Istoria Tehnicii si Creativitate - Bicicleta

ISTORIA TEHNICII SI CREATIVITATE

-REFERAT-

Student:

Specializarea:EPI II

Scurt istoric a bicicletei

Stramosul bicicletei este considerat celeriferul, inventat in 1790 de catre contele francez Sivrac. Acesta era un ansamblu format din doua roti de lemn, legate intre ele printr-un cadru tot din lemn. Utilizatorul statea pe o sa plasata in partea din spate si impingea celeriferul cu picioarele. Schimbarea de directie se facea printr-o smucitura imprimata partii din fata. In 1818 baronul german Karl Friedrich Drais Sauerbronn construieste dreziana, asemanatoare cu celeriferul, dar care avea roata din fata orientabila, iar saua era plasata la jumatatea distantei dintre roata din fata si roata din spate.In 1849 mecanicul german Heinrich Fischer a montat pedale la roata din fata orientabila, asigurand astfel propulsia prin actionarea directa a vehiculului si nu prin atingerea pamantului, cum era la celerifer si la dreziana. Istoria acestei inventii este controversata. Unii spun ca fratii Ernest si Pierre Michaux, rotari din Paris, aveau la reparat o dreziana si s-au gandit sa monteze un sprijin pentru picioare. La inceput au folosit o prelungire a axului rotii din fata, apoi, inspirandu-se dupa modelul manivelei cu care ei actionau piatra lor de ascutit cutite, au montat niste pedale asemanatoare cu cele de azi. In 1865 fratii Michaux inventeaza velocipedul, sau biciclul, care era o bicicleta din lemn cu doua roti inegale, roata din fata, prevazuta cu pedale, era mult mai mare decat cea din spate, iar saua era plasata deasupra rotii mari.In 1873 se inventeaza triciclul, care semana cu tricicleta de astazi utilizata de copii. Putem spune ca aceasta inventie este functionala si astazi, numai ca este adaptata la dimensiunile copiilor de 2-3 ani.

Aceast biciclet de munte ("mountain-bike") are cauciucuri supradimensionate, cadru rezistent, amortizoare pentru roata din fa i mnerele ghidonului orientate perpendicular pe axa bicicletei In 1874 profesorul Macquron-Rankin, de la Universitatea Glasgow din Scotia (Marea Britanie), publica primul studiu teoretic privind dinamica bicicletei, iar prin aceasta precizare vreau sa subliniez ca performanta in toate domeniile nu poate fi atinsa daca nu se bazeaza pe stiinta, pe teorie.Trecerea de la biciclu la bicicleta se datoreaza englezului Lawson care, in 1879, a inventat roata din spate cu lant de trasmisie, cadrul cu pedalier si sistemul ghidon-furca, si compatriotului sau J.K.Starly, care in 1885 construieste bicicleta cu roti egale si cadrul din tuburi metalice, avand toate elementele bicicletelor moderne. Ultima perfectionare esentiala este realizata de John Boyd Dunlop, in 1877, prin utilizarea pneului de cauciuc. De atunci s-au realizat sute de imbunatatiri, dar elementele de baza au ramas aceleasi.

O biciclet poate fi definit n general ca fiind un vehicul rutier cu dou roi aezate n linie una n spatele celeilalte, pus n micare prin intermediul a dou pedale acionate cu picioarele. Se estimeaz c mersul pe biciclet este de trei ori mai eficient din punct de vedere energetic dect mersul pe jos, iar viteza este de trei - patru ori mai mare.

Fiind inventate n Europa secolului 19, bicicletele sunt acum n numr de peste un miliard, asigurnd n multe regiuni mijlocul principal de transport. Ele sunt de asemenea foarte populare ca mod de recreaie, i au fost adaptate pentru folosin n multe alte domenii ale activitii umane cum ar fi cel al jucriilor, fitness, aplicaii militare, servicii de curierat i sportul numit ciclism.

Forma i configuraia de baz a cadrului, roilor, pedalelor, ezutului i a ghidonului au suferit doar mici schimbri din 1885, cnd a fost construit primul model cu lan, cu toate c multe detalii importante au fost nbuntite, n special odat cu apariia materialelor moderne de fabircaie i a proiectrii asistate de calculator. Acestea au permis rspndirea modelelor speciale pentru cei ce practic un anume tip de ciclism.

