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STORIA DELLA TECNOLOGIA, DELLA TECNOLOGIA, DEGLI OGGETTI INTORNO A NOI
Bicicletta. Storia dell'invenzione e della produzione
Elenco / La storia della tecnologia, della tecnologia, degli oggetti che ci circondano Una bicicletta (antico velocipede francese, dal latino velox "veloce" e pes "gamba") è un veicolo a ruote guidato dalla forza muscolare umana tramite pedali o (molto raramente) tramite leve manuali. Le biciclette a due ruote sono le più diffuse, ma esistono anche i tricicli. Rispetto ad altri modi di trasporto, una bicicletta ha innegabili vantaggi. È economico, non necessita di carburante e non inquina l'atmosfera. È anche molto maneggevole e mobile, il che è particolarmente importante per le grandi città dove ci sono frequenti ingorghi. E un altro indiscutibile vantaggio: il ciclismo è una buona attività fisica, un mezzo efficace per combattere l'inattività fisica: uno stile di vita sedentario. Tutto ciò contribuisce alla costante crescita della popolarità della bicicletta in vari paesi. In Olanda, ad esempio, ci sono circa 14 milioni di biciclette per 10 milioni di abitanti. Il prototipo della bicicletta moderna - il celerifer (letteralmente "creatore di velocità") apparve per la prima volta in Francia nel 1791. Questa invenzione del conte Mede de Sivrak somigliava poco al modello odierno: uno scooter a due ruote con telaio in legno senza pedali né volante. La ruota anteriore non girava, e quindi la percorrevano solo in linea retta, spingendo da terra con i piedi.
Nel 1792, l'ufficiale tedesco, ciambellano e guardaboschi del principe di Baden, Karl Friedrich Dresz, dotò la celerifer di una ruota anteriore sterzante. La prima bicicletta con pedali e volante fu costruita in Russia da un fabbro della gleba Artamonov. Fu su di esso che il primo ciclista rotolò da Verkhoturye negli Urali a Mosca. Una folla di persone radunata sul campo di Khodynka osservava con stupore lo straordinario carro a due ruote di Artamonov. Il destino del carro di Artamonov si rivelò triste: fu aggiunto alla collezione reale di rarità e fu presto dimenticato. Nel 1818, il francese Diener ottenne un brevetto per un "automotrice" nel suo paese, definendola per la prima volta una "bicicletta", cioè "dal piede veloce" (dalle parole latine "velox" - veloce e " pedis" - piede). Nel 1830 il tedesco Philipp Fischer costruì una carrozza con una ruota anteriore di due metri dotata di pedali e una piccola posteriore. Ha collegato le forcelle delle ruote con una barra e vi ha posizionato una sella. Nello stesso anno l'inglese Kirkpatrick Macmillan migliorò la novità: collegò i pedali oscillanti con un meccanismo a leva alla ruota posteriore, che rese più grande di quella anteriore, mise cerchi di ferro su entrambe le ruote. Nel 1853 il tedesco Moritz Fischer costruì una carrozza con pedali sulla ruota anteriore e freno su quella posteriore. Per molto tempo le biciclette sono state fatte di legno. Nel 1867 Cowper inventò ruote molto leggere con un mozzo appeso a raggi in filo metallico. Nel 1869 apparvero biciclette con telaio in metallo. Allo stesso tempo, il francese Michaud organizzò per primo la produzione in fabbrica di biciclette. Il connazionale Michaud Thevenon ha inventato pneumatici per biciclette in gomma e il produttore francese Surirei è stato il primo a utilizzare i cuscinetti a sfera nelle biciclette. Questo è stato un miglioramento molto importante, un anno dopo, nel 1870, l'inventore inglese Lawson ha introdotto una trasmissione a catena dai pedali alla ruota posteriore. La velocità del ciclista è poi aumentata così tanto da poter gareggiare con un cavallo da sella.
