Latar belakang
Sepeda adalah salah satu mode dunia yang paling populer transportasi, dengan beberapa 800 juta sepeda outnumbering mobil dengan 2-1. Sepeda juga kendaraan-suatu yang paling hemat energi sepeda membakar sekitar 35 kalori per mil (22 kalori per km), sedangkan mobil membakar 1.860 kalori per mil (1.156 kalori per km). Sepeda yang digunakan tidak hanya untuk transportasi, tetapi untuk kebugaran, persaingan, dan tur juga. Mereka datang dalam berbagai bentuk dan gaya, termasuk sepeda balap, segala medan sepeda, dan sepeda stasioner, serta unicycles, becak, dan tandems.
Kembali pada tahun 1490, Leonardo da Vinci membayangkan sebuah mesin yang sangat mirip dengan sepeda modern. Sayangnya, da Vinci tidak berusaha untuk membangun kendaraan, tidak pula sketsa ditemukan sampai tahun 1960-an. Pada akhir 1700-an seorang Prancis bernama Comte de Sivrac menemukan Celerifere, kuda hobi mentah kayu terbuat dari dua roda dan bergabung dengan balok. Pengendara akan duduk di atas balok dan mendorong alat itu dengan mendorong kaki nya ke tanah.
Pada 1816 Jerman Baron Karl von Drais menemukan kuda hobi steerable, dan dalam beberapa tahun, hobi menunggang kuda adalah hobi modis di Eropa. Pengendara juga menemukan bahwa mereka bisa naik perangkat dengan kaki mereka dari tanah tanpa kehilangan keseimbangan mereka. Dan, pada tahun 1840, seorang Skotlandia bernama smith hitam Kirkpatrick Macmillan membuat perangkat roda dua yang dioperasikan oleh sebuah pedal. Dua tahun kemudian ia bepergian sebanyak 40 mil (64 km) pada peregangan selama rekor 140 mil (225 km) perjalanan pulang ke Glasgow. Sebuah beberapa dekade kemudian, seorang Prancis, Ernest Michaux, dirancang kuda hobi yang dimanfaatkan engkol dan pedal berputar terhubung ke roda depan.Para sepeda beroda tiga, dibuat dengan roda kayu dan besi frame dan ban, memenangkan julukan dari "boneshaker."
1860-an terbukti merupakan dekade penting bagi perbaikan sepeda dengan penemuan bola-bantalan hub, logam-spoked roda, ban karet padat, dan sebuah tuas yang dioperasikan, empat kecepatan perpindahan gigi. Sekitar 1866 versi biasa dari sepeda beroda tiga diciptakan di Inggris oleh James Stanley. Itu disebut duit Biasa, atau Penny, dan memiliki roda depan yang besar dan sebuah roda belakang kecil. Para Ordinaries segera diekspor ke Amerika Serikat di mana perusahaan mulai memproduksi mereka juga. Ini sepeda Beratnya £ 70 besar (32 kg) dan biaya $ 300-jumlah yang besar pada saat itu.
Dengan 1885, seorang Inggris, John Kemp Starley, menciptakan Keselamatan Rover, sehingga disebut karena lebih aman daripada biasa yang cenderung cartwheel pengendara selama roda depan besar di berhenti mendadak. Keselamatan memiliki roda berukuran sama yang terbuat dari karet padat, roda digerakkan rantai belakang, dan berlian berbentuk frame. Perkembangan penting lainnya pada tahun 1800 termasuk penggunaan ban pneumatik John Boyd Dunlop, yang telah berisi udara dalam tabung yang disediakan penyerapan shock. Rem coaster dikembangkan pada tahun 1898, dan tidak lama kemudian freewheeling membuat bersepeda lebih mudah dengan memungkinkan roda untuk terus berputar tanpa mengayuh.