Bicicleta a influenat istoria n mod considerabil, att n domeniul cultural ct i n cel industrial. n anii de nceput, construcia bicicletelor s-a inspirat din tehnologiile deja existente; dar n ultima vreme bicicleta a contribuit la rndul ei la dezvoltarea tehnologiilor atat in vechile domenii cat i n altele noi.Istoria bicicletei

Foarte rar ne punem ntrebri de genul De unde vine bicicleta?, Cine este inventatorul bicicletei i cum a avut el aceast idee?

Acest articol i propune s prezinte pe scurt modul n care a evoluat aceast invenie pe care astzi o numim biciclet.

Baronul Karl Drais von Sauerbronn - inventatorul primei biciclete Baronul german Karl Drais von Sauerbronn a inventat Laufmaschine sau masina de alergat. Acest strmo al bicicletei era construit n totalitate din lemn i nu avea pedale. Utilizatorul trebuia s se mping cu picioarele n pamnt pentru a deplasa mainria nainte. Aceasta inventie a fost prezentata la Paris in 6 Aprilie, 1818.

Velocipedul sau Boneshaker Urmtoarea apariie a mainriei pe doua roi a fost n 1865, cnd pedalele au fost aplicate direct pe roata din faa. Mainria a fost numit velociped dar era cunoscut n termeni populari ca i bone shaker(scuturtor de oase). Porecla este justificat, avnd n vedere faptul c velocipedul era construit din lemn i ulterior a fost echipat cu o band de metal pe roi pentru o rezistena sporit. Aceast combinaie, mpreun cu strazile pavate cu pietre, nu oferea o calatorie foarte confortabila.

Urmtorul pas este deja cunoscut de multa lume. O biciclet cu o roat foarte mare n faa i cu o roata mai micua n spate. Era anul 1870 cnd aceast Mainrie a aprut (pna n acel moment nu exista posibilitata producerii unui cadru i a unor componente din metal care s reziste). Pedalele erau n continuare ataate de roata din fa. Cauciucul a fost folosit prima oar n combinaie cu spiele, pentru oferirea unei cltorii mai confortabile. Roata din fa era foarte mare deoarece constructorii au realizat c n acest fel o rotaie a pedalelor va permite deplasarea pe o distan mai mare.Aceast mainrie a fost prima care a purtat numele de biciclet (bicycle).

n timp ce barbaii riscau s se accidenteze pe o biciclet instabil, doamnele, mbrcate n fuste lungi i strnse de corset aveau nevoie de altceva. Aa a aprut bicicleta cu trei roi. Acestea ofereau o alt prestan fiind utilizate i de medici sau avocai.

Bicicleta a evoluat ajungnd la nite performane uluitoare. Cadrul de carbon i greuti de 7 kg nu mai sunt ceva neobinuit. S nu uitm totui c meritul cel mai mare le revine celor care au gndit aceast minunat mainrie care se numete biciclet.

Istoric

O biciclet de epoc, cunoscut sub denumirea de velociped Strmoul bicicletei a fost creat de ctre baronul german Karl Drais, care a inventat i i-a patentat mainria n anul 1817. Aadar, n acel an a avut loc prima plimbare cu bicicleta din oraul su natal Mannheim pn n suburbia Rheinau.

Aspecte Tehnice

Schia unei biciclete

Biciclet de curseCerine legaleDin punct de vedere legal, dup cum s-a stabilt la Convenia de la Viena privind traficul rutier din 1968, bicicleta este considerat ca fiind un vehicul, iar cel ce o conduce este ofer. Codurile rutiere din multe ari reflect aceste definiii, impunnd ca bicicletele s satisfac anumite cerine legale, n unele cazuri incluznd chiar obinerea unui permis pentru conducerea bicicletei, pentru a putea fi folosit pe drumuri publice. De asemenea, n multe zone este o infraciune conducerea unei biciclete care nu e n condiie suficient de bun. n majoritatea locurilor, bicicletele trebuie sa aib lumini (faruri si stopuri) funcionale daca sunt folosite dup lsarea ntunericului. Deoarece o biciclet aflat n micare nu face foarte mult zgomot, n multe ri, bicicletele trebuie sa aiba claxoane pentru a putea avertiza pietonii i pe ali biciclisti de apropierea lor. n Romnia, conductorii bicicletelor nu au nevoie de permis de conducere, dar Codul Rutier include i obligaii pentru ei.

