Отдел продаж
8 (499) 755-89-57
Лодки, запчасти
8 (499) 755-89-57

Как устроена планетарная втулка велосипеда


Что такое планетарные втулки. Принцип их работы, преимущества и недостатки.

Отредактировано: 21.12.2018

Для переключения передач на велосипедах используют две системы:

  • Систему переключения передач на звездах и
  • Планетарные втулки

Что такое скорости у велосипеда и как их переключать мы рассмотрели в отдельной статье, а здесь поговорим о втором типе механизмов переключения передач – о планетарных втулках.

 

Планетарная втулка (планетарка) – механизм переключения скоростей, основанный на принципе работы планетарной передачи.

Что такое планетарная передача можно почитать в википедии.

Трансмиссии на планетарных втулках, переживают в настоящее время свое очередное возрождение. Изобретенная впервые в далеком 1880 году для мотоциклов, она была двухскоростной и не смогла получить широкого распространения.

Затем, в начале 20 века количество скоростей увеличилось до трех, и в 30 годы 20 века велосипедный рынок был полон ими. Особенно велосипеды с планетарками были распространены в Европе и, в частности, в Великобритании, Германии, Голландии, на Скандинавском полуострове.

Позже, с появлением на рынке более дешевых и легких переключателей скоростей и кассет, устанавливаемых на втулке, они опять ушли в забвение. Но прогресс не стоит на месте и в 21 веке производители велосипедов вновь обратили свой взгляд на планетарные системы переключения скоростей. Особенно это стало заметно после разработки 7-скоростных втулок в конце 90-х. С этого периода они постоянно совершенствуются. 

Основными фирмами, выпускающими планетарные втулки, являются SRAM, Shimano, Sturmey-Archer и Rohloff. На сегодняшний день они производят втулки, которые могут переключать до 14 скоростей.

В чем принцип работы планетарной втулки.

Для её работы используется простая планетарная эпициклическая зубчатая передача.

Попробуем разобраться в работе этого механизма хотя бы на уровне общего понимания работы трех скоростной планетарки.

Солнечная шестерня (светло-желтая деталь на рисунке) жестко крепится к оси втулки, которая, в свою очередь, крепится в дропаутах велосипеда. Три - четыре одинаковых «планетарных» шестерёнки (детали синего цвета на рисунке) сцепляются зубьями с «солнечной» шестерёнкой, вращаясь вокруг неё.

Планетарные шестерёнки, прикреплённые к «планетарной обойме» (деталь салатового цвета), сцепляются с зубьями на внутренней поверхности «зубчатого колеса» или эпицикла. Это розовая деталь на рисунке с зубьями внутри.

При вращении планетарной обоймы (голубой), зубчатое колесо (розовое) вращается 4 раза на каждые 3 оборота планетарной обоймы. Это соотношение у разных моделей планетарных втулок разное.

Принцип работы планетарной передачи во втулке велосипеда:

  • На низкой передаче (первой) задняя звёздочка (фиолетовая деталь на рисунке) вращает зубчатое колесо (розовая деталь на рисунке). Планетарная обойма (салатовая на рисунке) вращает втулку, что даёт понижение передачи. Таким образом, на каждые четыре оборота звездочки заднее колесо повернется три раза. Т.е. передача понижается на 25%.
  • На  средней передаче (второй) задняя звёздочка напрямую передает усилие на зубчатое колесо, приводящее в движение втулку. Это прямая передача. Усилие с вращающихся внутри втулки шестеренок никуда не передается.
  • На  высокой передаче (третьей) усилие с задней звёздочки (фиолетовая) передаётся на планетарную обойму (салатовая на рисунке). Оно через зубчатое колесо (розовая деталь) приводит в движение втулку и, соответственно, заднее колесо. Получается, что на каждые три оборота звёздочки колесо провернется четыре раза. Т.е. передача повышается на 33%.

Во втулках с более чем тремя скоростями, используют не менее двух разных блоков планетарных механизмов или комбинируют планетарные многоступенчатые шестерёнки с несколькими параллельными рядами зубьев.