Selama 1890-an sepeda menjadi sangat populer, dan unsur-unsur dasar dari sepeda modern sudah di tempat. Pada paruh pertama abad ke-20, paduan baja kuat memungkinkan tabung bingkai tipis yang membuat sepeda lebih ringan dan lebih cepat. Gigi derailleur juga dikembangkan, memungkinkan naik halus. Setelah Perang Dunia Kedua, popularitas sepeda tergelincir sebagai mobil berkembang, namun rebound pada tahun 1970 selama krisis minyak.Tentang waktu itu, sepeda gunung diciptakan oleh dua California, Charlie Kelly dan Gary Fisher, yang menggabungkan ban lebar dari sepeda balloontire tua dengan teknologi ringan dari sepeda balap. Dalam 20 tahun, sepeda gunung menjadi lebih populer daripada sepeda balap. Segera hibrida dari dua gaya gabungan kebajikan dari masing-masing.
Bahan DasarBagian paling penting dari sepeda adalah frame berbentuk berlian, yang menghubungkan komponen bersama-sama dalam konfigurasi geometris yang tepat. Rangka menyediakan kekuatan dan kekakuan untuk sepeda dan sangat menentukan penanganan sepeda. Frame terdiri dari depan dan segitiga belakang, bagian depan benar-benar membentuk lebih dari sebuah segiempat empat tabung: bagian atas, kursi, bawah, dan kepala tabung. Segitiga belakang terdiri dari chainstays, seatstays, dan putus roda belakang. Terlampir ke tabung kepala di bagian depan frame adalah garpu dan tabung kemudi.Untuk sebagian besar sejarah sepeda frame dibangun berat, tetapi baja yang kuat, baja dan paduan. Bingkai materi terus-menerus diperbaiki untuk meningkatkan kekuatan, kekakuan, ringan, dan daya tahan. Tahun 1970-an diantar dalam generasi baru yang lebih baja paduan serbaguna yang dapat dilas mekanis, sehingga meningkatkan ketersediaan frame ringan dan murah. Dalam dekade berikutnya frame aluminium ringan menjadi pilihan populer. Logam terkuat, bagaimanapun, adalah baja dan titanium dengan harapan hidup mencakup dekade, sementara aluminium mungkin kelelahan dalam waktu tiga sampai lima tahun.Kemajuan teknologi oleh 1990-an menyebabkan penggunaan frame bahkan lebih ringan dan lebih kuat terbuat dari komposit serat struktural seperti karbon. Bahan komposit, seperti logam, yang anisotropik, yaitu, mereka adalah yang terkuat sepanjang sumbu serat. Dengan demikian, komposit dapat dibentuk menjadi satu-sepotong frame, memberikan kekuatan jika diperlukan.Komponen, seperti roda, derailleurs, rem, dan rantai, biasanya terbuat dari stainless steel.Komponen ini umumnya dibuat di tempat lain dan dibeli oleh produsen sepeda.
Proses Manufaktur
Bingkai tabung mulus dibangun dari balok-balok baja yang ditindik dan "ditarik" ke dalam tabung melalui beberapa tahap. Ini biasanya lebih unggul dari tabung jahitan, yang dibuat oleh saham menggambar strip baja datar, membungkusnya ke dalam tabung, dan pengelasan bersama-sama sepanjang tabung. Tabung Seamless kemudian dapat dimanipulasi lebih lanjut untuk meningkatkan kekuatan mereka dan menurunkan berat badan mereka dengan menyeruduk, atau mengubah ketebalan dinding tabung. Menyeruduk melibatkan meningkatkan ketebalan dinding pada sendi, atau ujung tabung, mana yang paling stres disampaikan, dan penipisan dinding di pusat tabung, di mana ada relatif sedikit stres. Sela pipa juga meningkatkan ketahanan frame.Tabung bisa tunggal sela-sela, dengan salah satu ujung lebih tebal; ganda diterjangnya, dengan kedua ujungnya lebih tebal dari pusat; triple-diterjangnya, dengan ketebalan yang berbeda di kedua ujung, dan quad-diterjangnya, mirip dengan tiga, tetapi dengan pusat menipis ke arah tengah. Tabung ketebalan yang konstan, bagaimanapun, adalah juga sesuai untuk sepeda tertentu.
Tabung dirakit menjadi sebuah frame dengan tangan-mematri atau mengelas dengan mesin, yang pertama menjadi proses padat karya lebih banyak dan karena itu lebih mahal. Komposit dapat bergabung dengan lem yang kuat atau pengikat plastik. Komponen umumnya diproduksi oleh mesin dan dapat melekat ke frame dengan tangan atau mesin. Penyesuaian akhir dibuat oleh pembangun sepeda terampil.
