Mẫu xe đạp nổi tiếng nhất là xe đạp Phượng Hoàng của Trung Quốc, với khoảng 500 triệu chiếc hiện đang được sử dụng.[1]
Xe đạp là một loại phương tiện đơn hoặc đôi chạy bằng sức người hoặc gắn thêm động cơ trợ lực,điều khiển bằng bàn đạp,có hai bánh xe được gắn vào khung,một bánh trước dùng để điều hướng và một bánh sau để dẫn động.
Xe đạp Open lần đầu vào thế kỷ XIX ở Châu Âu. Trong thời hạn ngắn chỉ hơn 200 năm mà sang đầu thế kỷ 21 thị trường quốc tế đã dung nạp và sử dụng hơn 1 tỷ chiếc xe đạp. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] Con số này vượt xa số lượng xe xe hơi, cả về tổng số và số lượng kiểu xe. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]
Xe đạp là phương tiện giao thông chính ở nhiều nơi trên thế giới. Đồng thời xe đạp cũng là một môn thể thao và giải trí như môn đua xe đạp; đối với trẻ con xe đạp là một món đồ chơi trong khi người lớn dùng xe đạp như dụng cụ rèn luyện thân thể. Giới hữu chức cũng dùng xe đạp trong quân đội và cảnh sát. Vì tiện lợi nên xe đạp có mặt trong ngành dịch vụ chuyển phát nhanh.
Hình dạng và thông số kỹ thuật cơ bản của một chiếc ” xe đạp bảo đảm an toàn ” nổi bật đã biến hóa rất ít kể từ lần đầu được tăng trưởng vào khoảng chừng năm 1885. Tuy nhiên, nhiều chi tiết cụ thể đã được cải tổ, đặc biệt quan trọng là từ sự sinh ra của vật tư văn minh và phong cách thiết kế dựa trên tương hỗ của máy tính. Chính những điều này đã được cho phép phổ cập những phong cách thiết kế chuyên được dùng của nhiều loại xe đạp .
Phát minh ra xe đạp đã có một tác động ảnh hưởng to lớn so với xã hội, cả về văn hóa truyền thống và tân tiến những chiêu thức công nghiệp văn minh. Một số bộ phận cấu trúc cũng đóng vai trò quan trọng cho tăng trưởng của xe hơi bắt đầu được phát minh để sử dụng cho xe đạp, gồm có vòng bi, lốp khí nén, bánh xích điều khiển và tinh chỉnh bằng xích và nan hoa của bánh xe. [ 10 ]
Mô hình xe đạp bằng gỗ của Drais (khoảng năm 1820)
Một ông lão người Do Thái lái xe đạp điện ở khu phố cổ Jerusalem, Israel
Trước đây người ta cho rằng xe đạp được sáng tạo bởi bá tước Sivrac vào năm 1790, với cái tên Célérifère [ 11 ] ( célérité có nghĩa là nhanh ). Nó là một cái máy bằng gỗ, không có bánh xe để lái ; việc chuyển hướng yên cầu phải lắc mạnh phần trước của xe. Ngày nay những sử gia về kỹ thuật cho rằng không có chiếc xe nào tên làCélérifère cũng như bá tước Sivrac, đó chỉ là những hình ảnh sai vì xe đạp không tay lái rất khó tinh chỉnh và điều khiển. Célérifère đồ chơi thì hoàn toàn có thể có, nhưng không hề chạy nó trong thực tiễn .
