Önemli İcatlar - Bisiklet
VIP !..............!
bisiklet
hafif, iki tekerlekli, sürücüsü tarafından hareket ettirilen ve yönlendirilen araç.
Sponsorlu Bağlantılar
İnsan enerjisini itme gücüne dönüştürmek amacıyla bugüne değin geliştirilen araçların en verimlisi olarak kabul edilir. İlk olarak 19. yüzyılın başlarında ortaya çıkan bisiklet, kısa sürede önemli bir ulaşım aracı durumuna gelerek tüm dünyada spor amacıyla kullanılmaya ve üretilmeye başladı. Bisiklet bugün birçok ülkede en yaygın kullanılan yol aracıdır. 1870’te Londra’daki Pickwick Bisiklet Kulübü tarafından başlatılan ve “bisiklet turları” olarak adlandırılan bisikletli uzun geziler, bir spor etkinliği olarak öbür Avrupa ülkelerinde de yaygınlaşmıştır. Ayrıca başta Fransa, Almanya ve Belçika olmak üzere birçok ülkede bisiklet yarışı en sevilen spor dallarından biri durumuna gelmiştir. Bir bisiklet sürücüsü saatte 16-19 km’lik bir hıza, yani yürüme hızının dört katma ulaşabilir.
İlk bisikletler.
Bisiklete benzetilebilecek ilk aracın patentini 4 Şubat 1645’te Fontainebleau’da Jean Theson aldı ve “atlar yerine, oturan iki kişi tarafından sürülen dört tekerlekli küçük bir aleti kullanıma koymak” üzere 30 yıl süreli bir imtiyaz elde etti. 1779’da Paris’te François Blanchard ve M. Masurier dört tekerlekli benzer bir araç geliştirdilerse de, buluşları çok büyük ve ağır olduğundan yaygınlık kazanmadı.
Bilinen ilk iki tekerlekli araç, Baron Kari de Drais de Sauerbrun tarafından geliştirilen ve 6 Nisan 1818’de Paris’te sergilenen drezin oldu. Tahtadan yapılmış olan bu aracı, sürücüsü oturduğu yerden ayaklarıyla yeri iterek hareket ettiriyor ve bir gidon (direksiyon) yardımıyla yönlendiriyordu. Kaba ve hantal olmasına ve oldukça zor kullanılmasına karşın drezin'in benzeri Deniş Johnson tarafından İngiltere’de ve ayrıca Amerika’da da üretildi ve bir süre ilgi gördü. Iskoçya’da Dumfriesshire’da demircilik yapan Kirkpatrick Macmillan, dört yıl süren denemelerini 1839’da tamamlayıncaya değin, özitmeli bisiklet türü ortaya çıkmadı.
Macmillan’ın aracının tekerlekleri demir çember (jant) biçimindeydi. 75 cm çapındaki ön tekerlek bir gidonla yönlendiriliyor, 100 cm çapındaki arka tekerlek ise itmeyi sağlıyordu. Görünümü drezin'den hafif olmasına karşın yine de ağır olan bu araç oldukça hızlı gidebiliyordu. 1842’de Macmillan, bisikletiyle bir posta arabasıyla yarıştı ve başarılı oldu.
Fazlaca ilgi görmeyen bu araç çeşitli biçimlerde üretildiyse de bir süre sonra kullanımdan kalktı. Bu nedenle bisikletin mucidi olarak Macmillan kabul edilse de, temel ilkesi günümüze değin değişmeden kalan ilk kullanışlı mekanizmayı bulanlar Fransız Pierre Michaux ile oğlu Ernest oldu. Michauxlar, 1861’de Paris’te geliştirdikleri araçlarının ön tekerleğine iki krank bağlamışlardı. 1893’te Henry Michaux’nun belirttiğine göre, sürücünün ayağıyla çevrilebilen bu krank düzeneği, dikey taşlama çarkının krank kollarının uyarlanmış bir biçimiydi. Tahta ve demirden oluşan şasisi nedeniyle “kemik titreten” adıyla anılmaya başlamasına karşın araç kısa sürede yaygınlaştı. Michauxlar, ilk yıl içinde buluşlarından yalnızca iki adet ürettiler, ama ilginin artması üzerine 1862’de velosipet adını alan araçtan 142 tanesini piyasaya sürdüler. Aynı yıl benzerleri Münih’te de yapılmaya başlanan aracın bir örneği bugün Deutsches Museum’da saklanmaktadır. 1865’te Mi- chaux ailesi yılda 400 velosipet üretir duruma geldi. Ailenin makine ustası Pierre Lallement, 1866’da ABD’ye göç ederek Connecticut’taki Ansonia’da James Carroll’la birlikte aracın ABD’deki ilk patentini aldı.
