اختراع دوچرخه

اختراع دوچرخه ممکن است شنیدن ضرب‌المثل «فکر کن، دوچرخه اختراع کرده‌ای» برای افراد خاصی از جامعه خلاق، ناخوشایند باشد. بله، این وسیله نقلیه در طول یک و نیم قرن گذشته از اساس تغییر نکرده و همچنان انتقال نیروی عضلانی انسان به چرخ را مورد استفاده قرار می‌دهد.

اما چرا این نوع گفتار درباره خودروها وجود ندارد؟ در نهایت، در مورد خودرو نیز طرح کلی حرکت تغییر نکرده است؛ نوآوران بر روی بهبود موتور کششی، تعلیق، راحتی در مدیریت، آسایش کابین، افزایش سطح ایمنی و غیره کار می‌کنند.

شاید برای بسیاری از افراد شگفت‌آور باشد، اما مشخص می‌شود که تعداد زیادی از مهندسان خلاق، طراحان، و عاشقان دوچرخه به طور مداوم به دنبال راه‌حل‌های جدید برای بهبود این دوچرخه‌ها بوده و در همان حوزه‌ها کار می‌کنند. اختراعات زیادی در زمینه دوچرخه وجود دارند که گاهی با شجاعت و غیرمنتظره بودنشان حیرت‌انگیز هستند.

چگونه دوچرخه کوهستانی را انتخاب کنیم چگونه دوچرخه کوهستانی را انتخاب کنیم هنگام خرید؟ تمامی نکات انتخاب یک دوچرخه کوهستانی را بدانید.

تصاویر و ویدئوهایی از ورزش‌های هیجان‌انگیز “اسکای‌دایوینگ” را می‌توانید در این صفحه ببینید .

آیا زنجیر منسوخ شده است؟

دوچرخه بدون زنجیر اولین دوچرخه‌ها با کمک پدال‌هایی که مستقیماً روی محور چرخ قرار داشتند، به حرکت در می‌آمدند. پس از آن یک قدم بزرگ به جلو برداشته شد - انتقال زنجیری گشتاور معرفی شد. با گذشت زمان، این سیستم بهبود یافته و امکان تنظیم نیروی ورودی - تعویض دنده فراهم شد.

به نظر می‌رسد این سیستم با گذشت زمان امتحان خود را پس داده و ساده و قابل‌اطمینان است. اما مهندسان و مخترعان آرام نمی‌مانند.

چند سال پیش، گروهی از مهندسان مجارستانی در شهر پادوا، ایتالیا، نوع جدیدی از انتقال نیرو از پدال‌ها به چرخ اصلی ارائه دادند. این سیستم Stringdrive نامیده می‌شود و شباهتی به انتقال تسمه‌ای دارد، اما این تشابه تنها ظاهری است.

در این سیستم، با چرخش پدال‌ها، نیرو به اهرم‌هایی با اشکال خاص منتقل می‌شود که حرکت نوسانی ایجاد می‌کنند. روی این اهرم‌ها، کالسکه‌هایی با دو قرقره قرار گرفته‌اند. این کالسکه‌ها هنگام تغییر دنده، می‌توانند به بالا و پایین حرکت کنند.

در هر دو طرف چرخ پشتی، مفصل‌های فنری نصب شده‌اند که کابل‌هایی روی آن‌ها پیچیده و محکم نصب شده‌اند. این کابل‌ها از طریق قرقره‌های اهرم پدال عبور کرده و به چهارچوب دوچرخه متصل هستند.

https://www.youtube.com/watch?v=AAvWD23nHBU#t=52

اصل کار چنین است: در حین حرکت پدال به جلو، کابل‌ها کشیده شده و مفصل روی چرخ اصلی را چرخانده و حرکت چرخشی را انتقال می‌دهند. در حرکت معکوس پدال، مفصل تحت تأثیر فنر به حالت اولیه باز می‌گردد و کابل‌ها را دوباره به روی قرقره خود می‌پیچاند. عملکرد متناوب پدال‌های چپ و راست، حرکت مداوم و یکنواختی برای دوچرخه فراهم می‌کند.

