Энциклопедия Брокгауза и Ефрона - велосипед

I

или самокат (Vélocipède, Fahrrad, cycle) — этим именем обозначают разнообразные экипажи, приводимые в движение едущим в нем человеком. Колеса так облегчают передвижение грузов, что мысль об устройстве В. должна была явиться очень давно и развиваться постепенно усилиями многих изобретателей. Действительно, есть указания, что уже в первой половине XVII столетия существовали самодвижущиеся повозки такого рода в Генуе, Пизе, Болонье и Нюрнберге. Сохранился даже рисунок ручной повозки, которую устроил для себя захромавший нюрнбергский часовщик, Фарфлер: она приводилась в движение сидящим в ней человеком помощью двух рукояток на горизонтальной оси. Озанам, в своей книге "Recreations Mathematiques et Physiques", изданной в 1793 году, пишет, что уже несколько лет, как в Париже встречают коляску, приводимую в движение лакеем, напирающим попеременно ногами на подножки, скрытые в кузове экипажа и передающие движение средней оси. На рисунке Озанама изображен как весь экипаж, с лакеем, стоящим сзади, и барином, управляющим передним ходом наподобие руля в лодке, так и внутренний механизм: на оси задних колес насажены два храповых колеса, на которые попеременно действуют помощью собачек подножки, связанные веревкой, перекинутой через блок.

Немецкий лесничий фон Дрейз в 1817 г. изобрел так называемую дрезину, вошедшую в моду в 1819 г. в Париже и Лондоне, где ее назвали игрушечною лошадкою (hobby horse). Из многих сохранившихся рисунков и карикатур видно, что она состояла из узенького сиденья на двух высоких колесах, укрепленных одно за другим, как в современных двухколесных В. Высота сиденья была такова, что ноги человека, сидящего на нем верхом, слегка доставали до земли и он мог сообщать себе значительную скорость, отталкиваясь попеременно то той, то другой ногой. Название дрезина применяется теперь только к ручным железнодорожным повозкам (см. Дрезина).

В 1836 г. в Англии медник Дальзель приделал к "игрушечной лошадке" Дрейза подножки, чтобы вращать колесо ногами, но настоящими изобретателями современного В. надо считать парижан: Мишо, который в 1869 г. стал делать переднее, движущее колесо гораздо больше заднего, и Мажи, заменившего дерево сталью, вследствие чего можно было много уменьшить вес В., а также англичанина Коупера (Cowper), придумавшего очень легкие колеса со ступицею, висящею на проволочных спицах. Уменьшение трения на осях было достигнуто устройством подшипников на стальных закаленных шариках. На концах оси вытачиваются желобки полукруглого сечения, им соответствуют такого же вида желобки в ступице колеса. В образовавшуюся таким образом кольцеобразную пустоту вводят шарики, для чего у ступицы развинчивается крышка. Шарики катаются между осью и ступицею, причем скользящее трение заменяется сравнительно малым трением — катящимся. Шарики могут тереться один о другой; но сила, с которой они будут надавливать друг на друга, так незначительна, что и трение это ничтожно. Лучшим доказательством этого служит ничтожное стирание этих шариков: по опытам Бойса (Boys), потеря веса шарика после пробега в 1500 верст составляет всего одну четверть миллиграмма.

В настоящее время уже установилось несколько типов В. Самый простой по конструкции и, вместе с тем, самый легкий и достигающий наибольшей скорости на гонках — двухколесный В. (табл. фиг. 1)..

Велосипеды.

Рис. 1. Двухколесный В.

Здесь ездок помещается на седле, расположенном прямо над большим колесом, от 130 до 160 см диаметра, а маленькое колесо расположено сзади. На неровной дороге такие В. опасны: ездок неудержимо опрокидывается головой вперед, если под колесо попадет какое-либо препятствие, способное значительно замедлить его движение. Поэтому придумали помещать седло далее назад и пониже; тут нужен уже очень сильный толчок, чтобы приподнять ездока и перекинуть его вперед. Но если ось отодвинута далеко вперед, то ездок не может действовать на педали с полною силою

Рис. 2. Безопасный двухколесный В.

Их приходится укреплять на особых рычагах (фиг. 2) или на особой оси, от которой движение передается главному колесу помощью бесконечной цепи (фиг. 3).

Рис. 3. Безопасный двухколесный В.

Полную безопасность от падения головой вперед представляют В. с двумя колесами равной величины и с седлом между ними. Легкий В. такого типа (фиг. 4) получил название "бициклет".

Рис. 4. Бициклетт.