Pri componenteCadrul Aproape toate bicicletele moderne au cadrul n form de romb, format din dou triunghiuri: unul n fa i cellalt n spate. Materialele folosite trebuie s fie rezistente i uoare. ncepnd cu anii 1930 s-au folosit aliaje de oel, mai apoi prin anii 1980 au devenit comune cadrele din aliaje de aluminiu, iar n prezent sunt disponibile cadre mai scumpe din titan sau din materiale plastice armate cu fibre de carbon.

Ghidonul Ghidonul bicicletei poate fi din oel (modelele mai ieftine), din aliaje de aluminiu sau din plastic armat cu fibre de carbon. Din punctul de vedere al formei, ghidoanele pot fi drepte (flatbar) sau curbate (riserbar). Mrci de ghidoane: Truvativ, FSA, Point.

Furca Este subansamblul care se fixeaz, printr-o articulaie, de cadrul bicicletei. n interiorul furcii se fixeaz roata din fa a bicicletei. Exist dou categorii mari de furci: cu amortizor i fr amortizor. Furcile cu amortizor se folosesc la bicicletele care circul pe teren accidentat (de exemplu la bicicletele tip MTB - Mountain-Bike). Amortizorul furcii poate fi reglabil sau nereglabil. Mrci de furci: Rock Shox, Fox, Marzocchi, Manitou, Suntour, Zoom (oarecum n ordinea calitii, de la cea mai bun marc la cea mai slab). Fox Racing Shox sunt primul nume in lume la furci. Sunt foarte usoare si performante. Apoi ar veni Marzocchi, Manitou, RockShox - nu neaparat in ordinea performantei.

Roile La bicicletele pentru aduli, roile au de obicei diametrul de 26" (un inch = 25,4 milimetri). Alte diametre frecvent ntlnite la roile de biciclet sunt 24" i 28". Componentele unei roi de biciclet sunt butucul, spiele, janta ("cercul", n limbajul neoficial al bike-rilor), anvelopa ("guma") i camera. Roile de biciclet au de obicei 24, 32 sau 36 de spie. Cteva mrci de butuci: Mavic, DT, Author, Shimano, Novatec, Altrix. Cteva mrci de jante: Mavic, Rigida, Campagnolo, Mach 1, Vuelta, Alexrisms, Sunrims, Beretta, Remerx.

PedaleleSunt folosite pentru a pune n micare bicicleta.

Lanul Servete la transmiterea micrii de la pedale la roata din spate. n partea din fa, lanul este antrenat de foaia de antrenare, iar n partea din spate, lanul antreneaz un pinion fixat pe butucul roii din spate.

Pinioanele Pentru transmiterea micrii de la pedale la roata din spate, o component foarte important este pinionul sau setul de pinioane. Pinionul sau setul de pinioane se monteaz pe butucul roii din spate. Dac bicicleta are mai multe pinioane, acestea pot fi patru (la bicicletele mai vechi), ase, apte, opt sau nou. Din punctul de vedere al modului de fixare, pinioanele pot fi pe filet (model mai vechi, dar nc folosit la bicicletele ieftine) sau pe caset (modelul mai nou). Pinioanele cele mai des ntlnite au ntre 13 i 28 de dini. Mrci de pinioane: SRAM, Shimano.

Schimbtoarele Ajut la schimbarea vitezelor pentru pedalarea mai uoar sau mai grea, n funcie de preferine sau de teren. Se mai numesc deraioare (derailleur). Exista schimbatoare pentru pinioane si schimbatoare pentru foi. Marci de schimbatoare: Shimano, SRAM.

