобиля, изначально были изобретены для использования в велосипеде, включая шарикоподшипники , пневматические шины , цепные звездочки и колеса с натяжными спицами . [9]
Слово «велосипед» впервые появилось в английской печати в The Daily News в 1868 году для описания «велосипедов и трисикулов» на «Елисейских полях и Булонском лесу». [10] Слово впервые было использовано в 1847 году во французской публикации для описания неопознанного двухколесного транспортного средства, возможно, экипажа. [10] Конструкция велосипеда была шагом вперед по сравнению с «велосипедом» , хотя слова некоторое время использовались с некоторой степенью совпадения. [10] [11]
Другие слова для велосипеда включают "велосипед", [12] "велосипед", [13] "педальный цикл", [14] или "цикл". [15] В Unicode кодовая точка для "велосипеда" - 0x1F6B2. Сущность 🚲 в HTML производит 🚲. [16]
Хотя термины «велосипед» и «цикл» используются взаимозаменяемо для обозначения в основном двух типов двухколесных транспортных средств, эти термины по-прежнему различаются в разных частях мира. Например, в Индии термин «цикл » [17] относится только к двухколесному транспортному средству, использующему педальный привод, тогда как термин «велосипед» используется для описания двухколесного транспортного средства, использующего двигатель внутреннего сгорания или электродвигатели в качестве источника движущей силы вместо мотоцикла/мотоцикла.
« Конь денди », [18] также называемый Draisienne или Laufmaschine («бегущая машина»), был первым человеческим средством передвижения, использовавшим только два колеса в тандеме , и был изобретен немецким бароном Карлом фон Дрезом . Он считается первым велосипедом, а фон Дрез считается «отцом велосипеда», [19] [20] [21] [22] но у него не было педалей. [23] [24] [25] [26] Фон Дрез представил его публике в Мангейме в 1817 году и в Париже в 1818 году. [27] [28] Его наездник сидел верхом на деревянной раме, поддерживаемой двумя линейными колесами, и толкал транспортное средство ногами, одновременно управляя передним колесом. [27]
Первое двухколесное транспортное средство с механическим приводом, возможно, было построено шотландским кузнецом Киркпатриком Макмилланом в 1839 году, хотя это утверждение часто оспаривается. [29] Он также связан с первым зарегистрированным случаем нарушения правил дорожного движения велосипедистом, когда в 1842 году газета Глазго сообщила об аварии, в которой анонимный «джентльмен из Дамфрисшира... ехавший на велосипеде... гениальной конструкции» сбил маленькую девочку в Глазго и был оштрафован на пять шиллингов (что эквивалентно 30 фунтам стерлингов в 2023 году). [30]
В начале 1860-х годов французы Пьер Мишо и Пьер Лаллеман придали велосипедному дизайну новое направление, добавив механический кривошипный привод с педалями на увеличенное переднее колесо ( велосипед ). Это был первый велосипед, выпущенный в массовое производство. У другого французского изобретателя по имени Дуглас Грассо был неудачный прототип велосипеда Пьера Лаллемана несколькими годами ранее. Затем последовало несколько изобретений с использованием заднего привода, самым известным из которых был велосипед с прутковым приводом шотландца Томаса Макколла в 1869 году. В том же году Эжен Мейер из Парижа запатентовал велосипедные колеса со спицами из проволоки. [31] Французский велосипед , сделанный из железа и дерева, превратился в « пенни-фартинг » (исторически известный как «обычный велосипед», ретроним , поскольку тогда не было другого вида). [32] Он имел трубчатую стальную раму, на которой были установлены колеса со спицами из проволоки с литыми резиновыми шинами. На этих велосипедах было трудно ездить из-за их высокого сиденья и плохого распределения веса . В 1868 году Роули Тернер, торговый агент Coventry Sewing Machine Company (которая вскоре стала Coventry Machinists Company ), привез велосипед Мишо в Ковентри , Англия. Его дядя, Джозайя Тернер, и деловой партнер Джеймс Старли использовали его в качестве основы для «модели Ковентри», которая стала первой фабрикой велосипедов в Британии. [33]
Dwarf usual решил некоторые из этих недостатков, уменьшив диаметр переднего колеса и отодвинув сиденье дальше назад. Это, в свою очередь, потребовало передачи — осуществляемой различными способами — для эффективного использования мощности педалей. Необходимость и педалирования, и управления через переднее колесо оставалась проблемой. Англичанин Дж. К. Старли (племянник Джеймса Старли), Дж. Х. Лоусон и Шерголд решили эту проблему, внедрив цепной привод (появившийся от неудачного «бициклета» англичанина Генри Лоусона), [34] соединив установленные на раме кривошипы с задним колесом. Эти модели были известны как велосипеды безопасности , карликовые безопасные велосипеды или вертикальные велосипеды за более низкую высоту сиденья и лучшее распределение веса, хотя без пневматических шин езда на велосипеде с меньшими колесами была бы намного жестче, чем на велосипеде с большими колесами. Rover 1885 года Старли , произведенный в Ковентри [35], обычно описывается как первый узнаваемый современный велосипед. [36] Вскоре была добавлена подседельная труба , что создало современную ромбовидную раму велосипеда с двойным треугольником .
Дальнейшие инновации повысили комфорт и открыли второе увлечение велосипедами , Золотой век велосипедов 1890-х годов . В 1888 году шотландец Джон Бойд Данлоп представил первую практичную пневматическую шину, которая вскоре стала универсальной. Вилли Хьюм продемонстрировал превосходство шин Данлопа в 1889 году, выиграв первые в истории гонки с использованием шин в Ирландии, а затем в Англии. [37] [38] Вскоре после этого была разработана задняя муфта свободного хода , позволяющая велосипедисту двигаться накатом. Это усовершенствование привело к изобретению в 1890-х годах [39] ножных тормозов . В эти годы также были разработаны переключатели передач и ручные тормоза Боудена с тросовым приводом , но они медленно принимались обычными велосипедистами.
