Велосипед

Велосипед, или самокат (Fahrrad, bicycle, cycle), приспособление для езды, по преимуществу двухколесное, приводимое в движение силой человека или механическим двигателем. Равновесие велосипеда при езде на нем достигается взаимодействием силы инерции и трения о землю переднего колеса, поворачиваемого рулем, который управляет едущий на велосипеде. Прототип велосипеда — дрезина (см.), изобретенная в 1817 году. В 1855 году Мишо приспособил к одному колесу дрезиноподобной повозки кривошипы с подножками, которыми приводилось в движение это колесо, а от него и вся повозка. Своим усовершенствованием велосипед обязан Англии, где впервые дерево было заменено сталью, усовершенствован механизм педалей, изобретены пневматические шины, и вес всего велосипеда уменьшен до 23-30 фунтов. Езда на велосипеде достигла широкого, всемирного распространения после изобретения современного низкого типа велосипеда, с двумя колесами равной или почти равной величины (оба колеса 26-28 дюймов в диаметре или заднее 28 и переднее 30 дюймов) и с седлом, помещенным несколько впереди заднего колеса. На этом велосипеде совершенно устранена опасность падения головой вперед при встрече с препятствиями на пути, так как с понижением центра тяжести значительно возросла устойчивость всей системы. При значительном замедлении скорости велосипед теряет устойчивость вследствие ослабления действия силы инерции. В настоящее время тип низкого двухколесного велосипеда почти совершенно вытеснил все другие типы. Навык в езде на нем приобретается легко. Велосипед употребляется теперь не только для спорта и удовольствия, но получил широкое распространение и как средство передвижения. Во всех почти государствах в войсках организованы велосипедные парки. Остов велосипеда состоит из рамы, которая делается из стальных, холодным способом тянутых трубок без шва и представляет 5-тиугольник, который складывается из 3-угольника, образуемого задней вилкой а, упорочной трубкой заднего колеса b  и седельной трубкой с, и 4-угольника, составляемого седельной трубкой, противоположной ей рулевой (соединенной с передней вилкой d) и двумя соединительными трубками — верхней е и нижней f. Высота рамы 22-26 дюймов, соответственно длине ног едущего на велосипеде. Колеса велосипеда состоят из осей, спиц, ободов и резиновых шин. Приспособление для управления велосипедом состоит из рулевого ствола g и его продолжения, передней вилки с коронкой, стержня с рулем h и рукоятками. Самая важная часть велосипеда — механизм, передающий работу ног седока заднему (движущему) колесу, — состоит из двух шестерен i и k и обхватывающей их цепи, барабана (в котором сходятся концы трех трубок рамы bcf) с подшипниками, кривошипов l и педалей m. Движением педалей и кривошипов приводится во вращательное движение ось барабана и вместе с ней шестерня, укрепленная с правой стороны ее. Перекинутая через эту шестерню и вторую меньшую, укрепленную на оси заднего колеса, бесконечная цепь передает движение последней, следовательно, и заднему колесу, которое трением упирается в землю, и таким образом приводит в движение велосипед. Движение велосипеда облегчается тем, что все вращающиеся части снабжены шаровыми подшипниками, вследствие чего трение из скользящего переходит в катящееся и сводится к minimum’у. Шарики из крепкой стали катаются между конусами, которыми снабжены оси, и чашками, всаженными в углубления подшипников. Таких шаровых подшипников — 12; из них 2 — в барабане, по 2 — в переднем и заднем колесах, 2 — в коронке передней вилки и по 2 — в педалях. Диаметр, как и число зубцов, передней шестерни, в 2-З ¹/₂ раза превышает диаметр и число зубцов, задней, так что при одном обороте педалей и кривошипов заднее колесо велосипеда совершает 2-З ¹/₂ оборота. Принято называть передачей произведение из числа, выражающего отношение между числом зубцов обеих шестерен, на длину диаметра заднего колеса, выраженную в дюймах (обыкновенно 26-28 дюймов). Чем больше передача, тем больше усилия должен употребить едущий для каждого оборота кривошипов. Умеренной передачей считается 60-67. Цепи бывают пластинчатые и роликовые. В последнее время стали отдавать предпочтение пластинчатым, как более прочным. Велосипеды с движущим механизмом без цепи мало распространены. Обода колес делаются, по преимуществу, из стали. В Америке в большом ходу деревянные обода, которые для большей прочности обтягиваются снаружи алюминиевым кольцом. Обода обтянуты резиновыми шинами. В настоящее время наиболее распространенный тип шин — двойные пневматические, состоящие из толстой верхней покрышки, подбитой изнутри прочной холстинной прокладкой, и помещающейся внутри этой покрышки тонкой воздушной камеры. Камера снабжена вентилем n, через который при помощи небольшого насоса нагнетается воздух. Велосипеды обыкновенно снабжаются тормозами, которые прикрепляются спереди к рулю, с рукояткой, приводимой в движение правой рукой, или же тормозом, приспособленным к заднему колесу и приводимым в действие обратным движением педалей. К рулю прикрепляются звонок для сигналов и фонарь для езды ночью. Лучшие велосипеды снабжены так называемым свободным колесом, предоставляющим возможность во всякую минуту, разогнав велосипед, выключить передаточный механизм простым нажимом педали назад, и таким образом продолжать движение, совсем не двигая ногами, пользуясь только полученной инерцией или уклоном дороги вниз. При поворачивании педалей вперед нарушенное соединение шестерни заднего колеса с его осью восстанавливается, и велосипед снова получает от ездока поступательное движение. Дамские велосипеды отличаются от мужских устройством рамы (верхняя трубка е изогнута вниз, так что на нее не нужно садиться верхом). Кроме того, они снабжены проволочными или кожаными щитами, покрывающими цепь, и сеткой, покрывающей спицы заднего колеса. Передача на дамских велосипедах бывает 56-58. В настоящее время в ходу также двухместные велосипеды (tandem) и многоместные (triplett, quadruplett), которые отличаются от обыкновенного двухколесного велосипеда лишь числом сидений и педалей с кривошипами. При продолжительных поездках по хорошим дорогам, как шоссе, значительной скоростью считается 18 верст в час, умеренной же 8-12 верст в час. Велосипедная индустрия достигла огромного развития в Англии, Америке и Германии. Велосипед с механическими бензиновыми двигателями пока не получили достаточно широкого распространения.

ВЕЛОСИПЕДЫ. 

А. Наружный вид скрепления шатуна педали с системой оси.

а. Поперечный разрез чашки, заключающей шарики.

а'. Продольный разрез чашки с показанием оси и конусов.

Наружный вид (А) и разрез (В) переднего колеса.

Велосипедная езда не безразлична для организма. Точные наблюдения показали, что при этой езде, особенно быстрой, затрудняется дыхание, повышается число ударов сердца (до 200 в минуту), и растягиваются его полости вследствие значительного спроса на работу сердца, поднимается t° тела до 39°, 40° и даже 41°, портится пищеварение, сон и т.д. Умеренное пользование велосипедом, без увлечения спортом, не влечет за собой каких-либо вредных последствий для организма вполне здорового, взрослого человека. Что же касается больных и даже тех, которым он может быть рекомендован, как лечебное средство (страдающим тучностью, брюшным полнокровием и т.д.), то пользование велосипедом может быть позволено им только при строгом контроле врача, определяющего скорость и продолжительность езды.