İlk resmî bisiklet yarışını
31 Mayıs 1868’de Saint-Cloud Parkı’nda İngiliz James Moore kazandı. Ayrıca, Kasım 1869’da Rouen- Paris arasında düzenlenen ilk yol yarışını da kazanan Moore, bu yarışta, dolgu kauçuk tekerlekli ve bilyalı rulman düzenekli, 72,5 kg ağırlığındaki bir aracı kullanarak 134 km’lik uzaklığı 10 saat 25 dakikada almış ve 200 bisikletin katıldığı yarışı, İkincinin 45 dakika önünde bitirmişti. Aynı yıl Paris’te düzenlenen ilk bisiklet sergisinde, tekerleği pedaldan bağımsız dönebilen ve değişken dişlilerden yararlanılan bisikletin ilk örnekleri görüldü.
İngiltere’de bir dikiş makinesi şirketi olan Coventry Sewing Machine Company’de çalışan Rowley B. Turner, bir Michaux bisikletini Coventry tren istasyonundan fabrikasına kadar sürerek şirket yöneticilerini bu araçtan üretmeye ikna etti. İhracata elverişli miktarda olmayan 400 adetlik ilk parti Fransa’da satılmak amacıyla üretildiyse de, Fransız-Alman Şavaşı’nın başlaması üzerine Turner bunları İngiltere’de piyasaya sürdü. Ama İngiltere’de bisiklet sanayisinin kurucusu sayılan kişi, araç üzerinde bir dizi geliştirme yapan, Coventry şirketinin yaratıcı genç ustabaşılarından James Starley’dir. Bugün Coventry’de Starley’in bir heykeli bulunmaktadır.
Starley, işe hantal velosipet'in ağırlığını azaltmakla başladı. 1870’te büyük ön tekerleğine karşılık küçük bir arka tekerleği bulunan bir bisiklet yaptı. Araca, dönemin en büyük ve en küçük bakır İngiliz sikkelerine benzetme yapılarak, “peni-çeyrek peni” adı takıldı. Starley pedalların her dönüşünde tekerleğin iki kez dönmesini sağlayan bir dişli geliştirdi. Gergin metal tellerle poyraya (tekerlek göbeği) bağlanan metal jantlar kullanarak tekerleklerin ağırlığını azalttı. Jant (akort) telleri, uzun bir kangal telinin jant çemberi ile poyraya açılan deliklerden geçirildikten sonra gerilerek bağlanmasıyla elde ediliyordu. 1874’te diş açılı nipellerin geliştirilmesiyle, jant telleri jant ve poyraya tek tek vidalanmayla başladı. Aynı yıl Starley, jant tellerine binen yanal gerilimleri azaltmak amacıyla radyal teller yerine tanjant tel düzeneği kullanımını geliştirdi. Bir grup sürücü, bu yüksek bisikletlerle Londra ile John O’Groats arasındaki yaklaşık 1.110 km’lik yolu 15 günde aldı. Normal olarak 22,5 kg ağırlığında olan bisikletlerin pist yarışları için yapılan özel modellerinde 9,5 kg’ye kadar inilebiliyordu. İtmeyi sağlayan tekerleğin çapı ise, sürücünün bacak uzunluğuna bağlı olarak 100 ile 150 cm arasında değişiyordu.
