Labai linksmai ir paprastai apie dviračio dizainą – “Bicycle Design”, Mike Burrows

Praeitą savaitę – tiesiog per savaitę (o tai yra tikrai neilgas laiko tarpas ~ 200 psl. storio knygos perskaitymui, ypač jei tuo pat metu pasitaiko keturių dienų žygelis dviračiu po vaizdingąją Dzūkiją) – perskaičiau vieną knygelę apie dviračio dizainą. Knyga taip ir vadinasi – „Dviračio dizainas“ („Bicycle design“ – angl.).

Kaip rašoma knygos anotacijoje, ji skirta tiems kas mėgsta su dviračiais susijusias technologijas. Taip pat tiems kurie norėtų greičiau važiuoti. Aš dar pridurčiau, kad tai knyga tiems kas nori trumpai, aiškiai (apie esmę) ir smagiai parašytos knygos.

Knygos autorius Mike Burrows yra vienas garsiausių su dviračiais dirbančių inžinierių/konstruktorių/dizainerių. Neeilinė autoriaus asmenybė pasireiškė jau paauglystėje. Penkiolikmetis britas neištvėrė mokykloje ir metė mokslus. Taip, neturėdamas jokio oficialaus išsilavinimo, jis ėmė darbuotis savo tėvo parduotuvėje kurioje buvo prekiaujama modeliuojamais lėktuvėliais. Dar po kažkiek laiko Mike Burrows ėmė dirbti įvairiuose inžinieriaus-mechaniko pozicijose automobilių sporte. Praėjusio amžiaus aštuntojo dešimtmečio pradžioje, šoktelėjus benzino kainoms, Mike’as įsigijo savo pirmąjį dviratį ir jau 1976 m. sukonstravo savąjį. 1980 m. Pasigamino savo pirmąjį TT (Time trial – angl.) dviratį ir su juo ėmė aktyviai dalyvauti šios kategorijos varžybose.

Tačiau, tikruoju brito pašaukimu išliko dviračių kūrimas ir kosntravimas. Mike’ui Burrows’ui ėmus domėtis taip vadinamomis ŽVTP, t.y. Žmogaus Varomomis Transporto Priemonėmis (Human Powered Vehicle – angl.), jam atsivėrė naujos erdvės įgyvendinti pagrindinį inžinierinį iššūkį – dviračio konstrukciją optimizuoti taip, kad dviratis taptų greitesnis. Nuo tada ir prasidėjo: velomobiliai, įvairiausi triračiai, dviračiai, monokokai*, o taip pat įvairiausių kombinuotų ir ne tik medžiagų panaudojimas dviračio konstrukcijoje.

[Vimeo 469647]

Inovatoriaus ir vieno iš progresyviausių dviračių inžinierių etiketės atvedė Mike Burrows į daugianacionalinį Giant (Taivanio dviračių gamintojas, vienas didžiausių pasaulyje) kolektyvą. Kaip keletą išskirtinių šio bendradarbiavimo vaisių galima nurodyti jau legendinius Giant modelius: monokokas MCR, plentinis TCR ir kalnų dviratis XTC. Dutūkstantųjų pradžioje Mike’o Burrows’o ir Giant bendradarbiavimas nutrūko. Dviračių konstruktoriui vėl „atsirišo“ rankos ir jis toliau kuria ir bando dviračius, kurie būtų ne tik greitesni, bet ir praktiški, patogūs.

Be galo didelė meilė dviračiams ir žingeidi bei kūribinga asmenybė garantuoja, kad „Dviračio dizainas“ skaitysis lengvai ir įdomiai. Mike’ui pavyko perteikti savo žinias paprasta ir demokratiška kalba. Ši knyga tikrai neturi techinėms knygoms būdingo sausumo ir nuobodumo (ypač jei nori susipažinti tik su temos pagrindais). Iš tekstuose vartojamų sąmojingų posakių ir autoironijos matosi, kad autorius yra linksmas, savikritiškas ir kuklus žmogus.

Knygoje glaustai apžvelgiama dviračio idėjos evoliucija. Autorius dar kartą pabando pasvarstyti apie dviračio kilmės teorijų pagrįstumą ir „įtikinamumą“. Kaip jis pats pripažįsta, tai jis bando padaryti iš dviračius kuriančio inžinieriaus pozicijų.

Toliau knygoje trumpai (bet pakankamai, kad susidaryti bendrą vaizdą) ir aiškiai apžvelgiamos šios temos:

• Energijos gamyba (žmogaus organizmo ir vidaus degimo variklio lyginimas);
• Ergonomika;
• Dviračio valdymas;
• Dviračio gamybai naudojamos medžiagos;
• Tų medžiagų apdorojimo technologijos;
• Aerodinamika;
• Ratai;
• Padangos;
• Varomoji sistema;
• Amortizacija;
• Stabdymo procesas;
• Vienos mentės šakės ir gembiniai ratai;
• Lubrikavimas;
• Dviračiai minami gulomis;

Nors man labiausiai buvo įdomūs knygos skyriai kalbantys apie dviračio ir dviratininko ergonomiką, bei aerodinamiką, tačiau bet kuris iš šios knygos puslapių yra pilnas vertingos informacijos ir nuostabių iliustracijų.