La bicicletta ha acquisito il suo aspetto moderno negli anni 80-90 del XIX secolo. Nel 1885, il veterinario di Dublino Dunlop dotò le ruote della bicicletta del figlio dodicenne di pneumatici realizzati con tubo di guttaperca, fissati al cerchione con una fascia di lino. Ha anche inventato una valvola che ha permesso di pompare facilmente e rapidamente la ruota, ma non ha fatto uscire l'aria. Il ragazzo ha guidato questa bicicletta per un periodo piuttosto lungo senza attirare l'attenzione di nessuno, fino a quando un venditore in visita, stupito dalla facilità di movimento della bicicletta, l'ha apprezzata e ha fatto notare all'inventore il valore del suo ritrovamento. Solo allora, nel 1888, Dunlop ottenne un brevetto e presto iniziò la produzione commerciale di pneumatici. Si sono rapidamente diffusi in tutto il mondo. Il nostro connazionale G. Ivanov li ha migliorati offrendo una camera e uno pneumatico prodotti separatamente. Negli anni '1880 dell'Ottocento, l'umanità conobbe un nuovo "boom della bicicletta". Dal 1890 iniziò il rapido sviluppo dell'industria delle biciclette. Oggi le biciclette sono suddivise secondo vari criteri. Per età dei consumatori - per bambini, adolescenti e adulti; dal numero di ruote - per una, due, tre e quattro ruote; dal numero di corridori - per single, tandem, thriller e con un gran numero di posti; per destinazione - per uomo e donna, da viaggio, pieghevole, turistico, sportivo e speciale. Inoltre, ciascuno di questi gruppi ha una propria classificazione. Quindi, le bici sportive si dividono in strada, pista, montagna, per la corsa del leader, per le corse dei record, ecc. È nelle bici sportive che si stanno apportando i maggiori miglioramenti. I loro progettisti sono costantemente sotto pressione da parte degli atleti: regalate un'auto che vi permetterà di superare i vostri rivali per almeno qualche secondo.
Nel 1989, l'americano Greg Lemond è diventato il vincitore della famosa corsa del Tour de France, battendo la medaglia d'argento L. Fignon di soli otto secondi. Per la prima volta in 77 gare di questo tipo, organizzate in 85 anni, la vittoria è stata così poco convincente. Il successo di Lemon è stato spiegato dal fatto che ha utilizzato un attacco di rinforzo al volante. È solo un tubo imbottito dalla forma intricata progettato per supportare i gomiti del ciclista. Sporgendosi in avanti e appoggiandosi su di essa, il pilota, senza ridurre la forza del movimento, migliora la sua snellezza. Per la prima volta, un tale prefisso è stato prodotto dalla società americana Profile a metà degli anni '1980. I test in galleria del vento hanno dimostrato che questo tutore dà al pilota un guadagno di 90 secondi ogni 40 chilometri. Al via dell'ultima tappa del Tour de France (27 chilometri) nel 1989, Lemon uscì, perdendo 50 secondi contro Fignon. Tuttavia, la doppietta ha aiutato l'americano a superare la tappa 58 secondi più veloce del francese. E Fignon lo capì. Già nella prossima competizione nel sud della Francia, ha usato una coppia del genere e ha vinto. Ci sono cambiamenti radicali nel design e nella tecnologia della produzione di biciclette. Dalla fine del 1930° secolo, i telai sono stati realizzati con tubi d'acciaio. Negli anni 'XNUMX iniziarono ad essere utilizzati tubi in acciaio legato. I tubi dell'azienda britannica "Reynolds" in acciaio con molibdeno e manganese si sono rivelati i più popolari. I giunti dei tubi erano generalmente collegati con giunti e saldati. I produttori hanno iniziato a utilizzare leghe a base di alluminio, che sono più leggere ma presentano due inconvenienti significativi. L'alluminio perde la sua resistenza a causa del calore durante la saldatura. Pertanto, invece della saldatura, si iniziò a utilizzare l'incollaggio, preso in prestito dall'industria aerospaziale. Inoltre, l'alluminio è più debole dell'acciaio in termini di resistenza a carichi ripetitivi che causano crepe e rotture nel tempo. A causa di tali fenomeni di fatica, il telaio in alluminio si rompe prima del telaio in acciaio, anche se a parità di resistenza. La squadra olandese, guidata dal pilota australiano F. Anderson, ha utilizzato telai solidi (non cavi) nel Tour de France del 1990, pressofusi da una lega di magnesio al 91%. L'inventore di questi telai, Frank Kirk, ha affermato che