Gene 1874’te H. J. Lawson, tahrik (büyük pinyon) dişlisindeki hareketin sonsuz bir zincir yardımıyla arka tekerleğe aktarıldığı arkadan itmeli bir bisiklet geliştirdi. Aracın orta boydaki tekerleklerinin çapları eşitti. “Güvenli bisiklet” adını alan bu araç denge, fren ve binme kolaylığı açılarından, büyük ön tekerlekli “alışılmış” bisikletlere oranla belirgin üstünlüklere sahipti. Dolgu kauçuk lastiklerin yardımıyla dengesi artırılan Starley bisikletleri birkaç yıl daha kullanımda kaldıysa da, daha sonra yerini Lawson’ın “güvenli bisikletlerine bıraktı. 1888’de, James Moore’la birlikte çalışmakta olan Belfastlı veteriner John Boyd Dunlop, havayla şişirilen bir lastik geliştirdi. Dunlopun şişme lastiği “güvenli” bisiklete büyük üstünlük kazandırdı ve böylece “alışılmış” bisikletlerin yapımına tümüyle son verildi. 1893’te üretim maliyetini en aza indiren eşkenar dörtgen kadro çatkılarının kullanımı yaygınlaştı. Yeni modellerin tekerlekleri, pedaldan bağımsız serbestçe dönebiliyor ve kolayca frenlenebiliyordu.
Bundan sonraki gelişme, vites (aktarma) düzeneğinin kullanıma girmesi oldu. 1901- 06 arasında H. Sturmey ve J. Archer, bir halka bileziğin içine yerleştirilen merkez ve pinyon dişlilerinden oluşan, ilmek ilkesine dayalı (episiklik) çeşitli vites patentleri aldılar. Önceleri iki, daha sonra üç kademeli olarak yapılan ve bisikletin arka poyrasının içine yerleştirilen Sturmey-Archer vitesleri yaklaşık 1 kg ağırlığındaydı. Aynı ilkeye dayalı benzer aygıtlar, kısa bir süre sonra başka ülkelerde de üretilmeye başladı.
Zinciri bir dişliden ötekine aktarmakta kullanılan Derailleur vitesleri, yollardaki çamurun bulaşarak mekanizmanın çalışmasını güçleştirmesi nedeniyle önceleri pek tutulmadı, ancak daha sonraki geliştirmelerle, öteki viteslere oranla daha güvenilir ve kullanıma uygun duruma geldi. Üç tekerlekli bisikletlerin yapılmaya başlaması, diferansiyel olarak adlandırılan yeni bir dişli düzeneğinin geliştirilmesine yol açtı. Bu aygıt, öndeki tahrik dişlisinin sağladığı kuvveti, araca itmeyi veren iki arka tekerleğe eşit olarak bölerek aktarıyor, bu arada, örneğin bir köşeyi dönerken, tekerleklerin ayrı hızlarda yol almasını,olanaklı kılıyordu. 1893’ten çapraz kadroların kullanılmaya başlandığı 1962’ye değin bisiklet tasarımlarında önemlice bir değişiklik olmadı.
Modern bisikletler.
Kadınların etekleri için boşluk bırakılmış kadroların dışında, bisiklet kadroları, temel olarak birbirlerinden oldukça farklı eşkenar dörtgen ve çapraz biçimlerde çatılmıştır.
1962’ye değin üretilen bisikletlerde kullanılan eşkenar dörtgen kadro, üç üçgen ile bir çift çataldan oluşuyordu. Sürücü, bacaklarını açarak ana üçgenin üzerinde oturuyor, öteki iki üçgen, arka tekerleği iki yanından tutuyordu. Sağa sola döndürülebilen çatallar ise ön tekerleği kavrıyordu.
Sürücü, sele sapının üstüne yerleştirilen seleye oturuyordu. Sele borusunun dibindeki destek, ön kadro borusunu ve arka tekerlek çatallarını tutmanın yanı sıra krank yataklarını ve tahrik dişlisini taşıyordu.
İlk tekerlek çatalları eğimli yerleştirilmekle birlikte düz borulardan oluşuyordu. Ama zaman içinde kavisli çatalların iki önemli üstünlüğü olduğu belirlendi: Bu tür çatallar, sarsıntıların bir bölümünü sönümlendirerek kendiliğinden yay görevi görmenin yanı sıra, bir yöne çevrildikten sonra sürücünün ağırlığıyla kendiliğinden düz konuma gelebiliyordu.