Frnele Servesc la reducerea vitezei de deplasare i la oprirea bicicletei. Din punct de vedere constructiv, frnele sunt de mai multe tipuri: frne tip clete ("frne n V") , frne pe disc, care pot fi mecanice sau hidraulice, frn de picior. Bicicletele pot avea frne pe disc pe cele dou roi, sau pot avea pe o roat frna tip V, iar pe cealalt roat - frn disc. Din punctul de vedere al sistemului de acionare, frnele pe disc pot fi mecanice sau hidraulice. Sau pot sa aibe frn n V pe fa si frn de picior pe spate. Mrci de frne: Magura, Shimano, Alhonga, Tektro, Logan, Promax, Hayes, Avid.

auaEste "scaunul" bicicletei. La unele biciclete destinate competiiilor sportive, cum ar fi cele de "trial", aua poate lipsi. Mrci de a: Selle San Marco, Altrix, Point. Exista sei special concepute pentru femei sau pentru barbati, care ofera un confort sporit Aspecte sociale si Implicaii economiceProducia de biciclete s-a dovedit a fi un bun antrenament pentru alte industrii care au dus la dezvoltarea tehnicilor avansate de metalurgie, att pentru cadre ct i pentru componente speciale cum ar fi rulmenii sau roile dinate. Aceste tehnici le-au dat mai trziu posibilitatea metalurgitilor i mecanicilor s realizeze componentele utilizate n automobilele i avioanele timpurii. Spre exemplu, fabricanii de automobile Rover, Skoda i Ford i-au nceput afacerile ca i producatori de biciclete, la fel ca i Fraii Wright.

Ciclismul i sntateaExercitiul fizic obinut din mersul pe biciclet este n general asociat cu sntatea i cu o stare de bine general. Organizaia mondial a sntii estimeaz c lipsa activitii fizice este pe locul doi (dup fumatul de tutun) ca i factor de risc n rile dezvoltate, iar acest lucru este asociat cu costuri de zeci de miliarde de dolari.

n general, ciclismul nu este considerat o activitate cu grad mare de risc. Numarul de rnii per kilometru este comparabil cu cel al pietonilor, dar mai mic decat cel al pasagerilor de autoturisme.

Un studiu danez din anul 2000 a concluzionat c mersul pe biciclet la lucru este legat de o reducere cu 40% a ratei mortalitii; acesta a inclus toate cauzele decesului, inclusiv accidentele rutiere.

Bicicleta n oraul modernBiciclitii i conducatorii de vehicule motorizate au cerine diferite n ceea ce privete proiectarea strzilor, fapt ce poate duce la conflicte att politice, ct i pe strazi. Unele orae ofer prioritate traficului motorizat, spre exemplu realiznd sisteme extinse de strzi cu sens unic sau sensuri giratorii de mare capacitate. Alte orae aplic metode de reducere a traficului pentru a limita impactul traficului motorizat. Ocazional se iau chiar msuri extreme impotriva biciclitilor, spre exemplu, n Shanghai, un ora n care bicicletele obinuiau s fie mijlocul dominant de transport, mersul pe biciclet pe strazile oraului a fost chiar oprit temporar n decembrie 2003.

n orasele unde ciclismul este popular i ncurajat este permis transoprtul bicicletelor pe mijloacele de transport n comun, sau se asigur dispozitive externe de ataare a bicicletelor pe mijolacele de transport n comun. De asemenea, n unele orae se gsesc sisteme extinse de benzi de biciclete. Astfel de benzi dedicate trebuie adesea s fie mparite cu skateri, skateboarderi i cu pietoni. Separarea traficului motorizat de biciclete n unele orae a avut succes doar parial, att n ceea ce privete sigurana, ct i promovarea mersului pe biciclet.

Mrci de biciclete actualeMrci fabricate n Romnia: DHS, First Bike, Rich Bike, Pegas. Mrci din alte ri: Orbea (Spania), Giant(Taiwan), Dragomir (Bulgaria), Fisher (SUA), Trek (SUA), Peugeot (Frana), Scott, Kona, Cannondale, Merida (Taiwan), Magellan (Ungaria), Leader Fox (Cehia)Azonic (SUA), Kenzel (Slovacia), Altrix (Ungaria), Cross (Bulgaria),Bulls (Germania).