حرکت کالسکه‌ها روی خط‌کش دندانه‌ای اهرم، امکان انتخاب دنده گشتاوری را فراهم می‌کند - در کل، این مدل دوچرخه Stringbike دارای 19 دنده مختلف است.

جالب اینجاست که تعویض دنده‌ها هم در حین حرکت و هم در حالت سکون امکان‌پذیر است. همچنین می‌توان تنظیمات هر پدال را جداگانه انجام داد، که برای افرادی با اختلاف در توانایی‌های عضلات پایشان (به دلیل ویژگی‌های آناتومیکی) بسیار مفید است.

یکی دیگر از ویژگی‌های شاخص این دوچرخه، تقارن طراحی آن است که ثبات و قابلیت مانورپذیری را افزایش می‌دهد. آزمایش‌ها نشان داده‌اند که این دوچرخه دارای روانی حرکت برجسته‌ای است، تا حدی که پس از آن ممکن است دوچرخه‌های سنتی چندان راحت به نظر نرسند.

یکی دیگر از مزایای مهم آن، کابل‌های پلیمری است که بر خلاف زنجیر، نیازی به روغن‌کاری و تمیز کردن ندارند. این کابل‌ها از شن و آب نمی‌ترسند و عمر کاری آن‌ها نسبت به انتقال زنجیری 2 تا 3 برابر بیشتر است.

دوچرخه الکتریکی Yamaha PAS همچنین چندین طراحی بسیار اصلی دیگر برای انتقال نیرو به چرخ وجود دارد. به عنوان مثال، مهندسان آلمانی و ژاپنی سیستم انتقال گاردانی را بهبود داده‌اند که قبلاً نیز گاهی استفاده می‌شد.

نوآوری در این است که آن‌ها گیربکس اتوماتیک کامپیوتری روی آن نصب کرده‌اند که به‌طور هوشمند بهترین حالت رانندگی را بسته به شرایط مسیر و وضعیت جاده انتخاب می‌کند. علاوه بر این، این محصولات جدید شرکت‌های Yamaha و Mercedes دارای سیستم‌های «هوشمند» نورپردازی و هشدار هستند که به‌طور خودکار در صورت کاهش نور محیط فعال می‌شوند.

چگونه دوچرخه را در زمستان به‌درستی نگهداری کنیم آیا می‌دانید چگونه دوچرخه را در زمستان به‌درستی نگهداری کنید ? این مطلب به شما کمک می‌کند تا عمر دوست آهنین خود را طولانی‌تر کنید.

درباره اینکه “ژیروکوپتر” چیست و چگونه پرواز می‌کند می‌توانید در این لینک مطالعه کنید. همه چیز در مورد این وسیله پرواز عجیب.

همچنین، مقاله کوتاهی درباره چتر بازی را از دست ندهید.

آیا می‌توان فریم دوچرخه را اصلاح کرد؟

سیم به‌جای لوله گروهی از طراحان آمریکایی به این نتیجه رسیده‌اند که طرح کلاسیک مثلثی شکل فریم در برخی دوچرخه‌ها مفرط است و باعث افزایش وزن کلی وسیله می‌شود.

به‌راستی، لوله‌ای که از پدال به سمت اتصال فرمان حرکت می‌کند فقط تحت فشار کششی قرار دارد، پس چرا آن را با یک کابل محکم جایگزین نکنیم؟

نه تنها ساختار دوچرخه سبک‌تر می‌شود، بلکه استفاده از یک کمک‌فنر در قسمت جلویی کابل فولادی ضد‌زنگ و اتصال مفصلی بین لوله افقی و لوله عمودی فریم جذب ضربات چرخ جلو را ممکن می‌سازد، بدون اینکه قدرت کلی سازه کاهش یابد.