Видео как работает планетарная втулка

 

В чем плюсы планетарных втулок

  1. Высокая надежность по сравнению с системой переключения передач на основе кассеты. Передачи переключаются быстро и точно. К тому же их можно переключать стоя на месте, в отличие от наружной системы, в которой скорости нужно переключать только в движении.
  2. В планетарной втулке можно переключатся между разными скоростями напрямую, а не последовательно как на обычной системе.

    Т.е., если необходимо быстро переключится с 1-ой скорости на 5-ю, то на обычной системе нужно последовательно переключать скорости: с первой на вторую, потом на 3, 4 и только потом на 5-ю, что занимает определенное время, то в планетарке можно сразу переключить с первой на пятую.

    Правда, все плюсы от такого переключения можно ощутить только на многоскоростных моделях. На модели с тремя скоростями это не так заметно, хотя переключение всё равно происходит быстрее и удобнее чем на стандартном варианте.

    Особенно это удобно при езде в городском ритме.

  3. Не нужно практически никакого технического обслуживания.

    Вообще эти втулки необслуживаемый компонент. Единственно, в процессе эксплуатации, возможно, придется регулировать натяжение тросика переключения передач, который может растянуться. Зато Вы избавлены от проблемы износа звезд системы, кассеты, цепи, настройке механизма переключения передач и прочих забот.

  4. Использование обычной односкоростной цепи.

    На планетарной втулке, как и на односкоростном велосипеде, используются только две звезды – передняя и задняя, и цепь работает без перекосов. В результате одна цепь будет работать всю велосипедную жизнь.

    А с учетом того, что односкоростные цепи дешевле своих многоскоростных собратьев и их не нужно регулярно менять – эксплуатация такого велосипеда будет стоить значительно дешевле. А теперь добавьте сюда необходимость так же регулярно, в связи с износом, менять звезды системы и кассеты, их стоимость, а так же стоимость таких работ и станет понятно, что при длительной эксплуатации велосипеда, первоначально более высокая цена планетарной втулки вполне себя оправдывает и окупает.

  5. Её не нужно регулярно мыть и чистить.

    Механизм втулки находится в масле в пыле и влагозащищенном корпусе, но грязевые ванны для него все равно нежелательны.

    Помните, что обычный механизм переключения передач требует регулярной мойки и чистки от попадающей в него грязи для уменьшения износа цепи и звезд.

    Так же при мойке велосипеда струей воды под большим напором, например, на автомойке или домашним кёрхером, не нужно струю воды направлять непосредственно на саму втулку.

  6. Возможность использования ножного тормоза.

    Ножной тормоз – один из самых интуитивно понятных, эффективных и надежных. Работает в любую погоду: в грязи, под дождем, на колесах с «восьмеркой» и т.д. Лично мне байки с такими тормозами нравятся больше всего. Особенно если в дополнение к ножному тормозу на заднем колесе стоит ободной тормоз на переднем.

    Справедливости ради скажем, что ножной тормоз работает только на втулках с внутренним тормозным механизмом. Существуют многоскоростные втулки без такого механизма и на велосипедах с ними устанавливают дисковые или ободные тормоза.

  7. Достаточно интересный и не такой явный, но очень практичный плюс планетарок в том, что на таких велосипедах, как и на односкоростных моделях, используется защита цепи, чего нельзя поставить на обычных многоскоростных байках. А это значит, что не пачкаются брюки и на цепь попадает гораздо меньше грязи и ее нужно реже мыть и смазывать.

    Так что если велосипед используется при поездках на работу, то чистые брюки – большой плюс.

  8. Для любителей зимнего катания использование планетарного переключения передач просто находка. В отличие от звездной системы переключения передач планетарка не забивается снегом, не подвергается обледенению и её механизм всегда работает надежно.

    Встроенный в планетарку барабанный тормоз надежно работает при низких температурах и, в отличие от V-brake и дисковых тормозов, не боится налипания снега на тормозные колодки и обледенения ободов или ротора, продолжая зимой работать так же надежно, как и летом.