Activismul pentru ciclismCiclitii formeaz asociaii, att pentru interese specifice (cum ar fi benzi pentru biciclete, ntreinerea drumurilor, proiectarea urbana, cluburi de concursuri, cluburi de turism, etc.) ct i pentru scopuri globale (conservarea energiei, reducerea polurii, promovarea bunei condiii fizice).

Asemenea grupuri promoveaz bicicleta ca un mijloc alternativ de transoprt i sublinaz potenialul ei pentru conservarea energiei i a resurselor precum i beneficiile pe care mersul pe biciclet le aduce sntii n comparaie cu mersul cu maina. Astfel de activiti cer de asemenea mbuntirea transportului n comun att local, ct i ntre orae. Ei cer i dotarea acestora cu soluii pentru transportul bicicletelor.

Masa Critic este o micare mondial de promovare a ciclismului. Are legtura cu largirea spaiului alocat bicicletelor i este susinut att de cei ce fac campanie pentru protejarea mediului nconjurator, ct i de alte coli de gndire politic. Concret, Masa Critic este o plimbare lunar cu bicicletele, la care din ntmplare particip sute de cicliti. n Romnia, astfel de evenimente au avut pana acum loc n Bucureti, Timioara i n Cluj Napoca.

Interesanta poveste a bicicletei incepe acum aproape doua sute de ani, cand un baron german s-a gandit sa inventeze un mod mai simplu de a se deplasa.

asina mergatoare pe doua roti, apoi velocipedul si mai tarziu bicicleta, atat de utila si placuta. Utila mai ales pentru faptul ca, in unele tari ca Japonia si China, din cauza aglomeratiei si densitatii populatiei, este aproape imposibil sa circuli cu masina.

Citind in continuare o scurta istorie a bicicletei, veti afla cum s-a ajuns de la modelele de lemn, fara pedale, spite, lant, aparatoare sau alte accesorii, la bicicletele de curse performante si la cele de tip Mountain Bike, cu care galopeaza tinerii in ziua de azi.

1817 - Von Drais, un baron neamt, inventa prima bicicleta, sau prima masina mergatoare, pentru a se deplasa mai repede pe aleile gradinii regale. Bicicleta avea doua roti egale, cu ghidon la cea din fata, si era construita toata din lemn. Dar, oare, fara pedale, lant si frane, cum se mergea pe ea? Foarte simplu: te suiai, te impingeai cu picioarele in pamant, si-ti faceai vant, exact ca la trotinetele din zilele noastre. Doar ca bicicleta mergea cativa metri, dupa care impinsul cu picioarele trebuia repetat. Acest model - numit si drezina, sau cal de placere - nu a avut prea mare succes, deoarece, din cauza ca era din lemn si ii zdruncina foarte tare pe cei ce incercau, nu se putea merge cu ea decat pe un drum foarte drept, fara denivelari. Si va dati seama ca acum aproape 200 de ani aceste drumuri nu prea existau, decat in gradinile palatelor sau in unele parcuri.

1865 - Apare velocipedul (picior iute in traducere din limba latina) , stramosul bicicletei. Facut tot din lemn, mai tarziu rotile fiind si din fier, acest model a venit cu ceva nou: pedale fixate direct pe roata din fata, care era putin mai mare decat cea din spate. Nici aceasta inventie pe doua roti nu a incantat lumea, deoarece era la fel de incomoda ca si bicicleta baronului. Iar mersul pe un drum de tara sau pe unul pietruit era atat de neplacut, incat bicicletei de lemn cu pedale i s-a spus zdruncinatorul de oase!

1870 - 1890 - Bicicleta din lemn este inlocuita de cea construita in totalitate din metal, rotile fiind prevazute cu cauciucuri foarte tari. Avand pedalele fixate tot pe roata din fata, fara lant intre roti, noua inventie arata foarte ciudat: roata din fata, pe care era fixata si saua, era mult mai inalta in comparatie cu cea din spate. Si a devenit tot mai mare, pe masura ce constructorii si-au dat seama de un lucru foarte clar: cu cat era roata mai mare, cu atat se parcurgea o distanta mai lunga la fiecare pedalare. Aceasta masinarie a fost si prima care a purtat oficial numele de bicicleta. Modelul a fost o atractie intre anii 1880 - 1890, desi costa foarte mult - echivalentul salariului mediu al unui muncitor pe sase luni. Si nu numai ca era foarte scumpa, dar era si foarte periculoasa!