Но на том же принципе устроены и более солидные военные и охотничьи В. (фиг. 5), позволяющие возить с собою ружье, ранец и др. багаж.

Рис. 5. Военный и охотничий В.

Необходимость употреблять передачу движения помощью бесконечной цепи не составляет здесь недостатка: вследствие меньшего диаметра колеса скорость его окружности была бы недостаточна, если бы цепная передача не увеличивала ее в желаемом отношении.

Трехколесные В. тяжелы на ходу и потому почти вполне вытеснены двухколесными. Удержался больше других тип "Криппер" (фиг. 6).

Рис. 6. Трехколесный В. (Криппер).

Существуют трехколесные В. и для двух ездоков: они сидят рядом в "социабль" и один за другим в В. "тандем" (гуськом). Одного человека достаточно для приведения в движение такого В., поэтому другой может свободно заниматься осматриванием дороги, телеграфной линии и т. п. В трехколесном В. при поворотах каждое колесо описывает разные пути, поэтому оно должно вращаться со своею собственною определенною скоростью. Это заставляет вводить особое приспособление, позволяющее сцеплять с движущим механизмом поворотом руля оба задние колеса или только одно. Иногда применяют для этой же цели дифференциальные колеса, уравнивающие автоматически движение обоих колес В. сообразно надобности (см. Зубчатые колеса, дифференциальные).

Седок на двухколесном В. находится в неустойчивом положении равновесия и должен все время балансировать, чтобы не упасть. Это делается помощью руля: чувствуя, например, что В. наклоняется вправо, седок поворачивает руль в эту же сторону; благодаря быстроте движения нижняя часть В. уклоняется вправо скорее, чем вышележащий центр тяжести системы под влиянием своей тяжести; таким образом, обыкновенно получается даже стремление упасть в обратную сторону, вызывающее новое движение руля налево. Поэтому В. оставляет на дороге всегда слегка волнистый след и не может ехать по узкой колее или по желобу рельса конно-железной дороги. При значительной скорости устойчивости В. помогает гироскопическое действие быстро вращающихся колес (см. Гироскоп), у которых является, вследствие быстрого вращения, значительная сила, удерживающая постоянное направление оси вращения, как у волчка.

Современные велосипеды так хорошо приспособлены, что привычный человек может развивать на них без истощения сил чрезвычайно большую механическую работу: от 1/7 до 1/3 лошадиной силы, делая от 9 до 21 версты в час. На многодневных поездках первостепенные велосипедисты делали по 16 верст в час, а на коротких расстояниях, при состязаниях, достигали скорости 33 верст в час. На расстояниях до 5 вер. верховой перегоняет велосипедиста, но при больших расстояниях лошадь устает скорее, и велосипедист ее перегоняет.

Эта возможность развивать очень большую работу и представляет опасность для велосипедиста с гигиенической точки зрения: езда на В., как и всякое упражнение мускулов, не доходящее до истощения сил, только полезна для здорового организма, но соревнование, невнимание, а иногда и необходимость часто заставляют велосипедиста переходить за предел полезного для здоровья утомления. Переутомление оказывается во время самой езды одышкою и усиленным сердцебиением. Кроме того, самое сидение на узком седле производит ненормальное сдавливание органов, помещающихся в области таза. По всему этому езда на велисипеде, безусловно, вредна лицам, страдающим легкими, пороком сердца или расстройствами органов области таза; у женщин вредные последствия усиленной езды на В. сказываются скорее и сильнее, чем у мужчин.

Для уменьшения толчков при езде на В. седло снабжается очень упругими пружинами, а ободья колес резинчатыми шинами. Эти последние пробовали даже делать полыми и надувать воздухом, но это устройство оказалось непрочным; теперь делают в массе шины только несколько воздушных каналов небольшого диаметра.

У нас изготовление В. еще не развилось, хотя уже существуют попытки в этом направлении. Лучшие В. пока изготовляются в Англии, где около 5000 человек заняты этим делом и приготовляют до 40000 штук в год, на 800000 ф. ст.; около 3000 ч. работают в одном г. Ковентри (Cowentry), где находится одна из лучших фирм: Cowentry Machinist's С^о. Вообще, в Европе и Америке насчитывают до 1000 велосипедных фабрик.

Литература. Г. Т. Сакс. "Велосипед" (С.-Петербург, 1891); С. Н. Милевский, "Гигиена для велосипедиста" (С.-Петербург, 1891). С 1882 года в Москве издается специальный журнал "Велосипедист и речной яхт-клубист".

В. Лермантов.