Велосипед Svea с вертикальным расположением педалей и блокирующими втулками был представлен в 1892 году шведскими инженерами Фредериком Люнгстрёмом и Биргером Люнгстрёмом . Он привлек внимание на Всемирной выставке и был выпущен в количестве нескольких тысяч единиц.
В 1870-х годах процветало множество велосипедных клубов . Они были популярны в то время, когда на рынке не было автомобилей, а основным видом транспорта были конные повозки , такие как лошадь и повозка или конка . Среди самых первых клубов был The Bicycle Touring Club , который работал с 1878 года. К концу века велосипедные клубы процветали по обе стороны Атлантики, и велотуризм и гонки стали широко популярны. The Raleigh Bicycle Company была основана в Ноттингеме, Англия, в 1888 году. Она стала крупнейшей компанией по производству велосипедов в мире, производя более двух миллионов велосипедов в год. [40]
Велосипеды и конные повозки были двумя основными видами личного транспорта непосредственно перед автомобилем, и выравнивание ровных дорог в конце 19 века стимулировалось широкой рекламой, производством и использованием этих устройств. [8] Более 1 миллиарда велосипедов было произведено по всему миру по состоянию на начало 21 века. [1] [2] Велосипеды являются самым распространенным транспортным средством любого типа в мире, а самая многочисленная модель любого вида транспортного средства, будь то движимое человеком или моторизованное транспортное средство , — это китайский Flying Pigeon , количество которых превышает 500 миллионов. [1] Следующее по численности транспортное средство, мотоцикл Honda Super Cub , было произведено более 100 миллионов единиц, [41] в то время как самый произведенный автомобиль, Toyota Corolla , достиг 44 миллионов и продолжает расти. [3] [4] [5] [42]
Велосипеды используются для транспортировки, поездок на работу и в качестве служебного велосипеда . [43] Они также используются в профессиональных целях почтальонами , фельдшерами , полицией , посыльными и службами доставки . Военные применения велосипедов включают связь , разведку , перемещение войск, снабжение продовольствием и патрулирование, например, в составе велопехоты . [44]
Они также используются в рекреационных целях, включая велотуризм , горный велосипед , физическую подготовку и игру . Велосипедные виды спорта включают гонки , гонки BMX , трековые гонки , критериум , роллерные гонки , спортивные и гонки на время . Основные многоэтапные профессиональные мероприятия — это Джиро д'Италия , Тур де Франс , Вуэльта Испании , Тур Польши и Вольта Португалии . Они также используются для развлечения и удовольствия другими способами, например, в организованных массовых заездах, художественной езде на велосипеде и фристайле BMX .
Велосипед подвергался постоянной адаптации и улучшению с момента своего создания. Эти инновации продолжились с появлением современных материалов и компьютерного проектирования, что позволило увеличить количество специализированных типов велосипедов, улучшить безопасность велосипедов и комфорт езды. [45]
Велосипеды можно классифицировать по-разному: по функциям, по количеству велосипедистов, по общей конструкции, по передаточным отношениям или по способу движения. Наиболее распространенные типы включают в себя утилитарные велосипеды , горные велосипеды , гоночные велосипеды , туристические велосипеды , гибридные велосипеды , круизеры и велосипеды BMX . Менее распространены тандемы , низкие велосипеды , высокие велосипеды , фиксированные передачи , складные модели , амфибийные велосипеды , грузовые велосипеды , лежачие велосипеды и электрические велосипеды .
Моноциклы , трициклы и квадрациклы не являются велосипедами в строгом смысле слова, поскольку имеют соответственно одно, три и четыре колеса, но их часто неформально называют «велосипедами» или «циклами».
Велосипед остается в вертикальном положении при движении вперед, будучи управляемым таким образом, чтобы удерживать центр масс над колесами. [46] Это управление обычно обеспечивается велосипедистом, но при определенных условиях может обеспечиваться самим велосипедом. [47]
Объединенный центр масс велосипеда и его ездока должен наклониться в поворот, чтобы успешно пройти его. Этот наклон вызывается методом, известным как контрруление , которое может быть выполнено ездоком, поворачивающим руль непосредственно руками [48] или косвенно, наклоняя велосипед. [49]
Велосипеды с короткой колесной базой или высокие велосипеды при торможении могут создавать достаточно тормозной силы на переднем колесе, чтобы перевернуться в продольном направлении. [50] Акт целенаправленного использования этой силы для подъема заднего колеса и балансировки на переднем без опрокидывания — это трюк, известный как стоппи , эндо или передний вилли.
Велосипед необычайно эффективен как в биологическом, так и в механическом отношении. Велосипед является наиболее эффективным средством передвижения с человеческим приводом с точки зрения энергии, которую человек должен затратить для преодоления заданного расстояния. [51] С механической точки зрения, до 99% энергии, передаваемой велосипедистом в педали, передается на колеса, хотя использование зубчатых передач может уменьшить это на 10–15%. [52] [53] С точки зрения соотношения веса груза, который может перевозить велосипед, к общему весу, он также является эффективным средством перевозки грузов.
Человек, едущий на велосипеде на низкой или средней скорости около 16–24 км/ч (10–15 миль/ч), использует только ту мощность, которая необходима для ходьбы. Сопротивление воздуха, которое пропорционально квадрату скорости, требует значительно более высокой выходной мощности по мере увеличения скорости. Если велосипедист сидит прямо, тело велосипедиста создает около 75% общего сопротивления комбинации велосипед/велосипедист. Сопротивление можно уменьшить, посадив велосипедиста в более аэродинамически обтекаемую позу. Сопротивление также можно уменьшить, накрыв велосипед аэродинамическим обтекателем . Самая высокая зарегистрированная скорость без темпа на ровной поверхности составляет 144,18 км/ч (89,59 миль/ч). [54]
Кроме того, выбросы углекислого газа , образующиеся при производстве и транспортировке продуктов питания, необходимых велосипедисту, на милю пробега составляют менее 1 ⁄ 10 выбросов, производимых энергоэффективными автомобилями. [55]
Подавляющее большинство современных велосипедов имеют раму с вертикальным сидением, которая очень похожа на первый велосипед с цепным приводом. [6] [7] [8] Эти вертикальные велосипеды почти всегда имеют ромбовидную раму , ферму, состоящую из двух треугольников: переднего треугольника и заднего треугольника. Передний треугольник состоит из рулевой трубы, верхней трубы, нижней трубы и подседельной трубы. Рулевая труба содержит рулевую колонку , набор подшипников, которые позволяют вилке плавно поворачиваться для рулевого управления и баланса. Верхняя труба соединяет рулевую трубу с подседельной трубой вверху, а нижняя труба соединяет рулевую трубу с нижним кронштейном . Задний треугольник состоит из подседельной трубы и парных нижних перьев и нижних перьев. Нижние перья проходят параллельно цепи , соединяя нижний кронштейн с задним дропаутом , где удерживается ось для заднего колеса. Верхние перья соединяют верхнюю часть подседельной трубы (в той же точке или около нее, что и верхняя труба) с концами задней вилки.