Toata greutatea fiind in partea din fata, la orice oprire brusca sau la lovirea rotii de o piatra, bicicleta se rasturna in fata. Iar cel ce mergea pe ea cadea de pe roata inalta exact in cap! De aceea, pentru mai multa siguranta, a fost inventata tricicleta cu roti inalte in spate, special construita pentru femei. Cu ea se plimbau insa si doctorii, preotii, sau oamenii mai bogati, deoarece le dadea un aer de superioritate si eleganta.

Mai tarziu, pentru a elimina riscul caderii in cap, s-a inventat un nou model si mai interesant: bicicleta cu roata inalta in spate. Ambele modele nu au rezistat insa prea mult, deoarece in scurt timp s-a trecut din nou la cele doua roti egale, aparand in plus pedalele legate prin lant si pneuri in loc de cauciucuri. Proaspata inovatie, ce facea mersul mult mai confortabil, a fost adusa in 1887 de un medic veterinar irlandez, pe numele sau John Boyd Dunlop. Tot el a inventat doi ani mai tarziu pneurile pentru automobile, iar in 1890 a infiintat una dintre cele mai mari companii producatoare de pneuri din lume: DUNLOP. Revenind la bicicleta cu pneuri (pneul este format din cauciuc si camera, exact ca la bicicletele de azi), vorbim despre unul dintre modelele care a fost foarte apreciat la vremea lui. Astfel, femeile au trecut incet - incet de la fusta si corset la o imbracaminte mult mai lejera, pentru a putea merge mai comod cu bicicleta.

Tot in aceasta perioada s-a format Liga americana a oamenilor pe roti, care exista si azi sub numele de Liga Biciclistilor Americani.

Trecand in secolul douazeci, bicicleta nu a mai suferit mari schimbari fata de modelele dinainte. Au aparut, rand pe rand, suspensiile, mai intai la roata din fata, apoi la cea din spate. Apoi, in 1910, pe masura ce crestea cererea pentru bicicletele pentru curse, suspensiile s-au perfectionat, iar metalul greu din care era facut cadrul si tuburile a fost inlocuit de alte metale mult mai usoare. Mai mult, Iver Johnson, un constructor din statul american Massachusetts, a facut o bicicleta speciala pentru un ciclist celebru in acea vreme - englezul Major Taylor - sudand cele trei bare ale cadrului in forma de triunghi, pentru o mai mare rezistenta la traseele de concurs foarte denivelate. In plus, la comanda ciclistului, coarnele ghidonului au fost indoite, modelul acesta fiind, de fapt, prima semicursiera inventata.

Anul 1916 a fost unul revolutionar in istoria bicicletei, fiind anul infiintarii companiei Arnold & Schwinn, devenita din 1960 Schwinn Bicycle Company, una dintre cele mai mari companii producatoare de biciclete, precum si unul dintre sponsorii echipelor de curse cicliste.

In 1929 apare bicicleta Lindy, cu aripi la roti, numele ei venind de la americanul Charles Lindberg, primul om care a traversat cu avionul Oceanul Atlantic, in mai 1927. In 1933, Schwinn introduce camere speciale la pneuri, asemanatoare cu cele de la motociclete, bicicletele fiind accesibile aproape tuturor copiilor din America. Acum incep sa apara bicicletele special facute pentru copii de compania Sears, Soimul negru fiind un model care pana in 1950 a fost prezent pe piata bicicletelor pentru cei mici. Tot compania Sears, in 1966, a deschis epoca spatiului in industria bicicletelor, mai ales cele pentru copii, modelele fiind tot mai aerodinamice, facute din metale foarte usoare (crom si aluminiu), vopsite in culorile rosu stralucitor - pentru baieti si albastru - pentru fete.

Intre anii 1960 si 1970 apar si se dezvolta bicicletele cu mai multe viteze, construite de compania Schwinn. Tot aceasta firma este printre primii creatori ai celebrului model pentru copii BMX, mai tarziu inlocuit de mult mai performanta bicicleta Mountain Bike.