Cykeln
Cykeln
Cykeln som uppfinning i stort
Cykeln även kallad velociped eller bicycle (det är äldre tilltalsnamn) är tänkt att med hjälp av mänsklig muskelkraft och andra tekniska komponenter omvända kraften och driva cykeln framåt. Under sent 1800:tal kallades den bicycle efter engelskans bicycle och även velociped av franskans velox, vilket betyder snabb och pes för fot.
Cykeln är ett fordon, ofta med en hjulsdrift, men tvåhjulsdrift förekommer. Har ett till fyra hjul och saknar oftas en motor, med undantag för elcyklar.
Cykelns historia
Den första cykelliknande uppfinningen som var ett fordon med två hjul, dock utan pedaler och kedjedrift. Den uppfanns år 1817 av Karl drais, tyskland. Denna uppfinning var menat som ett transports fordon, det ersatte hästarna eftersom det ej behövde foder och efter ett vulkanutbrott hade aska orsakade missväxt i hela landet, kontra inget foder för kreatur. Därav krävdes ett annat transportsätt.
Det skulle sedan komma många nya uppfinningar som skulle leda till ännu fler, för att tillslut leda till dagens cykel. Som sagt började det med Karl drais första cykelliknande uppfinning år 1817, Pierre Michaux uppfann en velociped med b.l.a pedaler år 1860, år 1869 så uppfann Thomas McCall en annan variant av cykeln. År 1870 skulle det komma en ny uppfinning, höghjulingen. Denna hade vevarmar och pedaler fästa direkt på framhjulsnavet/framhjulet, då man inte hade kedjor och växlar så var man tvungen att ha stora hjul som en kompensation för hög växel.
En höghjuling
Dess signum är då ett riktigt stort framhjul och desto mindre bakhjul. 1885 skulle John kemp Starley uppfinna den så kallade moderna cykeln p.g.a att denna nu hade en kedja och därmed kedjedrift, därefter skulle andra cyklar komma som var kedjedrivna och det är sådana cyklar som används än idag, såsom mountainbiken.
Tekniska komponenter och deras samverkan för att uppnå ändamålsenligheten
Cykelns ram är det som håller upp hela fordonet och utgör dess struktur. Ramarnas utseende varierar p.g.a vem det är som ska ha cykeln, kvinnors cyklar ser olika ut till skillnad från mäns. Detta p.g.a klädsel. En herrcykel har en sluten ram, medans en damcykel har en öppen. Vad ramen är byggd av varierar p.g.a cykelns användningsområde. En vanlig cykel använder man oftast aluminium och stål till, ev titan, dessa väger cirka 20 kg. Racercyklar ska däremot vara så lätta som möjligt, därför görs ramarna av kolfiber och väger cirka 7 kg.
Cykelns drift i dagens samhälle är framför allt baserad på kedjedriften, den fungerar på följande sätt. När man trampar på en cykel så får man pedalerna och vevarmarna att röra på sig, dessa driver och får ett kedjehjul att börja snurra. Kraften överförs via kedjehjulet till kedjan som löper över det och börjar i sin tur röra på sig, kedjan driver i sin tur en frikrans eller kassett som sitter fäst på bakhjulet, vilket leder till att bakhjulet snurrar. Sedan finns det även en annan form av drift som kallas remdrift och till skillnad från kedjedriften kräver den inte smörjning av olja.
Ett exempel på kedjedrift
Cykelns broms varierar p.g.a cykel typ och är en ytterst viktig komponent för cykelns funktion. Invändiga växlar även kända som oväxlade nav har som namnet säger en invändig broms. Detta bromssystem fungerar på följande sätt, i bromssystemet finns en så kallad trumbroms och den aktiveras när man trampar bakåt. En så kallad fotbroms. Den utvändiga växeln har däremot ett frihjul i navet och varierande typer av bromsar. Oftast fälgbromsar som verkar direkt på hjulets fälg, skivbromsar är även relativt vanliga. Dessa bromsar fungerar på följande sätt, fälg bromsarna har bromsklossar. Dessa trycks sedan mot hjulets fälg för att öka friktionen, friktion är den kraft som bromsar inom fysiken då två ytor gnids eller rör sig gentemot varandra, då friktionen ökar mellan bromsklossar och fälg så bromsas tillsist hjulet in och farten sänks.
En jämförelse mellan olika cykel drifter, samt deras för och nackdelar
Det finns många olika former av drift hos cyklar, men som alla saker och ting har dessa olika drifter både för och nackdelar. Invändiga växlar består av planethjul system, kugghjul samt ringdrev. Vilka cirkulerar kring cykelns bakaxel, då utövas kraften mot insidan av nav huset, detta är en relativt komplicerad form av drift i jämförelse med utvändiga växlars drift. Det utvändiga växlarna fungerar på följande sätt, kransarna eller kardan sitter i den utvändiga växelns fall fast på bakhjulsnavet utantill. Därifrån driver kransarna hjulet framåt via kedjan. I utvändiga växlar har man ofta många olika kransar, med olika mängd tänder. Dessa varierar bla mellan 12-28 och därav att olika så kallade utväxlingar/växellägen för cykeln att gå i. Fördelarna med ovannämnda växel är att rent ekonomiskt är de billigare att tillverka, samt att m.h.a en mängd olika tandade kransar kan man uppnå en större mängd växellägen. Det är bra och bättre än den invändiga då man får en mer precis och exakt växel för arbetet cykeln ska utföra, t.ex att man vill ha en mindre växel i en lite brantare backe. Nackdelar med utvändiga kontra invändiga växlars fördelar, är att utvändiga växlar tär mer på dess kedja, vilket i sin tur att det blir desto dyrare att hålla cykelns kedja i bra form då den sliter på sig själv och andra komponenter. Även när man har utvändiga växlar så är avsaknaden av fotbroms ett faktum då det ej går att ha detta på den formen av cykel p.g.a att detta skulle förstöra den.
Det finns även andra liknande tekniker där driften sitter i framhjulet och endast består av pedalarmar och pedaler. Denna form av drift tillåter inga växel lägen vilket är en nackdel, men man behöver då inte lägga pengar på en kedjas underhåll, till dess fördel. Då krävs det även ett extra stort hjul för att man ska kunna utöva en större kraft. Cykeln blir då hög och därmed mer farlig att köra (höghjuling) vilket är en nackdel.
Källor
https://sv.wikipedia.org/wiki/Cykel