1962’de İngiliz mühendis Alexander Moulton, çapraz kadro çatkısını geliştirerek “güvenli” bisikletlerden sonraki ilk önemli katkıyı yaptı ve günümüzde kullanılan bisikletlerin ilk örneğini ortaya çıkardı. Çatkının ana parçası, oval kesitli yatay bir boruydu. Bu ana parçadan, birbirlerine paralel sele borusu ile gidon borusu çıkıyordu. Gidon borusu, ön tekerleğe yön veren maşaların yatağını tutuyordu. Arkada, ana boruya paralel ve arka tekerleği tutan iki konik maşa vardı. Bu maşanın uçları, ana borunun dibinden 7,5 cm kadar öne düşecek biçimde bir muyluyla birleşiyordu. Ana kadronun ucuna ve maşaların arasına yerleştirilen çapraz bağlama parçasına lastik amortisör eklenmişti. Maşa uçlarının dikey hareketi, lastik amortisörü sıkıştırıyor ve onun üzerinde kesme gerilimi yaratıyordu. Ön maşalar, dikey hareketler sırasında bile sürücü tarafından çevrilebilecek biçimde yerleştirilmişti. Dikey hareketler, bir helezon yayı içine geçirilen lastik kolondan oluşan ve böylece sarsıntı ve titreşimleri sönümlendirerek amortisör görevi yapan düzenek tarafından denetleniyordu.
Moulton önceleri, küçük tekerleklere yüksek basınçlı (yaklaşık 54,5 kg ya da 8 atmosfer) lastikler takarak eylemsizliği azaltmayı düşündü. Aracına, 66-67 cm çapındaki normal tekerlekler yerine 40,6 cm çapında tekerlekler taktı ve bu arada küçük tekerlekler ile sert lastiklerin yarattığı sarsıntıları azaltmak amacıyla lastik süspansiyon kullanmaya başladı. Bisiklet, her zamanki gibi sürülüyordu. Üst borusu bulunmayan açık kadronun sağladığı üstünlüğün yanı sıra süspansiyon sistemi başarılı oldu. Moulton selenin sürücünün boyuna göre kolaylıkla ayarlanabilmesini olanaklı kılmıştı. Sele borusunun arkasına, kadronun uzantısı halinde yerleştirdiği arkalık, tekerleklerin küçük olması nedeniyle öteki bisikletlere oranla yere daha yakındı ve bu yüzden de ağır yükler altında daha dengeliydi. Tasarımda daha sonra yapılan bir geliştirmeyle, kadronun ana borusunun ucundaki lastik amortisörün yerine, aşağıya ve yukarı doğru hafifçe oynayabilen, üçgen biçimde bir metal parça yerleştirildi. Sele sapından sert bir lastik topla ayrılan bu düzenek, sarsıntıyı daha da azalttı.
Birkaç yıl içinde tüm yapımcılar küçük tekerlekli bisikletler üretmeye başladılar. Ancak, özellikle Moulton’un süspansiyon sisteminin patentini elinde bulundurması nedeniyle, hiçbiri onun başarısına ulaşamadı.
Bisiklet tekerleği, lastiği tutan bir jant, gerilmiş madeni jant telleri ve bilyeli rulmanlı bir poyradan oluşur. Jant telleri poyraya teğet biçimde yerleştirilmiş ve gerilerek nipellerle janta tutturulmuştur. Nipeller gerektiğinde ayarlanarak jantın düzgün kalması sağlanır.
Poyralar kadroya, ya göbek miline somun takılarak, ya da içi oluklu göbek millerinde bir kam kolundan yararlanılarak tutturulur. Göbek mili, bilyeli rulman konilerini de taşır. Bu koniler, göbek silindirleriyle birleşik durumdaki yataklarda ortaya çıkan aşınmanın boşunu alır ve ayarlamayı sağlar.
Jantlar, 35,5 cm’den 71 cm’ye kadar değişen çeşitli boyutlarda ve Westwood, Endrick ve boru biçiminde olmak üzere üç ana türde yapılır. Oldukça basit biçimli geniş Westwood jantlarının kesit ortasında, nipellerin yerleştirilmesi için bir oluk açılmıştır. Kıvrılmış kenarlan ise, lastiklerin telli uçlarını tutar. Endrick jantları, jantı kavrayan tel frenlerin kullanılmasını olanaklı kılacak biçimde düz kenarlıdır. Ekstrüzyon yöntemiyle elde edilen boru jantlar, içi boş yassı U biçimindedir. Bu jantlar, uçlarındaki tellerle değil, yapıştırıcı yardımıyla janta tutturulan yarış lastikleriyle birlikte kullanılır. Yarış jantları kimi zaman hafif tahtadan yapılır.