В. может иметь также обширное применение к военным целям и, заменяя конных ординарцев и вестовых, допускает большую скорость передвижения и не требует необходимого лошади корма. Это обстоятельство особенно важно для крепостей, в которых вообще избегают иметь кавалерию, требующую больших запасов фуража. Применению В. в крепостях благоприятствует и то обстоятельство, что все внутреннее пространство последних пересечено сетью прекрасных шоссейных дорог, соединяющих между собою отдельные, значительно удаленные друг от друга укрепления. Хотя в крепостях и есть телеграфы и телефоны, но таковые могут быть испорчены и, во всяком случае, не дают полной свободы в пользовании ими там и в тех направлениях, где необходимо, какую может дать ординарец-велосипедист.

При военных действиях в поле, где тем паче могут отсутствовать телеграфы и телефоны, В. может конкурировать в скорости с верховым, при хорошей дороге, и кроме того, под огнем В. находится в меньшей опасности поражения, чем верховой, так как представляет сравнительно оч. малую цель. Лучшие военные велосипедисты считают наиболее подходящими В. легкие на ходу, прочные, несложные, возможно не тяжеловесные и допустимой стоимости. Кроме последнего требования, всему прочему удовлетворяют В. англ. заводов: Rudge и Coventry Machinists; могут быть употребляемы также и Swift № 2 и № 1 и лучше с дутыми резиновыми шинами, облегчающими движение по песку и снегу. На таких В. езда не только возможна по дорогам и всякой более или менее твердой поверхности почвы, но и слегка топкой и покрытой травой; также — в лесах, особенно лиственных и (с дутыми шинами) даже и по песчаному грунту хвойных лесов; по жидкой грязи в неск. вершков, лужам, мягкой пыли, если под ними твердое основание; по снегу в неск. вершков глубиной (с дутыми шинами) при морозе не свыше 5°. Невозможны для езды: густая липкая глинистая и т. п. грязь, сыпучие глубокие пески и глубокий снег. Движение против ветра затруднительно и облегчается лишь при особом навыке. Уклоны, которые можно допустить: при коротких расстояниях (20 — 26 саж.) — ок. 1/6 и, при каменистой почве, ок. 1/5, а на большие расстояния в неск. верст — 1/12. Для переезда через неглубокие канавы следует пересекать их наискось, чтобы получить уклон от 1/2 до 1/3 и усилить скорость, чтобы воспользоваться ею при подъеме. Пригонка В. для наиудобнейшей и наименее утомительной езды должна быть следующей: 1) передняя оконечность седла должна чуть проходить за отвесную плоскость, проходящую через среднюю ось, на которую надеты шатуны; 2) высота седла должна быть такою, чтобы выемка ступни вытянутой ноги упиралась в подножку; 3) носик седла и руль должны быть на одной высоте; 4) передняя часть седла должна быть на 1 дм. выше задней; 5) седла следует заказывать или выбирать такие, чтобы имелся у передней оконечности их винт с гайкой для натягивания кожи и сужения седла по желанию; 6) седло вообще должно быть узко, чтобы не вызывать после долгого пути боли в бедрах и паху; 7) наилучший материал для седла: мягкая и нетолстая кожа, а само седло должно быть подшито живцом из белой толстой кожи; 8) цепь необходимо всегда натягивать с легким провесом. Общие правила езды: 1) смелость; 2) уравнивать дыхание; 3) избегать переутомлений, слезая временами с седла и отдыхая на ходу пешком. Лучшие руководства по езде на велосипедах: гг. Потемкина и Мартоса; заметки Ж. Блока; Сакса ("Велосипед", издание Березовского, СПб.); барона Келлескрауса ("Военный Сборник", 1892, 1) и др.

К. Величко.

II

(дополнение к статье)

