Скутерът на Кулибин
Колко чудесно би било, ако каретата стане самоходна, без коне! Хората са озадачени над този проблем от дълго време. Каква сила, какъв механизъм да се приложи към вагона?
От 15-ти век се появяват десетки самоходни (развлекателни или военни) карети и техните дизайни. Ето дизайните на великия италианец Леонардо да Винчи, които са били задвижвани от слуги, които вървят до фургона или са на него; и каруцата на немския художник Албрехт Дюрер с всички задвижващи колела - ако едно попадне в калта и се подхлъзне, тогава другите продължават да търкалят каруцата (прототипът на офроуд превозно средство с всички колела); и успешно тествана в Санкт Петербург българска "самоходна карета" на Леонтий Шамшуренков с брояч на километри ...
Скутерът на Кулибин
Ще ви разкажа малко повече за триколесния "скутер" на придворния механик на Екатерина II - Иван Петрович Кулибин (1735-1818). Слугата, който го задвижи, беше отзад - "по петите". Стъпвайки върху педалите, той натискаше прътите, те предаваха силата на зъбното колело на храповия механизъм, монтиран на оста на маховика.
Въпреки че Кулибин създаде просто поредното „любопитство“, предназначено за разходка по алеите на парка, той си постави същите задачи, пред които са изправени съвременните дизайнери на автомобили: да направи работата на количката гладка, да осигури движението й не само по гладки, но и по неравни пътища и по наклони.
Тук е необходимо едно отклонение. Сега ще разгледаме техническите постижения на този период, в който много открития и изобретения заслужават отделна история. Такива истории и истории има. В рамките на нашата книга ще засегна само най-важното, новсичко необходимо, за да опознаете автомобила и неговата история.
На равен път е достатъчна сила от 20 кг, за да се движи количката със скорост „кон“. На наклон 5-6°, или на калдъръмена настилка, при една и съща скорост ще е необходима три пъти по-голяма сила. Това увеличение може да се получи, ако слугата работи с повече напрежение или ако скоростта е намалена. Кулибин избра второто. От оста на маховика силата се предава от чифт зъбни колела към надлъжния вал, въртенето на маховика и вала се предава към един от трите щифтови пръстена на барабана на оста на задното колело. За да направите това, предавката на надлъжния вал може да се движи. Колелата се въртят съответно двойно или три пъти по-бавно и се получава печалба в сила. Слугата натиска педалите равномерно, без да се напряга.
Храповият механизъм дава на скутера "свободно каране" като велосипед. Когато скутерът тръгне надолу или след ускорение по равен път, прътите се плъзгат по зъбите на тресчотката, слугата може да си почине.
Има принос в автомобилната техника и велосипедите – олекотени конструкции, верижно задвижване, лагери, пневматични гуми. Неговите предшественици: скутерът на Кулибин (18 век) и машината за бягане на Драйзе (началото на 19 век), чиито модели са изложени в Политехническия музей в Москва
Единичното предно колело не трябва да се върти на завой като колелата на каретата, достатъчно е само да се завърти около собствената му вертикална ос. Кормилното задвижване се състои от два лоста, пръти и джанта, в която е монтирано колелото. Когато натиснете един от лостовете, прътът завърта джантата, а с нея и колелото надясно или наляво. Кормилната уредба на автомобила е подредена почти по същия начин. Всички тези гениални устройства обаче не успяха да превърнат скутера в практична самоходна количка. За движението си по калдъръмен път поне сскорост от 10 km / h изисква около половин конски сили (приблизително 0,4 kW). Един или двама души са в състояние да развият такава сила, но за много кратко време.
Запазени детайлни чертежи скутер. Въз основа на тях е построен неин модел, който е изложен в Държавния политехнически музей в Москва.
Скутерите с мускулна мощност за две места или повече не са получили разпространение. Правилното решение за лек скутер, толкова лек, че човек да се движи на него достатъчно бързо сам, е намерено от немския изобретател Карл Фридрих Драйс през 1816 г. Той замени не карета, а кон за езда със скутер, построи кола, която приличаше на бъдещ велосипед.
Колата се наричаше "бягаща", тъй като ездачът се отблъскваше от земята с краката си, тичаше по земята. Слагаха се метални "чорапи", за да се пазят обувките. Наистина, тази машина е служила като "удължение на човека"! Тя беше лека и надеждна, търкаляше се със скорост до 15 км / ч и не изпитваше, като екипажа, изкривявания по неравни пътища. Частите му бяха леки с достатъчна здравина. През втората половина на 19 век машината за бягане е оборудвана с педали и гумени превръзки (гуми), дървените колела са заменени със стоманени с телени спици, а масивните дървени и железни рамки са заменени с тръбни и са използвани сачмени лагери. По-късно се появи верижно задвижване, пневматични гуми, механизъм за свободен ход. На триколки, произведени за деца и възрастни хора, както и на спортни двойки, те започнаха да монтират диференциала, изобретен през 1877 г. от Джеймс Старли и почти едновременно от французина Анри Пекер - зъбен механизъм за предаване на сила към две колела на една и съща ос, въртящи се при завъртане с различни скорости.
Подобрения на велосипеда, особено приложение в неговия дизайнсачмени лагери, пневматични гуми и диференциали, по-късно са от голямо значение за автомобила. Сачмените лагери значително улесниха въртенето на колела и други части, намалявайки триенето между движещи се и неподвижни части. Пневматичната гума, изобретена от англичанина Уилям Томсън през 1845 г. (забравена и изобретена отново от Джон Денлоп през 1888 г.), смекчава удара на колелото върху неравностите по пътя. С използването му стана възможно да се направят всички части на машината не толкова здрави и тежки - в крайна сметка вибрациите на машината бяха значително намалени и тя се разхлаби по-малко. Да, и пътуването не беше толкова уморително ...
Що се отнася до вятърните вагони - те са били строени до средата на 19 век - те са можели да се движат само по много равен терен и при попътен вятър. Като транспортно средство те не се оправдаха. Само съвременните спортни ветроходни шейни - буери - ни напомнят за кратък участък от пътя, който е следвало човечеството, развивайки своите сухопътни превозни средства. Ако днес най-масовият от тях - автомобилът - получи почти всичко, с изключение на двигателя, от екипажи, мускулни скутери и велосипеди, тогава от вятърни колички - абсолютно нищо.