non sono inferiori ai telai convenzionali in termini di rigidità e leggerezza, ma sono molto più economici da produrre. Alcune aziende hanno scelto di produrre tubi in fibra di carbonio impregnati di resina. Anche la ditta "Luk" (Francia) iniziò a utilizzare fibre ceramiche mescolate con una griglia di fibre di carbonio. I telai delle biciclette oggi sono solitamente realizzati in fibra di carbonio. Tra gli altri componenti, i creatori di biciclette hanno prestato particolare attenzione al treno di ingranaggi e ai pedali. La trasmissione a catena è stata notevolmente migliorata negli anni '1980, quando le mountain bike e le bici fuoristrada sono diventate di moda: pneumatici tozzi, resistenti, con telaio pesante e larghi chiodati. Naturalmente, guidare attraverso paludi o pendii richiede requisiti completamente diversi ai meccanismi del cambio. L'azienda giapponese Shimano ha raggiunto un'altissima precisione nella produzione di parti di trasmissione e ha aumentato il numero di marce a 16. È semplicemente impossibile far fronte a una tale trasmissione. Pertanto, l'azienda ha introdotto un'altra novità: le leve del cambio di velocità si sono spostate dal telaio al volante e le hanno combinate con le leve dei freni. Pertanto, il pilota non ha bisogno di modificare in alcun modo la sua posizione per modificare la velocità a scapito delle esigenze di razionalizzazione. Il sistema è stato creato inizialmente per le mountain bike, ora viene applicato alle bici da corsa. Una moderna bicicletta Porsche tedesca ha, ad esempio, 27 marce. Inoltre, la speciale progettazione dei freni della stessa azienda ha permesso di ridurre la lunghezza della corsa del cavo del freno, che equivale a un aumento del trenta per cento della forza applicata al freno. Ciò significa che i corridori più veloci possono persino permettersi di giocare con i freni mentre corrono lungo il passo alpino a oltre cento chilometri all'ora. Anche i pedali sono stati radicalmente migliorati. Già all'inizio del XNUMX° secolo i ciclisti erano convinti che avrebbero potuto andare più veloci se le loro gambe fossero state legate ai pedali con una treccia. Ciò ha portato all'invenzione di clip (tuklips) e all'uso di cinghie per fissare il piede nel pedale. Ciò è stato facilitato anche dalle scarpe dure montate sul pedale. Ma i morsetti hanno diversi svantaggi. Ad esempio, possono rilassarsi improvvisamente nel momento più inopportuno. Inoltre, le cinghie strette causano dolore e interferiscono con la circolazione sanguigna nel piede. Inoltre, a volte possono essere una trappola mortale, poiché in situazioni di emergenza non possono essere sganciate rapidamente. E solo nel 1985 è apparso un pedale che ha superato le carenze dei modelli precedenti. Un anno prima, Bernard Tapie, un industriale e ciclista francese, aveva acquistato Luk, un produttore di attacchi da sci. Ha spinto gli ingegneri ad affrontare la creazione di un nuovo tipo di pedale, come un attacco da sci. In effetti, è stata sviluppata una specie di morsetto per il piede: un leggero sobbalzo del piede di lato - e viene rilasciato dal pedale. Un tale movimento non è caratteristico per un ciclista, quindi non può accadere per caso. Bernard Hinault, leader della squadra corse, utilizzò il primo pedale di sicurezza di Luk nel 1985 in Italia - e vinse. Ha anche affermato che è stato questo pedale a salvarlo quando è successo un incidente al gruppo di ciclisti in cui stava camminando. Percependo il pericolo, ha rilasciato la fibbia e così è riuscito a mantenere l'equilibrio mentre gli altri cadevano.
In conclusione, ad esempio, diamo le caratteristiche di due biciclette della fine del XX secolo. Per la prova viene utilizzata la bicicletta sportiva spagnola "Merida-matts". Telaio - alluminio. La forcella anteriore ha ammortizzatori. L'asse della ruota posteriore è fissato rigidamente al telaio. La bici ha 24 marce. È inoltre dotato di un faro e di un generatore. Il telaio della bicicletta italiana "Lamborghini" è realizzato in fibra di carbonio. Ruote - con raggi. La bici ha un freno a disco sulla ruota posteriore. È dotato di un computer di bordo. Ogni ruota ha sospensioni diverse, quella anteriore è telescopica, quella posteriore è a pendolo. Autore: Musskiy SA
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