  9. Планетарки не повреждаются при авариях и падениях велосипеда на бок. Там просто нечему ломаться – нет никаких наружных частей.
  10. Для переключения передач используется только одна ручка и скорости идут одна за другой. Новичку легче разобраться, хотя, это дело привычки.
  11. Заднее колесо более прочное и жесткое. Так же как и на односкоростном байке, угол наклона спиц на колесе с планетаркой одинаков с обеих сторон. Это дает возможность увеличивать натяжение спиц. А чем оно выше - тем колесо прочнее и жестче.

 

Недостатки планетарных втулок

  1. Самый главный минус – они дороже, чем обычная система переключения передач. Но с учетом того, что их уже не нужно обслуживать в дальнейшем – стоимость эксплуатации велосипеда будет значительно ниже.
  2. Маленькое общее передаточное отношение.

    У обычных переключателей передаточное отношение в среднем 550%. Это значит, что за один оборот педалей на самой высокой передаче велосипед проедет в 5,5 раз большее расстояние, чем на самой низкой передаче.

    У планетарных втулок это соотношение порядка 300%. На них сложно будет преодолевать крутые подъемы и разгоняться до высоких скоростей.

    Хотя прогресс не стоит на месте, и инженеры велосипедных фирм работают над улучшением выпускаемых моделей. Уже сейчас есть хорошие 7, 11 и даже 14 скоростные варианты.

  3. Они тяжелее.

    Тут то же не все однозначно. Да, сама планетарная втулка тяжелее аналогичной втулки с кассетой для горного многоскоростного велосипеда. Но, ставя её, Вы так же снимаете с велосипеда все ненужное оборудование для переключения передач (две передних звездочки, оставляя только одну, одну ручку переключения передач, тросики, механизмы переброски цепи и т.д.) Вместе с этим отпадают вопросы по их обслуживанию. Да и, в конце концов, если Вы не веломаньяк по весу, то лишние полкило для городского велосипеда не делают никакой погоды.

  4. Ремонт их в домашних условиях слишком сложен. Для нашего человека нет неремонтируемых механизмов, но отремонтировать планетарную втулку значительно сложнее, чем обычный переключатель скоростей. Правда и ломаются они ну очень уж редко.
  5. Не подходят для скоростных гонок и агрессивной езды.
  6. Планетарные втулки нельзя использовать с эксцентриковыми зажимами оси заднего колеса. Это объясняется тем, что если ось слабо крепится к дропаутам, то она может провернуться и сломать саму втулку или раму велосипеда.
  7. По сравнению с обычными системами переключения скоростей в планетарных втулках из-за того, что много зубчатых передач, ниже КПД и больше потерь энергии велосипедиста на трение. Считается, что их эффективность составляет 92%, по сравнению с 98% для обычных переключателей.

Как правильно переключать передачи на планетарной втулке

Планетарный механизм переключения скоростей на велосипеде имеет сходство с механической коробкой передач на автомобиле, поэтому если систематически неправильно переключать передачи – можно сломать даже такой надежный механизм, как у них.

Переключать передачи на планетарной втулке в движении нужно без педалирования. Т.е. в момент переключения велосипед должен двигаться накатом (педали крутить не нужно) или стоять на месте.

С помощью ручки переключения, установленной на руле, выбирается нужная скорость и буквально через пару секунд можно крутить педали.

Помните, что при езде в горку переходим на пониженную передачу. На трех скоростной втулке – это первая скорость.

Если нужно ехать быстрее – переходим на повышенные скорости. На трех скоростной втулке – это третья скорость.

Ну и еще. Не забудьте прочитать инструкцию к вашему велосипеду. Вполне возможно, что производитель втулки, установленной на Вашем байке, описал правила эксплуатации своего оборудования.

Перечислив все плюсы и минусы планетарных втулок можно сделать итоговый вывод:

Планетарная втулка для езды по городу значительно удобнее, чем переключение передач на звездочках.

Поэтому, если Вы не веломаньяк, борющийся с каждым граммом веса, используете велосипед для городских поездок и для спокойной (не скоростной) езды по более-менее равнинной местности с небольшими горками, не любите постоянно мыть трансмиссию и следить за её износом, то велосипед с планетарной втулкой это как раз то, что Вам нужно.

