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HISTÓRIA DA TECNOLOGIA, TECNOLOGIA, OBJETOS AO REDOR DE NÓS
Bicicleta. História da invenção e produção
Diretório / A história da tecnologia, tecnologia, objetos ao nosso redor Uma bicicleta (velocípede francês antigo, do latim velox "rápido" e pes "perna") é um veículo com rodas movido pela força muscular humana por meio de pedais ou (muito raramente) por meio de alavancas manuais. As bicicletas com duas rodas são as mais comuns, mas também existem os triciclos. Comparada a outros meios de transporte, a bicicleta apresenta vantagens inegáveis. É barato, não precisa de combustível e não polui a atmosfera. Também é muito manobrável e móvel, o que é especialmente importante para grandes cidades onde há engarrafamentos frequentes. E mais uma vantagem indiscutível: andar de bicicleta é uma boa atividade física, um meio eficaz de combater a inatividade física - um estilo de vida sedentário. Tudo isso contribui para o crescimento constante da popularidade da bicicleta em vários países. Na Holanda, por exemplo, existem cerca de 14 milhões de bicicletas para 10 milhões de habitantes. O protótipo da bicicleta moderna - o celerifer (literalmente "fabricante de velocidade") apareceu pela primeira vez na França em 1791. Esta invenção do Conde Mede de Sivrak tinha pouca semelhança com o modelo de hoje: uma scooter de duas rodas com uma estrutura de madeira sem pedais ou volante. A roda dianteira não girou e, portanto, eles a montaram apenas em linha reta, empurrando o chão com os pés.
Em 1792, o oficial alemão, camareiro e guarda florestal do príncipe de Baden Karl Friedrich Dresz equipou o celerifer com uma roda dianteira direcionável. A primeira bicicleta com pedais e volante foi construída na Rússia por um ferreiro servo Artamonov. Foi nele que o primeiro ciclista rolou de Verkhoturye, nos Urais, para Moscou. Uma multidão de pessoas reunidas no campo de Khodynka assistiu com espanto a incrível carroça de duas rodas de Artamonov. O destino do carrinho de Artamonov acabou sendo triste: foi adicionado à coleção real de raridades e logo foi esquecido. Em 1818, o francês Diener tirou a patente de um "vagão" em seu país, pela primeira vez chamando-o de "bicicleta", ou seja, "de pé rápido" (das palavras latinas "velox" - rápido e " pedis" - pé). Em 1830, o alemão Philipp Fischer construiu uma carruagem com uma roda dianteira de dois metros equipada com pedais e uma pequena roda traseira. Ele conectou os garfos das rodas com uma barra e colocou uma sela nela. No mesmo ano, o inglês Kirkpatrick Macmillan aprimorou a novidade: conectou os pedais de balanço com mecanismo de alavanca à roda traseira, que fez maior que a dianteira, colocou aros de ferro nas duas rodas. Em 1853, o alemão Moritz Fischer construiu uma carruagem com pedais na roda dianteira e freio na traseira. Durante muito tempo, as bicicletas foram feitas de madeira. Em 1867, Cowper inventou rodas muito leves com um cubo pendurado em raios de arame. Em 1869, surgiram as bicicletas com armação de metal. Ao mesmo tempo, o francês Michaud organizou pela primeira vez a produção fabril de bicicletas. O compatriota Michaud Thevenon inventou os pneus de borracha para bicicletas, e o fabricante francês Surirei foi o primeiro a usar rolamentos de esferas em bicicletas. Esta foi uma melhoria muito importante, um ano depois, em 1870, o inventor inglês Lawson introduziu um acionamento por corrente dos pedais à roda traseira. A velocidade do ciclista então aumentou tanto que ele poderia competir com um cavalo de montaria.