Исторически сложилось так, что женские велосипедные рамы имели верхнюю трубу, которая соединялась посередине с подседельной трубой вместо верхней, что приводило к более низкой высоте стендовера за счет ухудшения структурной целостности, поскольку это создает сильную изгибающую нагрузку на подседельную трубу, а элементы рамы велосипеда обычно слабы на изгиб. Такая конструкция, называемая рамой Step-through или открытой рамой , позволяет велосипедистке достойно садиться и сходить с велосипеда, будучи в юбке или платье. Хотя некоторые женские велосипеды продолжают использовать этот стиль рамы, существует также вариация, mixte , которая разделяет верхнюю трубу сбоку на две более тонкие верхние трубы, которые обходят подседельную трубу с каждой стороны и соединяются с концами задней вилки. Легкость шага также ценится людьми с ограниченной гибкостью или другими проблемами с суставами. Из-за своего устойчивого имиджа как «женского» велосипеда рамы Step-through не распространены для больших рам.
Step-through были популярны отчасти по практическим причинам, а отчасти из-за социальных нравов того времени. На протяжении большей части истории популярности велосипедов женщины носили длинные юбки, и нижняя рама подходила для них лучше, чем верхняя труба. Кроме того, считалось «неженственным» для женщин открывать ноги, чтобы садиться и слезать с велосипеда — в более консервативные времена женщины, которые вообще ездили на велосипедах, поносились как безнравственные или нескромные. Эти практики были сродни более старой практике езды на лошади в дамском седле . [56]
Другой стиль — лежачий велосипед . Они по своей сути более аэродинамичны, чем вертикальные версии, так как велосипедист может откинуться на опору и управлять педалями, которые находятся примерно на том же уровне, что и сиденье. Самый быстрый велосипед в мире — лежачий велосипед, но этот тип был запрещен к соревнованиям в 1934 году Международным союзом велосипедистов . [57]
Исторически сложилось так, что материалы, используемые в велосипедах, следовали той же схеме, что и в самолетах, целью была высокая прочность и малый вес. С конца 1930-х годов легированные стали использовались для труб рамы и вилки в более качественных машинах. К 1980-м годам методы сварки алюминия усовершенствовались до такой степени, что алюминиевые трубы можно было безопасно использовать вместо стали . С тех пор рамы из алюминиевого сплава и другие компоненты стали популярными из-за их малого веса, и большинство велосипедов среднего класса теперь в основном изготавливаются из какого-либо алюминиевого сплава. [ где? ] Более дорогие велосипеды используют углеродное волокно из-за его значительно меньшего веса и способности профилирования, что позволяет конструкторам делать велосипед одновременно жестким и податливым, манипулируя укладкой. Практически все профессиональные гоночные велосипеды теперь используют рамы из углеродного волокна, так как они имеют лучшее соотношение прочности и веса. Типичная современная рама из углеродного волокна может весить менее 1 килограмма (2,2 фунта).
Другие экзотические материалы для рам включают титан и усовершенствованные сплавы. Бамбук , натуральный композитный материал с высоким отношением прочности к весу и жесткостью [58], используется для велосипедов с 1894 года. [59] В последних версиях бамбук используется для основной рамы с клееными металлическими соединениями и деталями, по цене как экзотические модели. [59] [60] [61]
Трансмиссия начинается с педалей, которые вращают кривошипы , удерживаемые на оси кареткой. Большинство велосипедов используют цепь для передачи мощности на заднее колесо. Очень небольшое количество велосипедов используют карданный вал для передачи мощности или специальные ремни. Были созданы гидравлические трансмиссии для велосипедов, но в настоящее время они неэффективны и сложны.
Поскольку ноги велосипедиста наиболее эффективны в узком диапазоне скоростей педалирования, или каденции , переменное передаточное отношение помогает велосипедисту поддерживать оптимальную скорость педалирования при движении по разнообразной местности. Некоторые, в основном утилитарные, велосипеды используют планетарные шестерни с передаточными отношениями от 3 до 14, но большинство используют в целом более эффективную систему переключения передач, с помощью которой цепь перемещается между различными зубьями, называемыми передними звездочками и звёздочками, для выбора передаточного отношения. Система переключения передач обычно имеет два переключателя передач, или механизма, один спереди для выбора передней звезды , а другой сзади для выбора звёздочки. Большинство велосипедов имеют две или три передние звезды и от 5 до 11 звёздочек сзади, при этом число теоретических передач рассчитывается путём умножения передней на заднюю. В действительности многие передачи перекрываются или требуют, чтобы цепь проходила по диагонали, поэтому число используемых передач меньше.
Альтернативой цепному приводу является использование синхронного ремня. Они зубчатые и работают почти так же, как цепь — популярны среди велосипедистов, которые ездят на работу и на дальние расстояния, они требуют минимального обслуживания. Их нельзя переключать через кассету звездочек, и они используются либо как односкоростные, либо с шестерней втулки.