Lastikler çadır bezi ve kauçuktan yapılmış bir dış koruyucu ile şişirilebilir bir iç lastikten (şambriyel) oluşur. Dış lastik, yarış lastiklerinde olduğu gibi, iç lastiği içinde olacak biçimde dikilerek tutturulmuş ya da çember biçimini korumak amacıyla kenarına hafif yay teli geçirilmiş olabilir. Dış lastiklerin çoğunlukla doğal kauçuktan yapılmasına karşılık, iç lastiklerde daha çok bütil kullanılır.
Yarışlarda kullanılan özel iç lastiklerde çoğunlukla çok ince doğal kauçuk kullanılır ve dış lastik bezi hafiflik ve yüksek dayanıklılık sağlamak amacıyla ince pamuk ya da ipekten dokunur. Bu lastiklere genellikle 10 atmosferlik basınç verilirdi. En yaygın kullanılan lastik supaplarında, lastik içindeki basınç tarafından sıkıştırılan koni biçimindeki bir iğneden yararlanılır.
Bisikletlerde aktarma düzeneği olarak konik dişli ve şaftlı transmisyonlar ile kayışlı transmisyonlar denenmişse de, en yaygın kullanılan yöntem zincirli aktarmadır. Rulolu zincirler, pimli baklalar ve makaralı baklalardan oluşur. Pimli bakla, iki kenar levhasının, uçlarından bir çift pimle birbirine sıkıca tutturulmasıyla elde edilir. Makaralı baklada ise kenar levhaları burçlarla tutturulmuştur ve burçların üzerinde serbestçe dönen sertleştirilmiş çelikten makaralar bulunur. Makaralı ve pimli baklalar, pimler burçların içinde serbestçe hareket edecek biçimde birleştirilir. Zincirleri pastan korumak ve kaygan durumda tutmak için bol miktarda sıvı yağ ya da gres yağıyla yağlamak gerekir. Ote yandan, kaplamalı zincirlerle yapılan deneyler, yağlanmamış zincirlerin de ağır yükler taşıyabileceğini göstermektedir.
Belirli bir pedal çevirme temposunda bisikletin hızını artırabilmek için iki tür vites kullanılır. Bunlar, dişliler arasındaki bağlantının zincir aracılığıyla sağlandığı kaydırmak vites ile arka tekerlek dişlisinin hızını jantın hızına bağlı olarak değiştiren episiklik (göbek) viteslerdir.
Kaydırmak vites, zinciri bir dişliden farklı büyüklükteki başka bir dişliye aktaran bir mekanizmadan oluşur. Tahrik dişlisinin büyüklüğü değiştirildikçe krankın her dönüşünde arka tekerleğin daha çok ya da daha az yol alması sağlanır. Arka tekerlekte en çok altı, krankta ise en çok üç değişik dişli kullanılarak 18 ayn hız oranı elde edilebilir. Zincir boşluğunu almak için bu mekanizmalara yay baskısı uygulanır. Vitesler, mekanizmayı gidon ya da ana kadroya takılı vites koluna bağlayan bir kablo aracılığıyla değiştirilir.
Episiklik vites arka tekerlek göbeğinin içine yerleştirilir. İki, üç, dört ve beş hız kademeli olan bu vitesler daha çok İngiltere, Almanya, Japonya ve ABD’de kullanılır. Vites değiştirme işlemi, yine gidon ya da ana kadroya takılı bir vites kolundan çıkan kablo yardımıyla gerçekleştirilir. Kontrapedal (göbek) frenli bisikletlerde olduğu gibi, pedalın ters yönde çevrilmesiyle vites değiştiren iki vitesli bir göbek mekanizması da geliştirilmiştir.