این نوع دوچرخه به‌راحتی تقریباً به نیمه تا می‌شود و داخل کیسه‌ای بسته می‌شود که این نیز یک مزیت دیگر هنگام نگهداری یا حمل‌ونقل آن است.

اما ماجرا به همین جا ختم نمی‌شود. آزمایش‌ها نشان داده‌اند که بازدهی این نوع دوچرخه به‌طور چشمگیری افزایش می‌یابد.

فنری که در قسمت جلویی کابل نصب شده توانایی ذخیره انرژی را دارد، انرژی که قبلاً در قسمت «مرده» چرخه پدال‌زدن هدر می‌رفت، و حتی انرژی ضرباتی که به چرخ جلو وارد می‌شد.

با کشیدن خود، کابل و فنر فاصله محورهای چرخ‌های دوچرخه را کمی افزایش می‌دهند و سپس با جمع شدن دوباره نیروی پیشران بیشتری به آن می‌دهند.

از افتادن نمی‌ترسیم!

زمین خوردن با دوچرخه دوچرخه در حال حرکت به دلایل مختلفی پایدار می‌ماند، از جمله اینکه چرخ‌های در حال چرخش دارای ویژگی‌های ژیروسکوپی هستند – توانایی حفظ جهت‌گیری محور خود در فضا.

اما توضیح این مسئله به یک دوچرخه‌سوار مبتدی غیرممکن است؛ برای او مهم‌تر از همه غلبه بر ترس اولیه از افتادن است – با گذشت زمان همه چیز بهتر خواهد شد. چگونه می‌توان به یک فرد مبتدی کمک کرد، چه کودک باشد یا یک بزرگسال که به دلایلی در کودکی این مهارت را یاد نگرفته است؟

راه‌حل این است که دوچرخه‌ای دوچرخ ولی پایدارتر در اختیار او قرار دهیم، چند ثانیه اعتماد به نفس به او بدهیم که بتواند تعادل خود را حفظ کرده یا به‌راحتی متوقف شود.

راه‌حل به وضوح از خود نمایان می‌شود – افزایش اثر ژیروسکوپی چرخ‌ها. برخی از طراحان دقیقاً از همین ایده در ساخت دوچرخه‌های ایمن‌تر استفاده کرده‌اند.

چرخ پایدار با ژیروسکوپ داخلی یکی از گزینه‌ها نصب یک چرخ‌طیار اضافی – ژیروسکوپ – بر روی همان محور با چرخ جلو، داخل پره‌ها است.

هنگام آغاز حرکت، این ژیروسکوپ همراه با چرخ جلویی می‌چرخد، اما به دلیل دارا بودن جرم زیاد و اینرسی، حتی با کاهش قابل توجه سرعت دوچرخه به چرخش ادامه می‌دهد و به آن پایداری عمودی می‌بخشد.

اجرای این ایده به گروهی از دانشجویان کالج دارتموث موفق شد، آن‌ها این اختراع را GyroBike نامیدند. جالب است بدانید پروژه آن‌ها مجوز تولید دریافت کرد و وارد تولید انبوه شد، و نام اولین مدل به برند شرکت تازه تاسیس‌شده‌شان «GyroBike» تبدیل شد.

حتی آزمایش‌های اولیه نشان داد که دوچرخه‌سواران مبتدی مهارت‌های دوچرخه‌سواری را با سرعت بیشتری روی این نوع دوچرخه‌ها یاد می‌گیرند. علاوه بر این، چنین دوچرخه‌هایی برای افرادی با محدودیت‌های خاص یا اختلالات دستگاه حرکتی فوق‌العاده‌اند.