Различные передачи и диапазоны передач подходят для разных людей и стилей езды на велосипеде. Многоскоростные велосипеды позволяют выбирать передачу в соответствии с обстоятельствами: велосипедист может использовать высокую передачу при езде под гору, среднюю передачу при езде по ровной дороге и низкую передачу при езде в гору. На более низкой передаче каждый поворот педалей приводит к меньшему количеству оборотов заднего колеса. Это позволяет распределить энергию, необходимую для перемещения на то же расстояние, на большее количество оборотов педалей, снижая усталость при езде в гору, с тяжелым грузом или против сильного ветра. Более высокая передача позволяет велосипедисту делать меньше оборотов педалей для поддержания заданной скорости, но с большим усилием на один оборот педалей.
При цепной передаче цепная звезда , прикрепленная к кривошипу, приводит в движение цепь, которая, в свою очередь, вращает заднее колесо через заднюю звездочку (звездочки) ( кассету или обгонную муфту ). Существует четыре варианта передач: двухскоростная шестерня втулки, интегрированная с цепной звездочкой, до 3 цепных звездочек, до 12 звездочек, шестерня втулки, встроенная в заднее колесо (от 3 до 14 скоростей). Наиболее распространенными вариантами являются либо задняя втулка, либо несколько цепных звездочек в сочетании с несколькими звездочками (возможны и другие комбинации вариантов, но они встречаются реже).
Руль соединяется со штоком , который соединяется с вилкой, которая соединяется с передним колесом, и вся сборка соединяется с велосипедом и вращается вокруг оси рулевого управления через подшипники гарнитуры . Распространены три стиля руля. Вертикальные рули , норма в Европе и других странах до 1970-х годов, плавно изгибаются назад к гонщику, предлагая естественный захват и удобное вертикальное положение. Опущенные рули «падают», когда они изгибаются вперед и вниз, предлагая велосипедисту лучшую тормозную мощность из более аэродинамического «присевшего» положения, а также более вертикальных положений, в которых руки сжимают крепления тормозного рычага, передние изгибы или верхние плоские секции для все более вертикального положения. Горные велосипеды обычно имеют «прямой руль» или «подъемную планку» с различной степенью стреловидности назад и сантиметрами подъема вверх, а также более широкую ширину, которая может обеспечить лучшую управляемость из-за увеличенного рычага против колеса.
Седла также различаются в зависимости от предпочтений велосипедиста: от мягких, которые предпочитают велосипедисты на короткие дистанции, до более узких седел, которые оставляют больше места для махов ногами. Комфорт зависит от позы при езде. На комфортных велосипедах и гибридах велосипедисты сидят высоко над сиденьем, их вес направлен вниз на седло, поэтому предпочтительнее более широкое и мягкое седло. Для гоночных велосипедов, где велосипедист наклоняется, вес более равномерно распределяется между рулем и седлом, бедра согнуты, а более узкое и жесткое седло более эффективно. Существуют различные конструкции седел для велосипедистов-мужчин и велосипедистов-женщин, учитывающие анатомические различия полов и ширину седалищной кости, хотя велосипеды обычно продаются с седлами, наиболее подходящими для мужчин. Подседельные штыри и пружины сиденья обеспечивают комфорт, поглощая удары, но могут увеличивать общий вес велосипеда.
Горизонтальный велосипед имеет откидывающееся сиденье, похожее на кресло , которое некоторые велосипедисты считают более удобным, чем седло, особенно велосипедисты, страдающие от определенных типов боли в седле, спине, шее, плечах или запястьях. Горизонтальные велосипеды могут иметь рулевое управление как под сиденьем, так и над сиденьем .
Велосипедные тормоза могут быть ободными, в которых фрикционные накладки прижимаются к ободам колес; втулочными тормозами, где механизм находится внутри ступицы колеса, или дисковыми тормозами, где накладки действуют на ротор, прикрепленный к ступице. Большинство шоссейных велосипедов используют ободные тормоза, но некоторые используют дисковые тормоза. [63] Дисковые тормоза более распространены для горных велосипедов, тандемов и лежачих велосипедов, чем для других типов велосипедов, из-за их повышенной мощности в сочетании с увеличенным весом и сложностью. [64]
При ручном управлении тормозами усилие прикладывается к тормозным рычагам, установленным на руле, и передается через тросы Боудена или гидравлические линии на фрикционные колодки, которые оказывают давление на тормозную поверхность, вызывая трение, которое замедляет велосипед. Задний тормоз втулки может быть как ручным, так и приводимым в действие педалью, как в задних педальных ножных тормозах , которые были популярны в Северной Америке до 1960-х годов.
Велосипеды с трековыми колесами не имеют тормозов, потому что все гонщики едут в одном направлении по треку, что не требует резкого замедления. Велосипедисты с трековыми колесами все равно могут замедлиться, потому что все велосипеды с фиксированной передачей, что означает отсутствие свободного хода. Без свободного хода движение накатом невозможно, поэтому, когда движется заднее колесо, двигаются и шатуны. Чтобы замедлиться, гонщик оказывает сопротивление педалям, действуя как тормозная система, которая может быть столь же эффективна, как обычный тормоз заднего колеса, но не столь эффективна, как тормоз переднего колеса. [65]
Подвеска велосипеда относится к системе или системам, используемым для подвешивания велосипедиста и всего или части велосипеда. Это служит двум целям: поддерживать колеса в постоянном контакте с землей, улучшая контроль, и изолировать велосипедиста и багаж от сотрясений из-за неровных поверхностей, улучшая комфорт.
Подвески велосипедов используются в основном на горных велосипедах, но также распространены на гибридных велосипедах, поскольку они могут помочь справиться с проблемной вибрацией от плохих поверхностей. Подвеска особенно важна на лежачих велосипедах, поскольку в то время как вертикальный велосипедист может стоять на педалях, чтобы получить некоторые преимущества подвески, лежачий велосипедист не может.
Базовые горные велосипеды и гибриды обычно имеют только переднюю подвеску, в то время как более сложные также имеют заднюю подвеску. Дорожные велосипеды, как правило, не имеют подвески.
