Велосипедът (; – бързи и pes – крака, наричан в България и просто колело) е двуколесно превозно средство, задвижвано от мускулната сила на човека с помощта на педали чрез краката или рядко – чрез ръцете. Макар че най-разпространеният вариант е с две колела, съществуват и велосипеди с едно, три и четири колела.
Човекът, който кара велосипед, се нарича велосипедист или колоездач. Днес по света има над един милиард велосипедаDidYouKnow.org. There are about a billion or more bicycles in the world., което ги прави най-масово разпространеното транспортно средство. Първите велосипеди виждат бял свят в Европа още през XVIII-XIX век. На външен вид са се различавали от днешните, но като принципно устройство са били същите – рама, свързваща две колела, кормило за управление, седалка и на малко по-късен етап – педали за задвижване. Впоследствие се появяват веригата, спирачките, скоростите и най-различни други подобрения. Съвременните велосипеди могат да бъдат разделени на много групи според различни критерии.Типове съвременни велосипеди (класификация)
В много градове по света съществуват велосипедни алеи и велосипедни ленти, предназначени само за велосипедисти, които са специално обозначени и обикновено са разположени в най-дясната част на платното за движение на пътни превозни средства (при дясноориентирано движение), или в най-лявата част на платното за движение на пътни превозни средства (при лявоориентирано движение). Напоследък в някои по-големи градове се създават паркинги и спортни площадки за велосипеди.
Първият български велосипед, наречен „паяк“, е конструиран през 1880 г. от Гено Стоянов – Арабаджията, майстор-каруцар от Нова Загора.
История
Сведенията за велосипеди до 1817 г. са съмнителни и в повечето случаи недостоверни. Барелеф на изглеждащ напълно съвременен велосипед е открит върху стената на древния индийски храм Панчаварнасвами, построен преди 2000 години през периода Чола, но това не води до някакви определени изводи.
Рисунките на двуколесно превозно средство с кормило и предавка с помощта на верига, приписвани на Леонардо да Винчи или на неговия ученик Джакомо Капроти, по мнението на мнозина са фалшификации.The Leonardo da Vinci Bicycle Hoax. На витража в черквата „Св. Егидия“ в английското градче Стоук Поджис е изобразена фигура, която изглежда, като че кара колело. Витражът е от XVII век.Nikolaus Pevsner, The Buildings of England: Buckinghamshire, 2nd ed., 1994, p.652
Многобройни изобретатели дават своя принос за изработването на първите прототипи на велосипеда, които по онова време се наричат дрезини. Те водят началото си от изобретението на немския професор барон Карл Драйс (Karl Drais, френско произношение: Дрез). Приличат много на днешните велосипеди – имат кормило, но са с дървена рамка и без педали.
Велосипедът е първото механично индивидуално превозно средство. След шевната машина той е вторият технически продукт в серийно производство. За първи път е пуснат през 1817 г. в Манхайм и 1818 г. в Париж.
В началото на 60-те години на XIX век французите Пиер Мишо и Пиер Лалман представят принципно нов дизайн на велосипеда, включващ кривошип и педали на предното колело, което е малко по-голямо от задното. Друг френски изобретател – Дъглас Грасо, не успява със своя прототип няколко години преди Лалман. Следват няколко други изобретатели, които използват задвижване на задното колело. Един от тях е шотландецът Томас МакКал през 1869 г.Norcliffe, Glen. The Ride to Modernity: The Bicycle in Canada, 1869 – 1900 (Toronto: University of Toronto Press, 2001), p.50, citing Derek Roberts. Основните материали, ползвани за направа на велосипеда по това време, са желязо и дърво. По-късно започват да се използват стоманени тръби за конструкцията и гуми от каучук. Тези велосипеди са трудни за управление поради високата седалка и недоброто разпределение на теглото.
По-нататъшните усилия са насочени към подобряване на конструкцията и изключване на неудобствата чрез намаляване на диаметъра на предното колело и слагане на седалката по-назад. Остава обаче проблемът с управлението и въртенето на педалите на предното колело. Джон Кемп Старли, Лоусън и Шерголд решават този проблем, като въвеждат веригата,Norcliffe, p.47. която съединява кривошипа (вече монтиран шарнирно към рамката) със задното колело. Този вид модели, макар и миниатюрни в сравнение с предишните, имат по-добро разпределение на тежестта, по-ниска и удобна седалка, както и по-добра обща безопасност. Липсата на пневматични гуми и асфалтирани пътища прави возенето все още твърдо и колоезденето – не много привлекателно. Моделът „Роувър“ на Старли от 1885 г. се смята за първия съвременен велосипед. Малко след това е прибавен колът за седалката, което прави дизайна почти идентичен със съвременния.
По-нататъшните подобрения включват преди всичко приспособления, свързани с удобството на колоездача, и водят до разцвета на това превозно средство. Поради тази причина 90-те години на XIX век са наречени „Златната епоха на велосипеда“. Тогава се появяват и първите алуминиеви велосипеди. През 1888 г. Джон Бойд Дънлоп въвежда първата пневматична гума, която скоро след това става универсален стандарт. Първият лигерад (колело, което може да се кара в легнало положение) излиза на пазара през 1895 г. Следва муфата със свободно движение, която предотвратява връщането на движение към задвижващата част. Тя позволява на колоездача да се придвижва по инерция, без да върти педалите и без да вдига крака от тях (педалите спират да се въртят благодарение на муфата). Това изобретение води до друго – спирачките, наричани често разговорно „торпедо“ или „контра“, които действат при въртене на педалите в обратна посока. През 1905 г. са измислени и ръчните спирачки. В началото на XX век колоезденето става масово, както за удоволствие, така и за работа и състезания. Броят на колоездачните клубове започва да расте непрекъснато от двете страни на Атлантика. От този период датират първите, макар още много несъвършени, механизми за превключване на скорости. Съвременният превключвател на скорости е изобретен едва през 1950 г. През 70-те години на XX век велосипедите започват да се изработват от титан и карбопластика. През 1983 г. е изобретен компютърът за велосипеди.