Если вы любите агрессивную езду, скоростные поездки, а так же преодолеваете большие подъемы – лучше выбирайте обычную систему переключения передач на звездах.

Благодаря всем перечисленным выше преимуществам планетарок, в Европейских странах городские велосипеды с ними очень распространены. 

2.972 Как работает трехскоростной концентратор


ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ: Предоставить велосипедисту возможность выбрать три различных передаточных числа в трансмиссии велосипеда

ДИЗАЙН ПАРАМЕТР: 3 ступица скорости (это один из возможных конструктивных параметров)


ГЕОМЕТРИЯ / СТРУКТУРА И ЧАСТИ:

Компоненты 3-скоростной втулки

ОБЪЯСНЕНИЕ, КАК ЭТО РАБОТАЕТ / ИСПОЛЬЗУЕТСЯ:

Разрез планетарной передачи Система

Трехскоростные ступицы используют планетарную зубчатую передачу для достижения передаточного отношения между звездочка и колесо.В этой системе шестерен солнечная шестерня закреплена на месте, а планета-карьер вращается. Это вызывает вращение планетарных шестерен, что, в свою очередь, вызывает зубчатый венец для вращения.

Тросовый рычаг трехскоростного концентратора

Гонщик выбирает скорость с помощью переключателя передач. Переключатель тянет за трос который соединен с тросовым рычагом. Это заставляет тросовый рычаг вращаться.

Анимированные двумерные поперечные сечения трех Концентратор скорости

Тросовый рычаг нажимает на штифт, проходящий через ось.Этот вывод подключен к планетарной передачи и заставляет ее двигаться из стороны в сторону при нажатии рычага.

При переключении планетарной системы из стороны в сторону коронная шестерня и планетарные каретки входят в зацепление или отсоединяются от колеса и цепи. Это что меняет передаточное число.

Анимированные трехмерные поперечные сечения трех Концентратор скорости

Компоненты 3-скоростной втулки

Скорость 1
В ступице с одинаковым количеством зубьев солнечной и планетарной шестерен:

передаточное число между звездочкой и колесом 4: 3

(за каждые 4 оборота звездочки колесо оборачивается 3 раза)


Скорость 2

Передаточное число: 1: 1


Скорость 3

Передаточное число: 3: 4


ДОМИНАНТНАЯ ФИЗИКА:

Передаточное число между водилом планетарной передачи и коронной шестерней можно рассчитать на основе количество зубьев солнечной и планетарной шестерен:

Компоненты 3-скоростной втулки

об / мин об / мин
Переменная Описание Шт.
w r Скорость вращения коронной шестерни рад / с или
w c Частота вращения водила планетарной передачи рад / с или
N с Число зубьев солнечной шестерни ---
п. Число зубьев одной из планетарных шестерен ---


ОГРАНИЧИТЕЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ:

Передаточный механизм должен подходить к ступице велосипеда.
Он должен быть легким, чтобы не увеличивать вес остальной части велосипеда
Поскольку это часть трансмиссии велосипеда, его эффективность сильно влияет что всего велосипеда. Хорошие подшипники просто необходимы!
Типичный КПД для внутренних узлов в хорошем состоянии составляет от 94% до 98%.

УЧАСТКИ / ГРАФИКИ / ТАБЛИЦЫ:

Не отправлено


ГДЕ НАЙТИ ТРИ СТУПИЦА СКОРОСТИ:

Трехскоростные ступицы в основном используются на велосипедах, выпущенных до 1970-х годов

Современные ступицы с внутренним зацеплением основаны на этой конструкции, но используют несколько планетарные зубчатые передачи, соединенные вместе, чтобы достичь большего числа скоростей.
Чаще всего они встречаются на велосипедах, которые используются в:

  • остановитесь и пройдите движение, потому что они могут переключать передачи, когда велосипед остановлен (в отличие от переключатели)
  • суровые условия окружающей среды, где могут быть повреждены открытые переключатели

ССЫЛКИ / ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:

Ступицы с внутренним зацеплением - http://www.sheldonbrown.com/seven_speed.html

Планетарные зубчатые передачи - http: // www.cs.cmu.edu/People/rapidproto/mechanisms/chpt7.html#HDR123

Как работает 14-скоростной концентратор - http://www.rohloff.de/english/products/speedhub/speedwork.html


.