Ось колеса вставляется в концы вилки в раме и вилке. Пара колес может быть названа колесной парой, особенно в контексте готовых «с полки», ориентированных на производительность колес.
Шины сильно различаются в зависимости от их предполагаемого назначения. Шоссейные велосипеды используют шины шириной от 18 до 25 миллиметров, чаще всего полностью гладкие или слики , и накачанные до высокого давления, чтобы быстро катиться по гладким поверхностям. Внедорожные шины обычно имеют ширину от 38 до 64 мм (от 1,5 до 2,5 дюймов) и имеют протекторы для сцепления в грязных условиях или металлические шипы для льда.
Под комплектацией велосипеда обычно подразумеваются все компоненты, из которых состоит велосипед, за исключением рамы, вилки, выноса руля, колес, шин и точек контакта с велосипедистом, таких как седло и руль.
Некоторые компоненты, которые часто являются дополнительными аксессуарами на спортивных велосипедах, являются стандартными функциями на утилитарных велосипедах для повышения их полезности, комфорта, безопасности и видимости. Крылья со спойлерами (брызговики) защищают велосипедиста и движущиеся части от брызг при езде по влажным местам. В некоторых странах (например, в Германии, Великобритании) крылья называются брызговиками . Защитные кожухи защищают одежду от масла на цепи, предотвращая попадание одежды между цепью и зубьями шатуна . Подножки удерживают велосипеды в вертикальном положении при парковке, а велосипедные замки предотвращают кражу. Передние корзины , передние или задние багажники или стойки, а также сумки, установленные над одним или обоими колесами, можно использовать для перевозки оборудования или груза. Подножки можно прикрепить к одной или обеим ступицам колес, чтобы либо помочь гонщику выполнять определенные трюки, либо предоставить место для дополнительных гонщиков, чтобы стоять или отдыхать. [ требуется ссылка ] Родители иногда добавляют детские сиденья , установленные сзади , дополнительное седло, установленное на перекладине, или и то, и другое для перевозки детей. Велосипеды также могут быть оснащены сцепным устройством для буксировки прицепа для перевозки груза, ребенка или и того, и другого.
Туклипсы и туэстрепы, а также педали без зажимов помогают удерживать ногу в правильном положении педалей и позволяют велосипедистам тянуть и толкать педали. Технические аксессуары включают в себя велокомпьютеры для измерения скорости, расстояния, частоты сердечных сокращений, данные GPS и т. д. Другие аксессуары включают фонари , отражатели, зеркала, стойки, прицепы, сумки, бутылки с водой и клетки , а также звонок . [66] Велосипедные фонари, отражатели и шлемы требуются по закону в некоторых географических регионах в зависимости от правового кодекса. В Европе чаще можно увидеть велосипеды с генераторами бутылок, динамо-машинами, фонарями, крыльями, стойками и звонками. Велосипедисты также носят специализированную облегающую и хорошо заметную одежду.
Детские велосипеды могут быть оснащены косметическими усовершенствованиями, такими как велосипедные гудки , растяжки и спицы . [67] Тренировочные колеса иногда используются при обучении езде, но специальный беговел более эффективно обучает самостоятельной езде. [68] [69]
Велосипедные шлемы могут снизить травмы в случае столкновения или аварии, и во многих юрисдикциях велосипедисты обязаны носить подходящий шлем. [70] [71] Шлемы могут классифицироваться как аксессуар [66] или как предмет одежды. [72]
Велотренажеры используются для того, чтобы велосипедисты могли кататься на велосипеде, пока велосипед остается неподвижным. Их часто используют для разминки перед гонками или в помещении, когда условия для езды неблагоприятны. [73]
Для компонентов велосипедов существует ряд официальных и отраслевых стандартов, помогающих сделать запасные части взаимозаменяемыми и поддерживать минимальную безопасность продукции.
В Международной организации по стандартизации (ИСО) есть специальный технический комитет по велосипедам, TC149, сфера деятельности которого — «Стандартизация в области велосипедов, их компонентов и принадлежностей с особым упором на терминологию, методы испытаний и требования к производительности и безопасности, а также взаимозаменяемости».
Европейский комитет по стандартизации (CEN) также имеет специальный технический комитет, TC333, который определяет европейские стандарты для велосипедов. Их мандат гласит, что стандарты велосипедов EN должны гармонизироваться со стандартами ISO . Некоторые стандарты велосипедов CEN были разработаны до того, как ISO опубликовала свои стандарты, что привело к сильному европейскому влиянию в этой области. Европейские стандарты велосипедов, как правило, описывают минимальные требования безопасности, в то время как стандарты ISO исторически гармонизировали геометрию деталей. [примечание 1]
Как и все устройства с механическими движущимися частями, велосипеды требуют определенного количества регулярного обслуживания и замены изношенных деталей. Велосипед относительно прост по сравнению с автомобилем, поэтому некоторые велосипедисты предпочитают выполнять хотя бы часть обслуживания самостоятельно. Некоторые компоненты легко обслуживать с помощью относительно простых инструментов, в то время как для других компонентов могут потребоваться специальные инструменты, зависящие от производителя.
Многие компоненты велосипеда доступны в нескольких различных ценовых категориях по соотношению цены и качества; производители обычно стараются поддерживать все компоненты конкретного велосипеда примерно на одном уровне качества, хотя в самом дешевом сегменте рынка может наблюдаться некоторая экономия на менее очевидных компонентах (например, каретке).
Самый простой пункт обслуживания — это поддержание шин в правильно накачанном состоянии; это может существенно повлиять на то, как велосипед ощущается при езде. Велосипедные шины обычно имеют маркировку на боковине, указывающую давление, подходящее для этой шины. Велосипеды используют гораздо более высокое давление, чем автомобили: автомобильные шины обычно находятся в диапазоне от 30 до 40 фунтов на квадратный дюйм (от 210 до 280 кПа), тогда как велосипедные шины обычно находятся в диапазоне от 60 до 100 фунтов на квадратный дюйм (от 410 до 690 кПа).