Perakitan Bingkai Sepeda
Menyambung pipa besi
- 1 Logam ini anil, atau dilunakkan oleh pemanasan, dan dilubangi untuk membentuk "cekungan," atau "mekar." Ini adalah dipanaskan lagi, diawetkan dalam asam untuk menghapus skala, dan dilumasi.
- 2 Para cekungan yang diukur, dipotong, dan presisi simpai dengan dimensi yang sesuai.Bingkai ukuran untuk sepeda dewasa umumnya berjalan 19-25 inci (48-63 cm) dari bagian atas tabung pos kursi ke tengah gantungan engkol.
- 3 Selanjutnya, cekungan dipasang selama Mandrel, atau batang, yang melekat pada bangku menggambar. Untuk mencapai gauge yang tepat, melewati cekungan mati yang membentang mereka ke dalam tabung lebih tipis dan lebih lama, proses yang disebut menggambar dingin.
- 4 Tabung dapat dibentuk dan meruncing ke berbagai desain dan panjang. Lancip-gauge pisau garpu mungkin harus melewati lebih dari selusin operasi untuk mencapai kekuatan yang benar, berat badan, dan ketahanan.
- 5 Tabung dapat digabung ke dalam bingkai baik dengan tangan atau mesin. Frames dapat dibrazing, dilas, atau direkatkan, dengan atau tanpa lugs, yang merupakan lengan logam bergabung dua atau lebih tabung di sendi. Mematri dasarnya las pada suhu sekitar 1600 ° F (871 ° C) atau lebih rendah. Pembakar gas yang diatur secara merata di sekitar lugs yang dipanaskan, membentuk fluks putih yang meleleh dan membersihkan permukaan, mempersiapkan untuk mematri. Pengisi mematri umumnya kuningan (paduan tembaga-seng) atau perak, yang mencair pada suhu yang lebih rendah daripada tabung yang bergabung.Pengisi diterapkan dan seperti mencair, mengalir di sekitar sendi, penyegelan
Menyetel dan membersihan
- 6 Para frame dirakit ditempatkan ke jig dan diperiksa untuk penyelarasan yang tepat.Penyesuaian dilakukan sementara frame masih panas dan lunak.
- 7 Fluks kelebihan dan mematri logam dibersihkan off dengan acar dalam larutan asam dan dengan mencuci dan grinding mematri sampai halus.
- 8 Setelah logam telah mendingin, keberpihakan presisi lebih lanjut dibuat.
- 9 Para frame dicat, tidak hanya untuk menciptakan penampilan yang lebih selesai, tetapi juga untuk melindungi frame. Frame pertama prima dengan lapisan bawah dan kemudian dicat dengan enamel berwarna. Cat dapat diterapkan dengan tangan-penyemprotan atau dengan melewatkan frame melalui penyemprotan otomatis kamar elektrostatik. Frame bermuatan negatif menarik cat semprot bermuatan positif sebagai frame memutar untuk cakupan penuh.Akhirnya, transfer dan lacquer diterapkan ke frame. Chrome plating juga dapat digunakan sebagai pengganti cat pada komponen seperti pisau garpu.
- Derailleurs dan tuas gear shift
- 10 Tergantung pada gaya sepeda, tuas gear shift yang dipasang baik di bawah tabung-populer di balap sepeda-pada batang, atau di ujung stang. Sebuah kabel terpasang, yang meluas ke depan dan derailleurs belakang. Derailleurs depan, yang bergerak dari satu rantai sprocket drive ke drive lain, mungkin akan menjepit atau dibrazing ke tabung kursi.Derailleurs belakang dapat dipasang dengan baut-di gantungan baju atau gantungan terpisahkan.
- 11 Setang dapat dinaikkan, datar, atau saya turun. Mereka melesat ke batang sepeda yang kemudian dipasang ke kepala tabung. Komponen headset, termasuk bantalan, cangkir, dan Locknuts, yang melekat ke tabung kepala. Headset ini memungkinkan garpu untuk mengubah dalam tabung kepala dan dengan demikian membuat kemudi lebih mudah.