تنها یک عیب وجود دارد – ژیروسکوپ فقط در حین حرکت دوچرخه شروع به گردش می‌کند. آیا امکان چرخاندن آن از قبل، مثلاً برای کوچک‌ترین دوچرخه‌سوارانی که اولین قدم‌ها را برمی‌دارند، وجود دارد؟ بله، و برای این منظور چرخ‌های Gyrowheel با ژیروسکوپ الکتریکی یکپارچه ساخته شده‌اند.

اولین محصول آن‌ها چرخ‌های 12 اینچی برای دوچرخه‌های کودکان بود. طراحی آن امکان قرار دادن موتور الکتریکی، باتری‌ها و یک چرخ‌طیار ژیروسکوپی بزرگ را فراهم می‌کند. محرک الکتریکی به سیستم تثبیت‌کننده اجازه می‌دهد قبل از شروع حرکت فعال شود و افزایش قابل‌توجه سرعت زاویه‌ای ژیروسکوپ باعث افزایش پایداری دوچرخه می‌شود.

https://www.youtube.com/watch?v=JkOywUxdUlI

موفقیت مدل‌های اولیه چنان مشهود بود که تصمیم به تولید چرخ‌های 16 اینچی و حتی چرخ‌هایی برای دوچرخه‌های معمولی «بزرگسالان» گرفته شد. علاوه بر این، برنامه‌های شرکت شامل همکاری با تولیدکنندگان دوچرخه برای راه‌اندازی مدل‌هایی با ایمنی بیشتر است.

فشار باد لاستیک دوچرخه چگونه تایر انتخاب کنیم و فشار باد لاستیک دوچرخه چقدر باید باشد، در وبسایت ما مطالعه کنید.

مجموعه‌ای از بهترین فیلم‌های مربوط به کوهنوردان را می‌توانید در صفحه این سایت تماشا کنید. نیازی به جستجو در تمام اینترنت نیست.

بیایید به پاهایمان استراحت دهیم!

دوچرخه با پروانه اکثر مدل‌های دوچرخه برای حرکت از نیروی عضلات پاهای سوارکار استفاده می‌کنند. طرح‌های جالبی وجود دارند که در آن‌ها حرکت با استفاده از دست انجام می‌شود، اما این مدل‌ها بیشتر شبیه تجهیزات ورزشی هستند تا وسیله‌ای برای جابجایی.

فکر مهندسی همیشه به دنبال راهی بوده است تا زندگی دوچرخه‌سواران را آسان‌تر کند و از چه روش‌هایی می‌توان برای بهبود حرکت این ماشین کوچک استفاده کرد.

موتورهای احتراق داخلی کم‌حجم روی دوچرخه‌ها نصب می‌شوند. انواع مختلفی از موتورهای الکتریکی نیز وجود دارد، از جمله موتور چرخ .

برخی از طراحان حتی اقدام به ساخت دوچرخه‌های الکتریکی کرده‌اند که انرژی مورد نیاز آن‌ها از طریق پنل‌های خورشیدی نصب‌شده روی چرخ‌ها تامین می‌شود.

اما اگر به جای تغییر اساسی در طراحی دوچرخه به فکر افزایش سرعت خود دوچرخه‌سوار باشیم چه؟ این همان راهی است که طراحان موتورهای پشت‌کوله‌ای رفته‌اند.

راستش را بخواهید، این ایده مدت‌ها پیش مورد بررسی قرار گرفته بود و علاقمندان گاه‌به‌گاه دستگاه‌های دست‌ساز ساخته بودند. اما چند سال پیش شرکت آمریکایی PacificWind یک سری موتورها با کوله‌پشتی‌های مخصوص برای حرکت دوچرخه تولید کرد.

این ایده، البته، مورد توجه عاشقان اسکیت، اسکی و اسکیت‌بورد هم قرار گرفت.

کوله Thrustpac این کوله‌پشتی کوچک است، صدای زیادی تولید نمی‌کند، اما توان آن به اندازه یک و نیم اسب بخار است. این امکان را برای دوچرخه‌سوار فراهم می‌کند که بدون استفاده از پدال‌ها، به سرعتی بیش از 50 کیلومتر بر ساعت برسد. پروانه هم برای ایمنی، روکشی با جنس نرم دارد.