Другим основным пунктом обслуживания является регулярная смазка цепи и точек поворота для переключателей передач и тормозных компонентов. Большинство подшипников на современном велосипеде герметичны и заполнены смазкой и требуют небольшого или нулевого внимания; такие подшипники обычно служат 10 000 миль (16 000 км) или больше. Подшипники кривошипа требуют периодического обслуживания, которое включает в себя снятие, очистку и повторную набивку правильной смазкой.
Цепь и тормозные колодки — это компоненты, которые изнашиваются быстрее всего, поэтому их нужно проверять время от времени, обычно каждые 500 миль (800 км) или около того. Большинство местных веломагазинов делают такие проверки бесплатно. Обратите внимание, что когда цепь сильно изнашивается, она также изнашивает задние звездочки/кассету и в конечном итоге цепное кольцо(а), поэтому замена цепи при умеренном износе продлит срок службы других компонентов.
Со временем шины изнашиваются после 2000–5000 миль (3200–8000 км); ряд проколов часто является наиболее заметным признаком изношенной шины.
На самом деле отремонтировать можно лишь очень немногие детали велосипеда; обычной практикой является замена неисправной детали.
Наиболее распространенной проблемой на дороге является прокол внутренней камеры шины . Для устранения прокола можно использовать набор для ремонта или заменить камеру, хотя последнее решение требует больших затрат и траты материала. [75] Некоторые марки шин гораздо более устойчивы к проколам, чем другие, часто в них включен один или несколько слоев кевлара ; недостатком таких шин является то, что они могут быть тяжелее и/или их сложнее устанавливать и снимать.
Существуют специализированные велосипедные инструменты для использования как в мастерской, так и на обочине дороги. Многие велосипедисты носят с собой наборы инструментов. Они могут включать набор для ремонта шин (который, в свою очередь, может содержать любую комбинацию ручного насоса или насоса CO2 , шинных лопаток , запасных камер , самоклеящихся заплат или материала для ремонта камеры, клея, куска наждачной бумаги или металлической терки (для придания шероховатости поверхности камеры, подлежащей ремонту) и иногда даже блока французского мела ), гаечных ключей , шестигранных ключей , отверток и цепного инструмента . Специальные тонкие гаечные ключи часто требуются для обслуживания различных деталей с винтовым креплением, в частности, часто смазываемых «конусов» шарикоподшипников. [76] [77] Существуют также специальные многофункциональные инструменты для велосипедистов , которые объединяют многие из этих инструментов в одно компактное устройство. Более специализированные компоненты велосипеда могут потребовать более сложных инструментов, включая фирменные инструменты, специфичные для данного производителя.
Велосипед оказал значительное влияние на человеческое общество, как в культурной, так и в промышленной сфере. [78]
.jpg/1280px-Cyclists_in_a_Greymouth_street,_passing_the_premises_of_Mrs_S_Beresford,_dressmaker,_between_1898_and_1905_(4641058720).jpg)
На рубеже 20-го века велосипеды уменьшили тесноту в многоквартирных домах в центре города, позволив рабочим добираться на работу из более просторных домов в пригородах. Они также уменьшили зависимость от лошадей. Велосипеды позволили людям путешествовать в свободное время в сельскую местность, поскольку велосипеды были в три раза более энергоэффективными, чем ходьба, и в три-четыре раза быстрее.
В застроенных городах по всему миру городское планирование использует велосипедную инфраструктуру , такую как велодорожки, для уменьшения заторов на дорогах и загрязнения воздуха. [79] В ряде городов по всему миру были реализованы схемы, известные как системы совместного использования велосипедов или общественные велосипедные программы. [80] [81] Первым из них был план «Белый велосипед» в Амстердаме в 1965 году. За ним последовали желтые велосипеды в Ла-Рошели и зеленые велосипеды в Кембридже. Эти инициативы дополняют системы общественного транспорта и предлагают альтернативу моторизованному движению, помогая уменьшить заторы и загрязнение. [82] В Европе, особенно в Нидерландах и некоторых частях Германии и Дании, езда на работу на велосипеде является обычным явлением. В Копенгагене организация велосипедистов управляет «Посольством велосипедистов», которое пропагандирует езду на велосипеде для поездок на работу и осмотра достопримечательностей. В Соединенном Королевстве действует схема налоговых льгот (IR 176), которая позволяет сотрудникам покупать новый велосипед без уплаты налога для использования в поездках на работу. [83]
В Нидерландах все железнодорожные станции предлагают бесплатную парковку для велосипедов или более безопасное место для парковки за небольшую плату, а на более крупных станциях также предлагаются мастерские по ремонту велосипедов. Велоспорт настолько популярен, что вместимость парковки может быть превышена, в то время как в некоторых местах, таких как Делфт, вместимость обычно превышена. [84] В Тронхейме в Норвегии был разработан подъемник для велосипедов Trampe, чтобы поощрять велосипедистов, оказывая помощь на крутом склоне. Автобусы во многих городах имеют крепления для велосипедов, установленные спереди.
В некоторых странах есть города, где велосипедная культура была неотъемлемой частью ландшафта на протяжении поколений, даже без особой официальной поддержки. Таков случай Ильяву в Португалии.