A bicicleta adquiriu seu visual moderno nos anos 80-90 do século XIX. Dunlop, um veterinário de Dublin, em 1885 instalou as rodas da bicicleta de seu filho de doze anos com pneus feitos de mangueira de guta-percha, presos ao aro com fita de linho. Ele também criou uma válvula que permitia bombear a roda de maneira fácil e rápida, mas não deixava o ar sair. O menino andou nessa bicicleta por muito tempo sem chamar a atenção de ninguém, até que um vendedor visitante, maravilhado com a facilidade de movimentação da bicicleta, apreciou e apontou para o inventor o valor de seu achado. Só então, em 1888, a Dunlop registrou uma patente e logo começou a produção comercial de pneus pneumáticos. Rapidamente se espalharam pelo mundo. Nosso compatriota G. Ivanov melhorou-os oferecendo uma câmara e um pneu fabricados separadamente. Na década de 1880, a humanidade experimentou um novo "boom da bicicleta". Desde 1890, começou o rápido desenvolvimento da indústria de bicicletas. Hoje, as bicicletas são divididas de acordo com vários critérios. Por idade dos consumidores - para crianças, adolescentes e adultos; pelo número de rodas - para uma, duas, três e quatro rodas; pelo número de pilotos - para singles, tandems, thrillers e com grande número de assentos; por destino - para homens e mulheres, viagens, dobraduras, turísticas, desportivas e especiais. Além disso, cada um desses grupos tem sua própria classificação. Assim, as motos esportivas são divididas em estrada, pista, montanha, para a corrida do líder, recorde de corrida, etc. É nas motos esportivas que as maiores melhorias estão sendo feitas. Seus designers estão sob constante pressão dos atletas: dê um carro que permita que você fique à frente de seus rivais por pelo menos alguns segundos.
Em 1989, o americano Greg Lemond tornou-se o vencedor da famosa corrida do Tour de France, batendo o medalhista de prata L. Fignon por apenas oito segundos. Pela primeira vez em 77 dessas corridas, organizadas ao longo de 85 anos, a vitória foi tão pouco convincente. O sucesso de Lemond foi explicado pelo fato de ele ter usado um acessório de cinta no volante. É apenas um tubo acolchoado de formato intrincado projetado para apoiar os cotovelos do ciclista. Inclinando-se para a frente e apoiando-se sobre ela, o cavaleiro, sem diminuir a força do movimento, melhora sua agilidade. Pela primeira vez tal prefixo foi fabricado pela empresa americana Profile em meados da década de 1980. Testes em túnel de vento mostraram que esta cinta dá ao piloto um ganho de 90 segundos a cada 40 quilômetros. No início da última etapa do Tour de France (27 quilômetros) em 1989, Lemond saiu, perdendo 50 segundos para Fignon. No entanto, o bis ajudou o americano a passar da etapa 58 segundos mais rápido que o francês. E Fignon entendeu isso. Já na próxima competição no sul da França, ele usou tal chave - e venceu. Há mudanças dramáticas no design e na tecnologia de produção de bicicletas. Desde o final do século 1930, os quadros são feitos de tubos de aço. Na década de XNUMX, tubos de aço-liga começaram a ser usados. Os tubos da empresa britânica "Reynolds" feitos de aço com molibdênio e manganês acabaram sendo os mais populares. As juntas dos tubos eram geralmente conectadas com acoplamentos e soldadas. Os fabricantes começaram a usar ligas à base de alumínio, que são mais leves, mas têm duas desvantagens significativas. O alumínio perde sua resistência devido ao calor durante a soldagem. Portanto, em vez de soldar, a colagem, emprestada da indústria aeroespacial, começou a ser usada. Além disso, o alumínio é mais fraco que o aço em termos de resistência a cargas repetitivas que causam rachaduras e quebras ao longo do tempo. Como resultado de tais fenômenos de fadiga, a estrutura de alumínio quebra antes da estrutura de aço, mesmo que sejam iguais em termos de resistência. A equipe holandesa, liderada pelo piloto australiano F. Anderson, usou quadros sólidos (não ocos) no Tour de France de 1990, fundidos a partir de uma liga de magnésio de 91%. O inventor desses quadros, Frank