1920’lerde Sturmey-Archer Company, üç kademeli vites ile kontrapedal fren mekanizmalarını birleştiren bir tasarımın patentini aldı. Pedal ters yönde çevrildiğinde göbek silindirinin içindeki iki pabuçlu fos- for-tunç balata genişleyerek göbeği sıkıştırıyor ve böylece yumuşak ve hava koşullarından etkilenmeyen bir frenleme elde ediliyordu. Göbek vitesi yine bir mil ya da kabloyla değiştiriliyordu.
En yaygın kullanılan fren türü olan kontrapedal fren, arka tekerleğe takılır ve ayakla yönetilerek sürücünün ellerinin serbest kalmasını sağlar. Bu tür frenler, yine ayakla yönetilen iki kademeli göbek vitesleriyle birlikte kullanılabilir. Yağ ya da sudan etkilenmeyen tek fren türü olan bu mekanizma son derece dayanıklıdır ve zaman zaman ayarlamaktan başka bir işleme gerek duymaz. Kontrapedal frenin dışında temel olarak tel, çubuk ve tamburlu frenler kullanılır.
Tel fren, yüksek sürtünmeli bir malzemeden yapılmış iki tamponun tekerlek jantını sıkıştırması esası uyarınca çalışır. Çubuk frenler, gidona takılı kollara bağlı çubukların yardımıyla, tekerleğin iç tarafından janta doğru çekilir ve böylece jantı sıkıştırarak durmayı sağlar. Kablo ya da çubuklarla kumanda edilen frenlerde ise poyraya takılan bir kampananın içinde iki segman bulunur ve kumanda koluyla açıldığında bu segmanlardaki sürtünme malzemeleri kampanayı sıkıştırarak dönme hızını keser.
Seleler çoğunlukla plastik ya da keçeden yapılır. Kimileri yaylarla donatılmıştır. İlk sele malzemesi olan deri, teri emdiği için bugün de yeğlenmektedir. Basit selelerde yüksek gerilme çeliğinden yapılmış yaylar kullanılır. Selenin arka bölümü yukarıya doğru kıvrılmıştır, ön bölüm ise bacakların arasına yerleşecek biçimde bir ok çıkıntısı yapar. Kaliteli deriden yapılan bu biçimdeki bir sele, sürücü baseninin kalıbın alır ve normal kullanım koşullarında uzun süre dayanır.
Selelerin büyük çoğunluğu, küçük yaylar ve yastıkların üzerine yerleştirilen askılı oturaklar biçiminde yapılır ve üstleri polivinil klorürle kaplanır. Bu tür seleler kolayca temizlenebilir, su geçirmez niteliktedir, maliyetleri düşüktür. 1970’lerde yaygınlaşan üçüncü bir sele türü de püskürtme kalıplama yöntemiyle üretilen plastik selelerdir. Plastik seleler öteki türlerden çok daha ucuzdur, ama çok serttir ve basenin biçimini kolayca almaz, bu nedenle de kullanımları rahatsızdır. Sürücünün kalıbına göre özel olarak yapılan plastik seleler, yağmur altında biçimlerini değiştirmediklerinden yarış bisikletleri için kullanışlıdır.
Bisiklet farlarında, çok eskilerden beri kuru pille çalışan tungsten flamanlı ampuller kullanılmaktadır. Ama en yaygın ışık kaynağı, ön ya da arka çatala bağlanan ve lastiğin yan yüzüne sürtünerek çalışan dinamodur. Lastik döndükçe dinamonun kafasındaki tırtıllı silindir de döner. Böylece dinamo, örneğin bisiklet saatte 16 km’lik bir hızla yol alırken, yarım amper ve altı voltluk bir elektrik enerjisi üretir. Bu güç ön ve arka lambaları yakmaya yeterli bir düzeydedir. Bağlantı tek bir telle sağlanır, topraklama için de bisikletin şasisinden yararlanılır.
Bisikletin öteki akşamlan çanta ve başka yükleri taşımakta kullanılan, şasiye kaynaklı arkalık ile sürücüyü çamurdan korumak amacıyla şasiye bağlanan ve tekerleklere değmemesi için tel çubuklarla tutturulan çamurluklardır.
kaynak: Ana Britannica
Son düzenleyen Safi; 27 Temmuz 2016 00:37
Gerçekçi ol imkansızı iste...