В городах, где велосипеды не интегрированы в систему общественного транспорта, пассажиры часто используют велосипеды как элементы смешанного режима поездок на работу , когда велосипед используется для поездок на вокзалы и обратно или других видов скоростного транспорта. Некоторые студенты, которые проезжают несколько миль, едут на машине от дома до парковки кампуса, а затем едут на велосипеде на занятия. Складные велосипеды полезны в таких сценариях, так как они менее громоздки при перевозке в вагоне. В Лос-Анджелесе убрали небольшое количество сидений в некоторых поездах, чтобы освободить больше места для велосипедов и инвалидных колясок. [85]
Некоторые американские компании, особенно в технологическом секторе [ сломанный якорь ] , разрабатывают как инновационные конструкции велосипедов, так и дружественность к велосипедам на рабочем месте. Foursquare , чей генеральный директор Деннис Кроули «ездил на велосипедах на встречи ... [когда] он] привлекал деньги от венчурных капиталистов » на двухколесном транспортном средстве, выбрал новое место для своей штаб-квартиры в Нью-Йорке «исходя из того, где будет легко ездить на велосипеде». Парковка в офисе также была неотъемлемой частью планирования штаб-квартиры. Митчелл Мосс, который руководит Центром транспортной политики и управления Рудина в Нью-Йоркском университете , сказал в 2012 году: «Велосипед стал способом выбора для образованных работников высокотехнологичных отраслей». [86]
Велосипеды являются важным видом транспорта во многих развивающихся странах. До недавнего времени велосипеды были неотъемлемой частью повседневной жизни во всех азиатских странах. Они являются наиболее часто используемым средством передвижения для поездок на работу, в школу, за покупками и по жизни в целом. В Европе велосипеды широко используются. [87] Они также предлагают определенную степень упражнений для поддержания здоровья людей. [88]
Велосипеды также прославляются в изобразительном искусстве. Примером этого является Bicycle Film Festival , кинофестиваль, проводимый по всему миру.
Сокращение бедности, связанной с велосипедами, — это концепция, согласно которой доступ к велосипедам и транспортной инфраструктуре для их поддержки может значительно сократить бедность . [89] [90] [91] [92] Это было продемонстрировано в ходе различных пилотных проектов в Южной Азии и Африке. [93] [94] [95] Эксперименты, проведенные в Африке ( Уганда и Танзания ) и Шри-Ланке на сотнях домохозяйств, показали, что велосипед может увеличить доход бедной семьи на целых 35%. [93] [96] [97]
Транспорт, если проанализировать его на предмет анализа затрат и выгод для сокращения сельской бедности , показал одну из лучших отдач в этом отношении. Например, инвестиции в дороги в Индии были ошеломляющими в 3–10 раз эффективнее, чем почти все другие инвестиции и субсидии в сельской экономике в десятилетие 1990-х годов. Дорога может облегчить транспорт на макроуровне, в то время как доступ к велосипедам поддерживает его на микроуровне. В этом смысле велосипед может быть одним из самых эффективных средств искоренения бедности в бедных странах.
Безопасный велосипед дал женщинам беспрецедентную мобильность, способствуя их эмансипации в западных странах. По мере того, как велосипеды становились безопаснее и дешевле, все больше женщин получали доступ к личной свободе, которую воплощали велосипеды, и поэтому велосипед стал символом Новой женщины конца 19 века, особенно в Великобритании и Соединенных Штатах. [7] [99] Велосипедная лихорадка в 1890-х годах также привела к движению за так называемую рациональную одежду , которая помогла освободить женщин от корсетов и юбок длиной до щиколотки и других ограничивающих предметов одежды, заменив шокирующие тогда панталоны . [7]
Велосипед был признан феминистками и суфражистками 19 века «машиной свободы» для женщин. Американка Сьюзан Б. Энтони сказала в интервью New York World 2 февраля 1896 года: «Я думаю, что он сделал больше для эмансипации женщины, чем что-либо в мире. Я радуюсь каждый раз, когда вижу женщину, едущую на колесе. Это дает ей чувство самостоятельности и независимости в тот момент, когда она садится; и вот она уезжает, картина беспрепятственной женственности». [100] : 859 В 1895 году Фрэнсис Уиллард , крепко сбитая с толку президент Женского христианского союза трезвости , написала «Колесо в колесе: как я научилась ездить на велосипеде, с некоторыми размышлениями по пути », 75-страничные иллюстрированные мемуары, восхваляющие «Глэдис», ее велосипед, за его «радостное воздействие» на ее здоровье и политический оптимизм. [98] Уиллард использовал метафору велосипедного спорта, чтобы призвать других суфражисток к действию. [98]
В 1985 году Джорджена Терри основала первую компанию по производству велосипедов, ориентированную на женщин. Ее проекты включали геометрию рамы и размеры колес, выбранные для лучшей посадки у женщин, с более короткими верхними трубами и более подходящим вылетом. [101]
Производство велосипедов оказалось учебным полигоном для других отраслей промышленности и привело к развитию передовых методов металлообработки, как для самих рам, так и для специальных компонентов, таких как шарикоподшипники , шайбы и звездочки. Эти методы позже позволили квалифицированным слесарям и механикам разрабатывать компоненты, используемые в ранних автомобилях и самолетах.
Уилбур и Орвилл Райт , пара бизнесменов, управляли компанией Wright Cycle Company , которая проектировала, производила и продавала велосипеды во время велосипедного бума 1890-х годов. [102]
Они также служили для обучения промышленным моделям, принятым позже, включая механизацию и массовое производство (позже скопированное и принятое Ford и General Motors ), [103] [104] [105] вертикальную интеграцию [104] (также позже скопированную и принятую Ford), агрессивную рекламу [106] (до 10% всей рекламы в периодических изданиях США в 1898 году было от производителей велосипедов), [107] лоббирование улучшения дорог (что имело побочное преимущество в том, что действовало как реклама и улучшало продажи, предоставляя больше мест для езды), [105] все это впервые практиковалось Поупом. [105] Кроме того, производители велосипедов приняли ежегодную смену моделей [103] [108] (позже высмеянную как запланированное устаревание и обычно приписываемую General Motors), которая оказалась очень успешной. [109]
Ранние велосипеды были примером демонстративного потребления , принятым модной элитой. [110] [111] [112] [103] [113] [114] [115] [116] Кроме того, служа платформой для аксессуаров, которые в конечном итоге могли стоить дороже самого велосипеда, он проложил путь для таких, как кукла Барби . [103] [117] [118]
Велосипеды помогли создать или усовершенствовать новые виды бизнеса, такие как курьеры на велосипедах, [119] путешествующие швеи, [120] академии верховой езды, [121] и гоночные катки. [122] [121] Их дорожки для досок были позже адаптированы для ранних гонок на мотоциклах и автомобилях . Было множество новых изобретений, таких как натяжители спиц , [123] и специализированные фонари, [118] [123] носки и обувь, [124] и даже камеры, такие как Poco компании Eastman . [125] Вероятно, самым известным и наиболее широко используемым из этих изобретений, принятым далеко за пределами велоспорта, является Bike Web Чарльза Беннета, который стал называться ремнем-джокером . [126]
Они также предвещали отход от общественного транспорта [127] , который резко возрос с появлением автомобиля.