Năm 1817, nam tước người Đức là Baron Karl von Drais đã phát minh ra chiếc xe mang tên ông gọi là Draisienne (xe của Drais) được xem là tổ tiên của xe đạp. Drais đã giới thiệu mô hình xe này cho công chúng tại Mannheim vào mùa hè 1817 và tại Paris năm 1818.[12][13] Người lái ngồi dạng chân trên một khung gỗ được hỗ trợ bởi hai bánh xe và đẩy chiếc xe bằng hai chân của mình trong khi chỉnh hướng bằng bánh xe phía trước.[12]
- Xe hai bánh được gắn thiết bị cơ khí đầu tiên có thể đã được Kirkpatrick MacMillan, một thợ rèn người Scotland, lắp ráp vào năm 1839, mặc dù tuyên bố này còn đang tranh cãi.[14] Ông cũng là trường hợp được ghi nhận đầu tiên của một hành vi phạm tội gây tai nạn giao thông bằng xe đạp, khi một tờ báo Glasgow năm 1842 báo cáo tai nạn, trong đó có viết một “quý ông ẩn danh của vùng Dumfries-shire cưỡi một chiếc xe đạp được thiết kế khéo léo” đâm vào một cô bé ở Glasgow và bị phạt năm shilling.[15]
Sáng kiến lắp thêm bàn đạp cho bánh trước được cho là thuộc về hai anh em Ernest Michaux và Pierre Michaux, thợ đóng xe ở Paris. Vào năm 1865, khi phải sửa chữa một cái Draisienne, họ đã lắp cho nó một chỗ để chân, mô phỏng tay quay trong máy quay tay của họ. Tuy nhiên, trước đó, vào năm 1849, có thể một thợ cơ khí Đức là Heinrich Fischer đã sáng chế ra pê đan trước hai anh em Michaux. Pêđan ở bánh trước khiến cho bánh trước có kích thước lớn (lớn hơn bánh sau) để tăng quãng đường đi trong mỗi vòng đạp. Cải tiến này đã mang lại tên gọi mới cho thiết bị, bicycle[16] (xe đạp).
Một số phát minh sau này đã sử dụng ổ đĩa phía sau bánh xe, nổi tiếng nhất là xe đạp sử dụng các thanh điều khiển của Thomas McCall, người Scotland năm 1869. Cũng trong năm đó, xe đạp có bánh xe với nan hoa của Eugène Meyer, người Paris, đã được cấp bằng sáng chế.[17] Vélocipède(tiếng Pháp), chiếc xe đạp làm bằng sắt và gỗ, phát triển thành xe “penny-farthing” (trong lịch sử cơ khí được coi là “chiếc xe đạp bình thường”).[18] Nó bao gồm một khung thép hình ống trên đó có gắn bánh xe có nan hoa với lốp cao su rắn. Những chiếc xe đạp này rất khó đi do chỗ ngồi cao và phân bố trọng lượng không tốt. Năm 1868 Rowley Turner, một đại lý bán hàng của Công ty máy khâu Coventry (mà nhanh chóng trở thành Công ty Coventry Machinist), mang một chiếc xe đạp của Michaux tới Coventry, Anh. Chú của ông, Josiah Turner, và đối tác kinh doanh James Starley, sử dụng chiếc xe đạp này để sản xuất xe đạp nhãn hiệu ‘Coventry Model’, và công ty trở thành nhà máy sản xuất xe đạp đầu tiên của Anh.[19]
Xe đạp vốn được làm bằng gỗ. Từ năm 1869 các xe đạp này đã được làm bằng thép.
Năm 1879, một người Anh là Lawson đã sáng tạo xích để truyền động cho bánh sau. Sáng chế này kèm theo những nâng cấp cải tiến ở khung, đùi, đĩa, pêđan, hệ tay lái và phuộc. Năm 1885, J.K. Sartley cho bánh trước có cùng đường kính với bánh sau và làm cái khung bằng ống thép .
Năm 1887, John Boyd Dunlop, một nhà sáng tạo Scotland, liên tục nâng cấp cải tiến bánh xe với việc dùng ống hơi bằng cao su đặc, do bánh xe lúc trước còn rất xóc .
Năm 1890, Roberton ở Anh và Édouard Michelin ở Pháp làm cho bánh hoàn toàn có thể tháo lắp được .
Năm 1920, do xe quá nặng nên người ta đã đổi thành ruột rỗng cho xe nhẹ hơn, vật liệu của xe thì được đổi thành kim loại tổng hợp .
Năm 1973 xe địa hình được sản xuất ở California .
Có thể nói từ khi sinh ra tới nay, chiếc xe đạp đã được con người nâng cấp cải tiến rất nhiều về cấu trúc cũng như những tính năng của nó. Từ những chiếc xe đạp tiên phong chỉ ship hàng mục tiêu đi lại là chính, thì ngày này chiếc xe đạp không những Giao hàng đi lại, mà nó còn là một phương tiện đi lại tranh tài thể thao, vui chơi …
So với phong cách thiết kế sơ khai cách đây hơn 200 năm, thì chiếc xe đạp ngày này đã có sự biến hóa rõ ràng về cấu trúc. Chiếc xe đạp tiên phong của loài người có cấu trúc khá đơn thuần, chỉ gồm có hai chiếc bánh xe và khung xe ; hàng loạt đều được làm bằng gỗ .