- 12 Para tuas rem yang dipasang ke setang. Kabel meluas ke rem dan diikat ke kaliper. Tape, terbuat dari plastik atau kain, kemudian dapat menempel pada setang dan ujung-ujungnya terpasang.
- 13 posting Kursi umumnya baja atau aluminium paduan dan berlari atau dijepit ke posisi.Pelana umumnya terbuat dari bantalan dicetak dan ditutupi dengan bahan nilon atau plastik.Meskipun kulit adalah norma untuk pelana untuk waktu yang lama, itu kurang umum digunakan saat ini.
- Cranksets
- 14 crankset mendukung pedal dan kekuasaan transfer dari pedal ke rantai dan roda belakang. Cranksets terdiri dari baja atau aluminium paduan lengan engkol, rantai cincin, dan perakitan braket bawah poros, cangkir, dan bantalan. Mereka melekat dengan baut dan topi ke braket bawah frame sepeda. Pedal tersebut kemudian disekrup ke ujung lengan engkol.
- Roda, ban, dan hub
16 Sebuah roda harus trued, atau meluruskan, dalam arah radial dan lateral untuk mencapai ketegangan seragam. Selanjutnya, kapal pelek, ban, dan ban dalam yang terpasang. Rantai juga dapat dipasang ke sepeda.
17 roda belakang dilengkapi dengan roda bebas /, yang terdiri dari beberapa roda dan spacer, yang membebaskan roda belakang dari mekanisme engkol ketika berhenti mengayuh pengendara.
18 Roda yang melekat ke frame sepeda dengan cara poros yang berjalan melalui hub roda.Poros dapat diperketat dengan baut di ujung atau dengan cepat-release tusuk sate.
Masa Depan
Masa depan untuk sepeda tampak menjanjikan sebagai kita mendekati abad ke-20.Perkembangan dalam teknologi sepeda pada 1990-an telah menyebabkan kemajuan dalam kendaraan bertenaga manusia (HPV) desain. Kebanyakan HPV rendah tersampir recumbents, yang lebih aerodinamis dibandingkan sepeda konvensional dan karena itu mengurangi drag dan meningkatkan kecepatan. Recumbents juga lebih aman, dan banyak menyediakan ruang kargo dan perlindungan cuaca. Sebuah hibrida dari sepeda dan mobil disebut Ecocar mulai permukaan pada jalan-jalan Eropa dengan 1990-an. Dirancang oleh seorang ahli bedah Belanda, Wim Van Wijnen, itu memberikan perlindungan cuaca, keselamatan, ruang bagasi, perawatan mudah, kenyamanan, dan kecepatan.
Penggunaan teknologi komputer sangat ditingkatkan kemampuan desain dari produsen dan desainer. Desainer dapat mensimulasikan berbagai kekuatan bekerja pada sepeda, seperti mengayuh dan shock jalan. Program yang dihasilkan komputer membuat pengujian sederhana, dan variasi desain yang dimodifikasi lebih mudah dan cepat.
Di mana Untuk Belajar Lebih
Buku
Ballantine, Richard dan Richard Grant. Richards Buku Sepeda Ultimate. Dorling Kindersley, 1992.
Builder Sepeda Alkitab. TAB Buku Inc, 1980.
Panduan Lengkap sepeda Majalah untuk Pemeliharaan dan Perbaikan Sepeda, direvisi ed.Rodale Press, 1990.
Watson, Roderick dan Martin Gray. Kitab Penguin dari Sepeda, Pub Allen Lane, 1978..
Majalah
Brown, Stuart F. "The Sepeda Siapa saja." Popular Science, Agustus 1991, hlm 58-59, 89.
Schwartz, David M. "Selama Hill, Dale Selama, Pada Sepeda Dibangun untuk ... Goo."Smithsonian, Juni 1994, hlm 74-86.
Soviero, Marcelle M. "Mudah Penunggang." Popular Science, Mei 1993, hlm 84-87.
- Audra Avizienis
0 komentar:
Posting Komentar