Kirk, disse que eles não são inferiores aos quadros convencionais em termos de rigidez e leveza, mas são muito mais baratos de fabricar. Algumas empresas optaram por produzir tubos de fibra de carbono impregnados de resina. A empresa "Luk" (França) também passou a utilizar fibras cerâmicas misturadas com uma grade de fibras de carbono. Hoje, os quadros de bicicletas são geralmente feitos de fibra de carbono. Entre outros componentes, os criadores de bicicletas deram atenção especial ao trem de engrenagens e aos pedais. A transmissão por corrente foi bastante aprimorada na década de 1980, quando as mountain bikes e as bicicletas todo-o-terreno se tornaram moda: pneus robustos, duráveis, com estrutura pesada e com pontas largas. Obviamente, dirigir em pântanos ou encostas exige demandas completamente diferentes nos mecanismos de engrenagem. A empresa japonesa Shimano alcançou altíssima precisão na fabricação de peças de acionamento e aumentou o número de engrenagens para 16. É simplesmente impossível lidar com tal acionamento. Por isso, a empresa apresentou outra novidade: as alavancas de mudança de velocidade moviam-se do quadro para o volante e as combinavam com as alavancas de freio. Assim, o piloto não precisa alterar sua posição de forma alguma para alterar a velocidade em detrimento dos requisitos de aerodinâmica. O sistema foi criado para mountain bikes, agora está sendo colocado em bicicletas de corrida. Uma bicicleta Porsche alemã moderna tem, por exemplo, 27 marchas. Além disso, o design especial dos freios da mesma empresa permitiu reduzir o comprimento do curso do cabo do freio, o que equivale a um aumento de trinta por cento na força aplicada ao freio. Isso significa que os pilotos arrojados podem até brincar com os freios enquanto correm pela passagem alpina a mais de cem quilômetros por hora. Os pedais também foram radicalmente melhorados. Já no início do século XNUMX, os ciclistas estavam convencidos de que poderiam ir mais rápido se suas pernas fossem amarradas aos pedais com uma trança. Isso levou à invenção de clipes (tuklips) e ao uso de tiras para prender o pé no pedal. Isso também foi facilitado por sapatos duros montados no pedal. Mas os grampos têm várias desvantagens. Por exemplo, eles podem relaxar de repente no momento mais inoportuno. Além disso, tiras apertadas causam dor e interferem na circulação sanguínea no pé. Além disso, às vezes eles podem ser uma armadilha mortal, pois em situações de emergência não podem ser desatados rapidamente. E somente em 1985 apareceu um pedal que superou as deficiências dos modelos anteriores. Um ano antes, Bernard Tapie, um industrial e ciclista francês, comprou a Luk, fabricante de fixações para esquis. Ele empurrou os engenheiros para criar um novo tipo de pedal, como uma ligação de esqui. De fato, foi desenvolvido um tipo de grampo para a perna: um leve puxão da perna para o lado - e é liberado do pedal. Tal movimento não é característico de um ciclista, portanto, não pode acontecer por acaso. Bernard Hinault, líder da equipe de corrida, usou o primeiro pedal de segurança de Luk em 1985 em uma corrida na Itália - e venceu. Ele chegou a afirmar que foi esse pedal que o salvou quando aconteceu um acidente com o grupo de ciclistas em que ele estava andando. Sentindo o perigo, ele soltou o clipe e assim conseguiu manter o equilíbrio enquanto os outros caíam.
Em conclusão, por exemplo, damos as características de duas bicicletas do final do século XX. A bicicleta esportiva espanhola "Merida matts" é usada para o teste. Estrutura - alumínio. O garfo dianteiro tem amortecedores. O eixo da roda traseira está rigidamente preso ao quadro. A moto tem 24 marchas. Também está equipado com um farol e um gerador. O quadro da bicicleta italiana "Lamborghini" é feito de fibra de carbono. Rodas - com raios. A moto tem freio a disco na roda traseira. Está equipado com um computador de bordo. Cada roda tem suspensões diferentes, a dianteira é telescópica, a traseira é pendular. Autor: Musskiy S.A.
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