Ngày nay, xe đạp tuy rằng có rất nhiều mẫu mã khác nhau, được sử dụng với những mục tiêu khác nhau nhưng chúng vẫn có 1 số ít điểm chung về cấu trúc và nguyên tắc truyền động .
Phân chia theo tác dụng thì xe đạp gồm có những bộ phận chính sau :
a. Hệ thống truyền lực gồm: Bàn đạp (pê-đan) (1), đùi, trục giữa (2), đĩa (3), xích (4), líp (5).
Líp xe đạp nhận truyền động từ xích và chuyển đến bánh sau của xe, làm bánh xe quay và chỉ quay theo chiều thuận. Nhờ có líp, người đi xe không cần đạp bàn đạp liên tục mà bánh xe vẫn hoạt động về phía trước theo quán tính .
Líp gồm hai bộ phận chính là : vành và cốt :
Vành líp ( 1 ) có răng ở phía ngoài và trong. Răng ngoài để ăn khớp với xích, răng trong có dạng răng cưa nghiêng về một phía ăn khớp với cá líp ( 2 ) là một lưỡi thép nhỏ .
Cốt líp ( 3 ) có hai rãnh để đặt hai cá líp, trong mỗi rãnh có một lò xo nhỏ hoặc một cái lẫy làm bằng sợi thép nhỏ có tính đàn hồi ( gọi là râu tôm ) luôn tì vào cá. Cốt líp lắp chặt với moay-ơ bánh sau bằng ren. Bình thường, đầu nhọn của cá líp quay theo chiều thuận ( chiều kim đồng hồ đeo tay ) nhờ bộ phận truyền động xích. Trong khi đó, lò xo đẩy cá líp lên làm răng trong vành líp mắc vào cá líp kéo cốt líp quay theo cùng chiều với vành của líp, làm bánh xe quay theo .
Khi đang đi xe, nếu ta không đạp bàn đạp, vành líp không quay, theo quán tính bánh xe vẫn lăn về phía trước, cốt líp cùng cá líp quay theo chiều kim đồng hồ đeo tay, khi quay cá líp trượt trên răng trong của vành líp, ép lò xo xuống, đồng thời phát ra tiếng kêu ” tạch tạch ” .
Khi xe đang đứng yên, nếu ta quay đùi đĩa theo chiều ngược chiều kim đồng hồ đeo tay làm răng trong trượt lên cá líp nên cốt líp không quay được, do đó bánh xe không quay. Bởi vậy líp được gọi là khớp quay một chiều .
b. Hệ thống chuyển động: Bánh xe (trước và sau) (6). Bánh xe gồm: trục, moay-ơ, nam hoa, vành, săm, lốp.
– Trục được làm bằng thép, bánh xe quay trên trục trải qua ổ bi .
– Moay- ơ thường làm bằng thép, được liên kết với vành bánh xe bằng nan hoa.
– Nan hoa làm bằng thép .
– Vành bánh xe làm bằng kim loại tổng hợp nhôm hoặc thép, có đường kính thường thì là 650 mm .
– Săm, lốp được sản xuất từ cao su đặc tổng hợp giúp tăng độ êm cho xe trong quy trình hoạt động .
Hệ thống truyền lực và hoạt động có công dụng truyền lực và truyền động. Khi tất cả chúng ta đạp bàn đạp, lực truyền qua đùi xe làm trục giữa quay, đĩa quay kéo xích hoạt động, xích kéo líp cùng bánh sau quay ( bánh dữ thế chủ động ), khi bánh xe quay và lăn trên mặt đường làm cho xe hoạt động về phía trước. Nguyên tắc truyền động như sau : Lực từ chân người đạp -> bàn đạp -> đùi xe -> trục giữa -> đĩa -> xích -> líp -> bánh xe sau -> xe hoạt động .
Chuyển động được truyền từ trục tới xích, líp nhờ sự ăn khớp giữa những mắt xích và răng trên đĩa, líp nên được gọi là truyền động xích. Vận tốc của xe đạp ngoài sự phụ thuộc vào vào vận tốc đạp của người đi xe còn nhờ vào vào tỉ số truyền của bộ truyền động xích ..