Длинная и увлекательная история велосипеда

Трудно представить себе мир без велосипедов. Они повсюду, и есть вероятность, что большинство или все из вас, читающих это, могут или ездили на них в какой-то момент своей жизни.

СМОТРИ ТАКЖЕ: ИСТОРИЯ И ЭВОЛЮЦИЯ КОЛЕСА

История этого, казалось бы, простого вида транспорта долгая и интересная, но современный велосипед, каким мы его знаем, на самом деле является довольно новым изобретением.

В следующей статье мы совершим небольшое путешествие во времени и остановимся на некоторых из наиболее важных нововведений (и обманов) на протяжении всего периода его разработки.

Так что отрегулируйте сиденье и приготовьтесь крутить педали. Вас ждет одна веселая поездка!

1. Велосипед - ничто без колес

Год: 3500 до н.э. до 1700-х

Изобретатель / разработчик: Неизвестно

Источник: maxpixel

Для велосипеда нет ничего важнее колеса . Когда было изобретено это простое, но мощное устройство, горячо обсуждается, но историки в целом согласны с тем, что оно возникло в Месопотамии примерно в 3500 году до нашей эры.

Эти ранние колеса, как правило, прикрепляли к телегам и тянули тягловые животные. Он оставался относительно неизменным в течение тысячелетий, пока промышленная революция не сделала колесные устройства с приводом от человека более практичными.

2. Первый велосипед мог быть китайским.

Год: 500 BC

Изобретатель / разработчик: Лу Бань

Еще в 2010 году китайский историк создал воссоздание того, что, по его мнению, могло быть изобретено 2500 лет назад от китайского изобретателя Лу Баня.Предполагается, что это было большое деревянное устройство со сложными механизмами и педалями, заставляющими его двигаться, и технически говоря, это был трехколесный велосипед.

Его выводы еще предстоит проверить и принять его коллеги, но это определенно интересное устройство.

3. Ранние велосипеды также нуждались в хороших дорогах.

Год: Предыстория до Римской империи и за ее пределами

Изобретатель / разработчик: Неизвестно / Джон Макадам

Источник: FHWA / Wikimedia Commons

Колеса - ничто без ровная и гладкая поверхность, по которой можно бегать.Сопротивление движению широко варьируется в зависимости от поверхности, по которой он движется, при этом по шероховатым поверхностям двигаться труднее, чем по гладким.

Римляне были одними из первых народов, которые это поняли и разработали крупномасштабную сеть дорог с твердым покрытием. Много веков спустя Джон Макадам продолжил совершенствовать дорожные технологии, буквально проложив путь к жизнеспособности велосипедных технологий вскоре после этого.

4. Ученик Леонардо да Винчи, возможно, изобрел велосипед. (ученик Леонардо да Винчи) мог сделать эскиз устройства, похожего на велосипед, еще в 1534 году.Многие выдающиеся историки выдвинули предположение о том, что подлинность этого свидетельства является подделкой, но другие подтверждают его достоверность.

5. Celerifere был ранним прототипом велосипеда

Год: 1790

Изобретатель / разработчик: Граф Мед де Сиврак

Источник: Legendre / Wikimedia Commons

Хотя, строго говоря, велосипед Селерифэр была их ранним предшественником. Предположительно, он был разработан графом Медом де Сивраком в 1790 во Франции - но, возможно, это был обман.

Большинство историков велосипедов склонны ошибаться в сторону осторожности и полагать, что на самом деле этого никогда не существовало. По общему мнению, он был придуман в 19 веке французским историком велосипедов Луи Бодри де Сонье.

Говорят, что у него не было никакого рулевого управления, не было педалей, но якобы он напоминал технологию, которая позже стала известна как велосипед.