Спадът на интереса към колелото започва с изобретяването на автомобила. В САЩ през 40-те години на XX век колелото се смята за детска играчка. Интересът към велосипеда се възобновява отново през 60-те години във връзка с екологичните движения и засилването на желанието за здравословен живот. Преди изобретяването на автомобила през XIX век много от пътищата са подобрени благодарение на широката употреба и реклама на колелетата.
Устройство и употреба Устройство
Велосипедът с класическа конструкция се състои от рама (рамка), към която е закрепена шарнирно вилката с кормилото и предното колело, задно колело, седло, педали, верига и спирачки. Допълнително колелото може да има амортисьори, багажник, фар, звукови сигнали и други.
Колела
Като правило, велосипедът има две колела с еднакъв размер (диаметър). Всяко от тях се състои от гума, джанта (капла), спици и главина. В България джантите понякога са наричани и шини. Изработват се от различни видове алуминиеви сплави или стомана. Колелата на велосипеда могат да са с различен диаметър, като най-често срещаните са 26 и 28 цола/инча. Броят спици също е различен и може да е 24, 28, 32 или 36 спици, като те могат да са елипсовидни, плоски, обикновени или удебелени. Спиците се изработват от стомана или алуминий и се захващат за каплата посредством нипели. Джантата се свързва с главината последством спиците. От качествата на главината зависят и динамичните показатели на велосипеда. В нея се намират лагерите, с помощта на които въртенето около оста се осъществява с минимално триене. Различните видове главини използват различни лагери – търкалящи лагери или капсуловани лагери – сачмени и ролкови. Фланец се нарича частта от главината, където са разположени отворите за спиците. Важно е той да е от материал с висока твърдост, за да не се износва лесно. Главината се изработва предимно от алуминий, но могат да се използват и други материали, като една от целите е да се намали т. нар. „мъртво“ тегло. Гумата е частта от колелото, която е в контакт с асфалта и нейното качество е от съществено значение. Гумите са външни и вътрешни. Външната защитна гума може да е гладка, полугладка или грайферна, като последната е за предпочитане. Гумите се помпат със специална помпа за велосипед, като повечето велосипеди имат определено за нея място.
Седалка (или седло)
Седалката е мястото за сядане на велосипеда, което поема по-голямата част от тежестта на тялото. Тя трябва да е удобна, но в същото време не бива да пречи на въртенето на педалите. Седлото е във формата на буквата Λ. При продължителни пробези се предпочитат по-тесни и по-твърди седалки, докато тези за кратки разстояния са по-меки и широки. Състоят се от четири части: Рамка, най-често изработена от метал, която се закрепва за ко̀ла на седалката Пластмасова основа, която се закрепя в три точки, дава формата на седалката и позволява пружиниране при каране Пълнеж, който прави седалката мека Покритие – най-често кожено
Понякога в средата на седалката се прави отверстие, за да не се оказва прекалено напрежение върху половите органи и простатата.
Обикновено велосипедите предлагат възможност за регулиране на положението на седалката в три различни направления: височина – регулира височината чрез издължаване на тръбата, която се намира в кола на седалката наклон – регулира се с помощта на устройство, намиращо се в самата седалка, и може да го наклони надолу или нагоре придвижване напред-назад – регулира се посредством рамката и дава възможност за незначително придвижване напред и назад
Предпочитаното положение на седалката е хоризонтално.
Педали Предназначението на педалите е да предават мускулната сила на веригата и оттам – на колелата. Валът (неправилно – оста) на педалите се върти свободно по отношение на плоскостта на педалите. Резбата на десния педал е дясна, а на левия – лява.. Едновременно работят и двата педала, което увеличава въртящия момент и снижава напрежението. Съществуват приспособления, които фиксират крака неподвижно за педала, подобно на ските.
Спирачки
Болшинството велосипеди притежават ръчни спирачки като най-безопасни и удобни. Спирачките биват няколко вида, като дисковите имат редица предимства. Първите спирачки са били всъщност краката на велосипедиста. Имайки предвид големината на колелата, спирането с крака не е нито лесно, нито бързо. Най-старите спирачки за капла се наричат кантарчета. Днес те вече не се използват.
Челюстните спирачки или спирачките за капла притискат от двете страни велосипедното колело с помощта на колодки, като забавят неговото въртеливо движение. Спирачното действие се предава посредством жило. Челюстните спирачки са най-разпространеният тип, особено при планинските велосипеди, заради ниската цена, лесната поддръжка, достатъчно високата ефективност и добрите спирачни качества в сухи условия. Отделните модели на този вид спирачки могат да са механични или хидравлични. Механичните биват V-образни и U-образни. Кантиливерните спирачки са остарял V-образен тип спирачки. Всички челюстни спирачки се нагряват по-малко от дисковите, настройката им е лесна и удобна, масата и цената им са значително по-малки от тези на дисковите. Недостатъците им са, че колодките трябва да се сменят често. Попадането на мръсотия, вода или лед в тях намалява значително ефективността им.V-brake или дискови спирачки?
Дисковите спирачки представляват стоманен диск, разположен на втулката на велосипедното колело, като правило от лявата страна, и устройство, което притиска колодките към диска. Този вид спирачки също могат да бъдат механични или хидравлични. Спирачният апарат се монтира на специални уши на вилката или рамката. Дискът (или роторът) се закрепва за главината.