موتور دارای سیستم کنترل جالبی است: یک کابل انعطاف‌پذیر به دستکش ویژه‌ای متصل شده و دوچرخه‌سوار می‌تواند حالت‌های مختلف موتور را تنها با حرکت دادن انگشتان انتخاب کند.

این سیستم بسیار اقتصادی است: تنها یک و نیم تا دو لیتر سوخت برای هر 100 کیلومتر مصرف می‌کند و وزن کوله بین 5 تا 8 کیلوگرم بسته به مدل و قدرت آن تعیین می‌شود.

ایده‌های حتی دیوانه‌وارتری هم وجود دارند: تجهیز دوچرخه به تقویت‌کننده‌های جت قابل حمل، اما این بیشتر در حوزه آزمایش‌های خلاقانه قرار دارد و برای استفاده روزمره طراحی نشده است.

دوچرخه الکتریکی دست‌ساز آیا ایده دوچرخه الکتریکی دست‌ساز قابلیت اجرایی دارد؟ در صفحات سایت ما بخوانید.

هر کسی که این مطلب را مطالعه کرده باشد می‌تواند روی چرخ عقب دوچرخه حرکات نمایشی انجام دهد و دوستانش را شگفت‌زده کند.

داستان چند نوع ورزش افراطی مرتبط با پرش از ارتفاع زیاد .

دوچرخه دوزیست

دوچرخه دوزیست این یک افسانه نیست – دوچرخه‌ها یاد می‌گیرند چگونه از موانع آبی عبور کنند و به صاحبانشان امکان می‌دهند سفرهایی روی آب‌های آرام انجام دهند. و این دیگر تنها یک آزمایش جسورانه نیست؛ بلکه یک مدل تولیدی است.

شرکت ایتالیایی SBK Engineering از شهر ویجوانو تولید مجموعه‌ای را آغاز کرده که در عرض چند دقیقه می‌تواند یک دوچرخه جاده‌ای را به یک کاتاماران خودمتحرک تبدیل کند.

تمام تجهیزات، به جز چند قطعه‌ای که به صورت دائمی روی دوچرخه نصب شده‌اند، به راحتی در یک کوله‌پشتی کوچک با وزن تنها 11 کیلوگرم جا می‌گیرند. فرآیند تبدیل دوچرخه از حالت زمینی به «آبی» تنها 10–15 دقیقه طول می‌کشد و به هیچ ابزار خاصی نیاز ندارد.

موتور پیچی به چرخ جلویی متصل می‌شود و برای تولید نیروی کششی و همچنین هدایت این وسیله شناور استفاده می‌شود.

دوچرخه‌سوار به روش معمول روی زین می‌نشینند، پدال می‌زند و با استفاده از فرمان جهت حرکت را کنترل می‌کند، درست مثل روی زمین!

چرخش پدال‌ها به چرخ عقب و از آنجا با یک کابل انعطاف‌پذیر به موتور پیچی منتقل می‌شود. جالب است بدانید از همین کابل برای پمپاژ باد به دو شناوری که در مجموعه موجود است استفاده می‌شود: کافی است روی دوچرخه بنشینید و با پدال زدن، هر دو شناور را سریع باد کنید.

ظرفیت تحمل وزن این کاتاماران تا 125 کیلوگرم است و می‌تواند به سرعتی تا 10 کیلومتر بر ساعت روی آب برسد – برای آب، این سرعت بسیار قابل توجه است.

مهندسان و طراحان خستگی‌ناپذیر همچنان به ابداع مدل‌های جدید ادامه می‌دهند. این سوال پیش می‌آید که چه اصلاحات دیگری می‌توانند انجام دهند؟ اما شکی نیست که ایده‌های نوآورانه آن‌ها پایان‌ناپذیر خواهد بود.