Celerifere, согласно рассказам, имел четыре колеса (хотя некоторые предлагали только два) и сиденье и приводился в движение всадником, который использовал свои ноги для ходьбы или бега, отталкивания и затем скольжения на короткое расстояние.

6. Mt. Тамбора сбрасывает отходы лошадям и скоту

Год: 1815

Изобретатель / разработчик: НЕТ

В 1815 году на территории современной Индонезии произошло извержение горы Тамбора. Оказалось, что это одно из крупнейших извержений вулкана в истории Земли.

Это катастрофическое событие выбросило в атмосферу Земли так много выбросов, что глобальные температуры резко упали, что привело к голоду и истощению лошадей и домашнего скота в северном полушарии.

В то время было очень мало альтернатив животной силе для транспортировки, поэтому срочно требовался новый, менее чувствительный к голоду способ транспортировки - перчатка была брошена.

7. Laufmaschine (Draisienne) приходит на помощь, тип

Год: 1817

Изобретатель / разработчик: Barn Karl von Drais

Источник: Wilhelm Siegrist / Wikipedia The Commons Laufmaschine 9000masch Draisienne по-французски), также известная как «Беговая машина» или «Лошадь-хобби», была изобретена бароном Карлом фон Дрейсом - немецким изобретателем.Хотя он может показаться неузнаваемым как велосипед по сравнению с современными образцами, он действительно состоял из рамы с двумя колесами.

«Беговая машина» приводилась в движение оператором, эффективно идущим сидя. Это давало возможность «скользить» при ходьбе или беге.

Узел переднего колеса также имел руль, который был шарнирно закреплен для обеспечения небольшого поворота. Несколько производителей во Франции и Англии создали свои собственные версии во время его непродолжительной популярности летом 1819 .

Из-за конструкции устройства его использование было ограничено площадями с твердым покрытием, а не неровными дорогами.

8. Первыми велосипедами с механическим приводом могли быть шотландские

Год: 1839/1869

Изобретатель / разработчик: Киркпатрик Макмиллан / Томас МакКолл

Источник: Wikimedia Commons

Тем не менее, есть некоторые свидетельства слабо, что шотландский кузнец Киркпатрик Макмиллан, возможно, разработал первую двухколесную машину с механическим приводом.В то время его племянник заявлял о заднеприводной системе, приводимой в действие педалями, установленными посередине, соединенными стержнями с задним кривошипом (аналогично локомотивам).

Независимо от того, было ли создание Макмиллана истинным или нет, первым зарегистрированным производителем двухколесных велосипедов со штангой, называемых велосипедами с педалью, был Томас МакКолл в 1869 .

9. Рождение Velocipede / Boneshaker

Год: 1860-е

Изобретатель / разработчик: Pierre and Ernest Michaux / Michaux Company

Велокипед был двухколесным велосипедом и кривошипы на его переднем колесе.Он состоял из комбинации деревянного каркаса с металлическими шинами, что делало езду по мощеным улочкам очень неудобной.

Он был изобретен во Франции где-то в 1860-х и впервые был произведен компанией Michaux между 1867 и 1869. Вскоре после этого Velocipede потеряет популярность.

Из-за этого дизайна он быстро заработал прозвище «Boneshaker» - имя, которое выдержит испытание временем.

10. Велосипед High-Wheeler («Пенни Фартинг») поднимает вещи на новую высоту

Год: 1870-е годы

Изобретатель / разработчик: Эжен Мейер

Источник: Wikimedia Commons

Вдохновленный Успех «Boneshaker», Эжен Мейер решил улучшить дизайн.Это привело к созданию велосипеда High-Wheeler, который включал в себя одно большое переднее и одно меньшее заднее колесо со спицами из проволоки.

Высокое колесо позволяло гонщику путешествовать дальше одним вращением педалей от прямого воздействия человека.

Это была первая модель, официально известная как велосипед, и она была очень популярна между 1870-ми и 1880-ми . Его металлический каркас и резиновые шины обеспечили более комфортную езду, чем костолом.