(Bicyclette, Fahrrad). — В последние 10—15 лет благодаря многим изобретениям и усовершенствованиям, из которых важнейшие: пневматические шины и шариковые подшипники, В. в отношении безопасности, быстроты и удобства сделался все более совершенным орудием передвижения и получил чрезвычайно широкое распространение во всех странах Америки, Европы. Каждый год появлялись совершенно новые модели с различными приспособлениями и усовершенствованиями. Многое оказалось непригодным, но многим воспользовались, и стали применять ко всем В. За последние 2—3 года тип машин окончательно установился и почти не подвергается более изменениям. Главнейшие отличительные признаки современного В. это — равные колеса и пневматические шины. Все остальные части не всегда сходны между собою, в зависимости от назначения велосипеда и фирмы, строившей его. Рамы делаются из тонкостенных стальных труб 1 1/8, 1 3/8" в диаметре. Верхняя трубка рамы у дорожных В. горизонтальна, у гоночных слегка наклонена от седла к рулю, а у дамских изогнута к нижней части сдельной трубки. В местах соединения трубок ставятся угольники с внутренними вкладышами. Колеса почти на всех велосипедах 28" в диаметре. Лишь специально гоночные и некоторые дамские В. имеют колеса в 26" и даже 24 " в диаметре. Обода большей частью стальные, изредка деревянные, изготовляемые из специального американского дерева "хикори". Спицы ставятся иголочной стали с утолщениями на обоих концах. Изобретенные в 1891 г. Дэнлопом пневматические шины дали большой толчок развитию велосипедной езды. Благодаря им смягчаются сотрясения от неровностей дороги, уменьшается износ и поломка частей В. и облегчается работа ездока. Главнейший их недостаток — возможность прокола гвоздем и даже острым камнем. Несмотря на все старания устранить это неудобство, не удалось. Пневматические шины применяются почти исключительно двухтрубные. Воздух накачивается во внутреннюю трубку, сделанную из тонкого каучука. Вторая трубка или вернее чехол, сделанный из нескольких слоев полотна и каучука, служит для предохранения внутренней трубки. Толщина велосипедных шин колеблется от 1 1/2 " до 2 ". Все части велосипеда, подвергающиеся трению, собираются на шариковых подшипниках. Эти подшипники значительно уменьшают трение и почти не требуют смазки. Втулки велосипедных колес делаются теперь таким образом, что шариковые подшипники находятся как раз под местом укрепления спиц, чем избегается боковое давление на ось. Шарики иногда размещают в отдельные гнезда, так наз. сепараторы, чтобы избежать накатывания шариков и лопанья их. Движение ног ездока передается В. посредством цепей или шестерней. Цепная передача очень распространена ввиду ее легкости и удобства замены растянутых цепей новыми, но зато она имеет много недостатков, как то: незащищенность цепи от грязи и шум. Цепи делают большей частью роликовые с 1/2 " расстоянием между звеньями. Передачи шестернями отличаются большим разнообразием, но, несмотря на удобство, еще очень мало применяются. Для гористых местностей очень удобны велосипеды с переменной передачей. Существует очень много систем с двумя, тремя и даже пятью переменными на ходу передачами. За последние три года очень большое распространение получило устройство, называемое свободным колесом. Ездок на уклоне или просто разогнавши машину имеет возможность прекратить работу ногами, и велосипед катится дальше по инерции. При этом педали, шатуны, зубчатки и цепь не двигаются. Для остановки движения свободного колеса применяются тормоза или посредством нажима на педали в обратную сторону (бандажный тормоз), или посредством особого приспособления (тормоз Бодена) и др.; тормоза эти действуют на втулку или обод заднего колеса. Рули, седла, тормоза, педали и другие мелкие части велосипедов очень сходны между собою в общих чертах, хотя каждая велосипедная фабрика делает их различными в деталях. Отрасль промышленности, занимающаяся изготовлением велосипедов и их принадлежностей, очень быстро развилась. Наилучшими считаются английские велосипеды, хотя и французские за последнее время ни в чем им не уступают. В России некоторые фирмы занимаются составлением В. из частей, выписываемых из-за границы.ВЕЛОСИПЕДЫ.

1. Мужской В.

2. Дамский В.

3. Военный (складной) В.

4. В. с зубчатой передачей.

5. Двухколесный (Sociable) В.

6. Тендем.

7. Трехколесный В.

8. Трехколесный для перевозки груза.

9. Мотоциклетка.

Велосипедный спорт. Родина велосипедного спорта — Франция. Первые велосипедные гонки происходили еще в начале 80-х годов XIX в. на высоких велосипедах. Во Франции очень много велосипедных обществ и велодромов. Часто организуются гонки между различными городами, например, ежегодные гонки Париж — Рубэ, Бордо — Париж и др. Гонки на велодромах также устраиваются очень часто. В Париже четыре велодрома. Большим успехом пользуются гонки на большие дистанции. Впереди каждого гонщика едет на двухколесном велосипедмоторе так называемый лидер и, разрезая воздух, втягивает за собой велосипедиста. Так как моторы употребляются очень сильные, то и гонщики достигают очень больших скоростей: последний часовой рекорд — 89 километров в час. Велосипедный спорт также очень распространен в Германии, в Англии и в Америке. В остальных странах, особенно в России, он слабо развит.

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон

1890—1907