Компания Дж. К. Старли стала называться Rover Cycle Company Ltd. в конце 1890-х годов, а затем была переименована в Rover Company , когда начала производить автомобили. Morris Motors Limited (в Оксфорде ) и Škoda также начинали с велосипедного бизнеса, как и братья Райт . [128] Алистер Крейг, чья компания в конечном итоге превратилась в производителя двигателей Ailsa Craig , также начал с производства велосипедов в Глазго в марте 1885 года.
В целом, производители велосипедов в США и Европе собирали велосипеды из собственных рам и компонентов, произведенных другими компаниями, хотя очень крупные компании (например, Raleigh) производили почти каждую часть велосипеда (включая каретки, оси и т. д.) В последние годы эти производители велосипедов значительно изменили свои методы производства. Теперь почти никто из них не производит собственные рамы.
Многие новые или небольшие компании только проектируют и продают свою продукцию; фактическое производство осуществляется азиатскими компаниями. Например, около 60% велосипедов в мире теперь производится в Китае. Несмотря на этот сдвиг в производстве, по мере того, как такие страны, как Китай и Индия, становятся богаче, их собственное использование велосипедов сократилось из-за растущей доступности автомобилей и мотоциклов. [129] Одной из основных причин распространения велосипедов китайского производства на зарубежных рынках является более низкая стоимость рабочей силы в Китае. [130]
В связи с европейским финансовым кризисом того времени в 2011 году количество продаж велосипедов в Италии (1,75 миллиона) превысило количество продаж новых автомобилей. [131]
.jpg/1280px-Utrecht_-_panoramio_(2).jpg)
Одним из глубоких экономических последствий использования велосипеда является то, что он освобождает пользователя от потребления моторного топлива . (Ballantine, 1972) Велосипед является недорогим, быстрым, здоровым и экологически чистым видом транспорта. Иван Иллич заявил, что использование велосипеда расширило полезную физическую среду для людей, в то время как альтернативы, такие как автомобили и автомагистрали, ухудшили и ограничили среду и мобильность людей. [132] В настоящее время в мире используется два миллиарда велосипедов. Дети, студенты, специалисты, рабочие, государственные служащие и пожилые люди катаются на велосипедах по своим общинам. Все они ощущают свободу и естественную возможность для упражнений, которые легко предоставляет велосипед. Велосипед также имеет самую низкую интенсивность выбросов углерода при движении. [133]
Мировой рынок велосипедов в 2011 году составил 61 миллиард долларов. [134] По состоянию на 2009 год [update], в мире ежегодно продавалось 130 миллионов велосипедов, и 66% из них были произведены в Китае. [135]
На ранних этапах своего развития, как и в случае с автомобилями , существовали ограничения на эксплуатацию велосипедов. Наряду с рекламой и для получения бесплатной рекламы, Альберт А. Поуп вел судебные разбирательства от имени велосипедистов. [105]
Венская конвенция о дорожном движении Организации Объединенных Наций 1968 года рассматривает велосипед как транспортное средство, а лицо, управляющее велосипедом (независимо от того, едет он на самом деле или нет), считается оператором или водителем. [ необходима ссылка ] [137] [138] Правила дорожного движения многих стран отражают эти определения и требуют, чтобы велосипед соответствовал определенным правовым требованиям, прежде чем его можно будет использовать на дорогах общего пользования. Во многих юрисдикциях использование велосипеда, который не находится в пригодном для езды состоянии, является правонарушением. [139] [140]
В некоторых странах велосипеды должны иметь работающие передние и задние фонари при езде в темное время суток. [141] [142]
Некоторые страны требуют, чтобы дети и/или взрослые велосипедисты носили шлемы, так как это может защитить гонщиков от травм головы. Страны, которые требуют, чтобы взрослые велосипедисты носили шлемы, включают Испанию, Новую Зеландию и Австралию. Обязательное ношение шлема является одной из самых спорных тем в мире велоспорта, сторонники утверждают, что это снижает травмы головы и, таким образом, является приемлемым требованием, в то время как противники утверждают, что, делая езду на велосипеде более опасной и обременительной, это уменьшает количество велосипедистов на улицах, создавая общий негативный эффект для здоровья (меньше людей ездят на велосипеде ради собственного здоровья, а оставшиеся велосипедисты больше подвержены опасности из-за обратного эффекта безопасности в количестве ). [143]
Велосипеды являются популярными объектами краж из-за их стоимости и простоты перепродажи. [144] Количество ежегодно угоняемых велосипедов трудно подсчитать, поскольку о большом количестве преступлений не сообщается. [145] Около 50% участников опроса Montreal International Journal of Sustainable Transportation подверглись краже велосипеда в течение своей жизни, будучи активными велосипедистами. [146] Большинство велосипедов имеют серийные номера, которые можно записать для подтверждения личности в случае кражи. [147]
Ножные тормоза были изобретены в 1890-х годах.
.tiff/lossy-page1-1280px-Man_with_bicycle_(I0002502).tiff.jpg)
.jpg/1280px-John_Boyd_Dunlop_(c1915).jpg)
.jpg/1280px-1886_Starley_'Rover'_Safety_Cycle_British_Motor_Museum_09-2016_(29928044262).jpg)
{{cite news}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link){{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)Хорошо, хорошо, возможно, есть несколько велосипедов без серийных номеров, но это редкость и типично только для велосипедов ручной сборки или действительно старых велосипедов.
Определения из Викисловаря
Медиа из Commons
Новости из Викиновостей
Цитаты из Викицитатника
Тексты из Викиресурса
Учебники из Wikibooks
Информация о путешествиях от Wikivoyage