В Британии он стал известен как «пенни фартинг» из-за его сходства с британскими монетами пенни и фартинг, одна из которых намного больше другой, так что вид сбоку напоминает пенни, ведущий на фартинг.

11. Велосипед Rover Safety: первый в мире современный велосипед

Год: 1885

Изобретатель / разработчик: Гарри Джон Лоусон / Джон Кемп

Источник: Kolossos / Wikimedia Commons

В 1876 Один англичанин Гарри Джон Лоусон изобрел революционный велосипед Safety. Этот велосипед имел прочную металлическую цепь, приводимую в движение двумя педалями, двумя колесами и рамой, очень похожей на современные велосипеды.

Родился настоящий велосипед.

Название произошло от того факта, что велосипеды были расположены ближе к земле, что облегчало остановку, а заднее колесо приводилось в движение от педалей, удерживая ноги гонщика в безопасном расстоянии от переднего колеса.

Модель Лоусона не прижилась из-за ее относительно более высокой цены по сравнению с ее современниками. Позже другой англичанин, Джон Кемп Старли, разработал первую коммерчески успешную версию Rover.

Гарри и Джон были вдохновлены «Пенни Фартинг» на разработку своего изобретения как более безопасного и более эффективного вида транспорта - отсюда и название.

Ранний маркетинг этих велосипедов был сосредоточен на их относительной «безопасности» по сравнению с предшественниками - и это был слишком большой успех. Он также отличался прямым рулевым управлением, которое оказалось очень популярным.

12. Пневматические шины меняют правила игры

Год: 1888

Изобретатель / разработчик: Джон Бойд Данлоп

Источник: Geni / Wikimedia Commons

В 1888 году ирландский изобретатель Джон Бойд Данлоп придумал умную идею наполнить резиновые шины воздухом, чтобы обеспечить более плавный ход по сравнению с существующими цельнорезиновыми шинами.

Как и все важные изобретения, изобретение Данлопа было рождено проблемой, очень близкой его сердцу. Его сыну врач прописал ему ездить на велосипеде, чтобы помочь с сильной простудой.

Данлоп заметил, что поездка его сына была очень неудобной, и решил облегчить ему поездку. Он установил на свой байк шины из холста, склеенного жидкой резиной - он быстро запатентовал это.

Его изобретение вскоре находит помощь знаменитого велосипедиста Вилли Хьюма, который первым применяет свои шины для гонок.Остальное уже история.

13. В 20-м веке произошел взрыв в дизайне велосипедов.

Год: 1890-е - сегодня

Изобретатель / разработчик: Разное

В 20-м веке произошел настоящий взрыв в дизайне велосипедов, хотя все они сердце, простые вариации на велосипеде безопасности. В велосипеде были внесены незначительные дополнения от передачи до подвески, а также улучшения конструкции шин, такие как добавление протекторов.

В 1970-х годах в Америке произошел так называемый велосипедный бум, поскольку широкая общественность осознала ценность физических упражнений и энергоэффективного транспорта.

Велосипеды стали легче и прочнее, а также приобрели более аэродинамический дизайн. Известные разработки включают лежачий велосипед, BMX и горные велосипеды, причем последний является одним из первых, кто избавил велосипеды от необходимости в гладких покрытиях.

14. Будущее велосипедов

Год: Сегодня и далее

Изобретатель / разработчик: Различный

За последние несколько лет наметилась тенденция к специализации конструкции велосипедов.Это привело к развитию так называемых гибридных / городских / кроссовых велосипедов, сочетающих в себе элементы шоссейных гонок и горных велосипедов.

Гибридные и пригородные велосипеды могут варьироваться от быстрых и легких гоночных велосипедов с плоскими рулями и другими минимальными уступками до повседневного использования, до велосипедов с более широким ходом, предназначенных в первую очередь для комфорта, перевозки груза и повышенной универсальности в широком диапазоне. разные дорожные покрытия.

Электрические велосипеды также стали более популярными в последнее время, и эта тенденция вряд ли прекратится в будущем.

.

Как мы взвешиваем планеты?