Tỷ số truyền này được tính theo công thức sau :
Trong đó :
D1 : đường kính của đĩa ( mm )
Z1 : số răng của đĩa
n1 : vận tốc quay của đĩa ( vòng / phút )
D2 : đường kính của líp ( mm )
Z2 : số răng của líp
n2 : vận tốc quay của líp ( vòng / phút )
Tốc độ quay của đĩa n1 nhờ vào vào vận tốc đạp chân nhanh hay chậm của người đi xe. Tốc độ của xe nhờ vào vào vận tốc quay của bánh xe sau ( vận tốc quay của líp ) n2. Như vậy, với một vận tốc quay n1 của đĩa, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể có nhiều vận tốc quay n2 của bánh xe khác nhau nhờ việc đổi khác đường kính D1 ( đổi khác số răng Z1 ) hoặc D2 ( đổi khác số răng Z2 ) .
Tỉ số truyền i > 1 nghĩa là : khi vận tốc quay của đĩa là n1 thì bánh xe quay nhanh hơn i lần ( n2 = i. n1 ). Tuy nhiên, nếu phong cách thiết kế tỉ số truyền càng lớn thì lực đạp lên bàn đạp càng lớn. Do vậy, tỉ số truyền không được quá lớn. Căn cứ vào vận tốc tối đa hoàn toàn có thể đạt được của xe đạp mà người ta phong cách thiết kế tỉ số truyền sao cho tương thích với mục tiêu sử dụng, ta hoàn toàn có thể thấy rất rõ điều này trong những loại xe đạp địa hình .
c. Hệ thống lái gồm: Tay lái (ghi đông) (7), cổ phuốc (8). Hệ thống lái giúp chúng ta có thể điều khiển xe một cách nhẹ nhàng và dễ dàng nhất có thể khi muốn chuyển hướng. Bánh xe trước làm nhiệm vụ dẫn hướng, hướng chuyển động của xe phụ thuộc vào hướng chuyển động của bánh xe trước, do người điều khiển bẻ tay lái (ghi – đông) sang phải hoặc sang trái. Nguyên tắc truyền động như sau: Tay người đi xe -> tay lái của xe (ghi- đông) -> cổ phuốc -> càng trước -> bánh xe trước -> hướng chuyển động của xe.
d. Hệ thống phanh gồm: tay phanh (9), dây phanh (10), cụm má phanh (11). Đây là một phát minh lớn giúp người điều khiển xe đạp làm chủ vận tốc khi di chuyển trên đường để có được sự an toàn tối thiểu khi điều khiển xe.
e. Khung chịu lực (12): Trước kia khung xe được cấu tạo bằng vật liệu gỗ, nhưng ngày nay khung xe đã được thay thế bởi vật liệu thép. Vì ưu điểm của vật liệu thép là có độ cứng, độ bền và tuổi tho cao hơn so với khung gỗ. Khung xe chính là xương sống của xe đạp, liên kết toàn bộ các bộ phận khác lại với nhau thành một khối thống nhất.
f. Yên xe (13): giúp cho người điều khiển xe đạp có được vị trí thoải mái và hợp lý nhất.
Ngoài ra xe đạp còn có những bộ phận khác như : chắn bùn, chắn xích, chuông, đèn … và một cụ thể tuy nhỏ nhưng rất quan trọng trong xe đạp đó là ổ bi .
Ổ bi dùng để giảm ma sát giữa những cụ thể có hoạt động quay tròn tương đối với nhau như : moay-ơ với trục bánh trước, trục bánh sau …
Cấu tạo của ổ bi gồm : nồi, bi, côn. Côn được lắp vào trục ( hoặc được sản xuất liền trục như ở trục giữa ). Nồi lắp và moay-ơ. Khi thao tác, bi lăn giữa nồi và côn. Ổ bi được lắp giữa trục bánh xe và moay-ơ .
Nếu không có ổ bi, khi quay moay-ơ sẽ cọ xát lên trục gây ma sát lớn, nhiệt độ tại mối ghép tăng làm cho chi tiết cụ thể bị mài mòn nhanh
Xe đạp còn được coi là một môn thể thao với những thể loại khác nhau : Trong nhà, đường trường, địa hình, trial, v.v. và được tranh tài trong ASIAD, Asian Indoor Games, SEA Games, Olympic …
-
Thiết kế hộp số xe đạp dùng bánh răng thay cho giải pháp dùng nhiều nấc xích, đầu thế kỷ 21 .
-
Một chiếc xe đạp cuộc.
-
Một trong số kiểu xe đạp thông dụng ở Nước Ta .
-
Xe đạp được gắn thêm thùng để chở hàng ( có khi còn chở người ) ở An Giang .
Sách tìm hiểu thêm
[
sửa
|
sửa mã nguồn
]
Liên kết ngoài
[
sửa|sửa mã nguồn]