Краткий ответ:

Чтобы взвесить планету, ученым необходимо знать две вещи: сколько времени требуется объектам, чтобы вращаться вокруг нее, и как далеко эти объекты находятся от планеты. Время, необходимое объекту для обхода планеты, зависит от расстояния до нее и веса планеты.

В реальной жизни мы не можем взять планету и измерить ее масштаб. Однако у ученых есть способы определить, сколько весит планета.Они могут подсчитать, насколько сильно планета тянет за собой другие вещи. Чем тяжелее планета, тем сильнее она притягивает близлежащие объекты - например, луны или космические корабли. Этот буксир - это то, что мы называем гравитационным притяжением .


Какое отношение гравитация к весу?

Гравитационное притяжение Земли - это то, что удерживает Луну на орбите вокруг нашей планеты. "Вояджер-1" сделал этот снимок Земли и Луны с расстояния 7,25 миллиона миль. Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калтех

.

Когда вы стоите на весах, они фактически измеряют, насколько сильно на вас действует земная гравитация.

Если бы вы ступили на весы на другой планете, они бы сказали нечто иное, чем здесь. Это потому, что планеты весят разную величину, и поэтому сила тяжести от планеты к планете разная.

Например, если вы весите 100 фунтов на Земле, вы будете весить всего 38 фунтов на Меркурии. Это потому, что Меркурий весит меньше Земли, и поэтому его сила тяжести меньше воздействует на ваше тело. Если бы, с другой стороны, вы были на тяжелом Юпитере, вы бы весили колоссальные 253 фунта!


Как ученые используют гравитационное притяжение в качестве шкалы?

Чтобы выяснить, насколько тяжелая планета, ученым необходимо знать две вещи: сколько времени требуется близлежащим объектам, чтобы вращаться вокруг нее, и как далеко эти объекты находятся от планеты.Например, чем ближе Луна к своей планете, тем сильнее планета будет притягивать ее. Время, которое требуется объекту (будь то луна или космический корабль), чтобы облететь планету, зависит как от его расстояния от планеты, так и от ее веса.


Почему ученые обычно говорят о массе, а не о весе?

Вес объекта зависит от его массы и силы гравитации. Сила гравитации зависит от того, насколько далеко один объект находится от другого.Вот почему один и тот же объект весит разную величину на разных планетах. Иногда проще сравнивать планеты, используя не столь сложные измерения. Вот почему ученые и инженеры часто измеряют массу объекта - сколько вещества содержит объект - а не его вес.

Масса остается неизменной независимо от местоположения и силы тяжести. У вас будет такая же масса на Марсе или Юпитере, что и на Земле.

Ваш вес на других планетах отличается из-за гравитации.Однако ваша масса везде одинакова!

Какова масса Земли?

Мы знаем, что Земля имеет массу приблизительно 5 970 000 000 000 000 000 000 000 килограммов. Это действительно большое число!


Как написать более короткую версию очень большого числа? Экспоненты!

Масса Земли 5 970 000 000 000 000 000 000 000 9 0004 килограмма. Это большая масса! Вот более короткий способ записать это большое число: 5.97 x 10 24 кг. Этот маленький 24 называется показателем . Показатель числа - это то, сколько раз использовать это число в качестве множителя. Другими словами:

5,970,000,000,000,000,000,000,000 то же самое, что…

5,97 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10

, который можно сократить до…

5,97 x 10 24

Какова масса других планет в нашей солнечной системе?

В таблице ниже перечислены все планеты нашей Солнечной системы в порядке от наименее массивных к наиболее массивным.Вы также можете найти массу каждой планеты в килограммах и сравнить массу каждой планеты с массой Земли.


Планеты (в порядке от наименее массивных к наиболее массивным) Масса
(в килограммах)
Масса каждой планеты относительно Земли
Меркурий 3,30 х 10 23 0,0553
Марс 6,42 х 10 23 0.107
Венера 4,87 х 10 24 0,815
Земля 5,97 х 10 24 1
Уран 8,68 х 10 25 14,5
Нептун 1,02 х 10 26 17,1
Сатурн 5.68 х 10 26 95,2
Юпитер 1,90 х 10 27 318
.

Смотрите также

Возврат к списку