Pasiskaitymui trumpa ištrauka iš skyrelio kalbančio apie dviračio medžiagas ir formas:

DVIRAČIO RĖMO EVOLIUCIJA

Medinė Pradžia

Seniau, kai van Drais** dar tik visa tai pradėjo, egzistavo vienintelė praktiška medžiaga šios transporto priemonės gamybai: medis. Šiandien apie medinius dviračius mes linkę galvoti kaip apie neblogą pokštą. Tai gana neteisinga – nors jau nuo 1860-tųjų mediniai dviračiai retai pasirodydavo gamyboje, tačiau vis dar kartas nuo karto pasitaiko gana įdomaus dizaino medinukų. Didžioji dalis šių „medinių“ bandymų žlugdavo, o tai ypač erzindavo jų konstruktorius, nes mediena pasižymi kai kuriomis ypač palankiomis konstrukcinimės savybėmis. Ji yra ypač lengva ir su ja gan lengva dirbti. Na, bent jau su kai kuriomis jos rūšimis. Be to, medis pasižymi daug didesne įvairove nei bet kuris metalas. Nors medis savo stiprumu neprilygsta net silpniausiam metalui, tačiau jo stiprumo ir lengvumo santykis yra daug geresnis nei aliuminio.

Tačiau medis turi ir keletą rimtų trūkumų. Kaip mes visi žinome, medienos struktūra yra skaidulinė. Tai suteikia santykinį stiprumą medžiagai, bet tik viena kryptimi, kai kita kyiptimi laužiant medis gana lengvai lūžta. Klijuojant plonus medžio lakštus skirtingomis kryptimis (klijuotos faneros gamybai) gaunamas neblogas tvirtumas, tačiau tik dvejomis kryptimis, trečia kryptimi gaminio tvirtumas būna gana menkas.

Techniškai, medžio stiprumas vadinamas „anizotropiniu“. Metalai, priešingai – būdami beveik (arba visiškai) neskaidulinės struktūros pasižymi „izotropiniu“ stiprumu. Kombinuotos medžiagos, kaip ir mediena, pasižymi anizotropiniu stiprumu, tačiau jas galima abdoroti ir suteikti stiprumą bet kuria norima kryptimi, todėl, šia prasme, jos yra daug mažiau problematiškos.

Iš dekoratyviškai apkarpyto medžio išeitų truputį keblokas rėmas!

Kita medienos problema yra jos mažas tankis. Dėl šios priežasties mes ją naudojame kietos formos ir kartais būna gana nelengva sujungti į vieną tvirtą visumą medinio rėmo du ar tris elementus. Klijavimas dažniausiai suklijuoja tik išorinius medienos sluoksnius, o tradiciniai sujungimai dažniausiai silpnina medienos struktūrą. Ir netgi jei tau pavyktų išspręsti visas šias problemas, egzistuoja tokios vietos kaip miniklio velenas, kur apkrovos tiesiog per aukštos bet kokiam medžiui.

Medis yra neblogas dalykas, tačiau apskritai geriausia jį palikti valčių, stalų ir panašių daiktų gamybai.

Kaltinė Geležis

Kadangi medis buvo labiau nei netobula medžiaga dviračio gamybai, tai ir lėmė jo nedidelę įtaką dviračio formos evoliucijai. Kita medžiaga kuri pateko dviračių gamintojams į rankas padarė truputį daugiau įtakos šiai evoliucijai. Tai buvo kaltinė geležis. Tačiau tai buvo toks pat žingsnis atgal kaip ir į priekį, nes kaltinė geležis buvo prieinama taip pat tik kietos formos, be to ji buvo daug sunkesnė medžiaga nei medis.

Plieniniai Vamzdeliai

Ilgai neužtruko kai pasirodė daug tinkamesnė medžiaga dviračio gamybai. Kaip ten bebūtų, tai buvo industrinės revoliucijos viršūnė. Dviračius iš pagrindų pakeitė plienas. Kas dar svarbiau, tai technologija leidusi plieną paversti vamzdžiu.

Deimanto Formos Rėmas***

Atsiradus plieninių vamzdžių technologijai reikalai pradėjo iš tikrųjų judėti. 1885 m. Pasirodė pirmasis sėkmingas galiniu ratu varomas saugus dviratis (t.y. įprasto dizaino dviratis; safety bike – angl.), pagamintas J.K. Starley – „Rover“. 1890-taisiais rombo formos rėmo dviratis įgavo daugiau mažiau šiandieninę išvaizdą ir jau buvo masiškai gaminamas tokių gamintojų kaip Thomas Humber.

Ši plieninių vamzdžių ir deimanto formos rėmo sąjunga pasirodė esanti labai ilgaamžė. Tuo pačiu kiekvienam siekiančiam sukurtį geresnį (tvirtą ir saugų) dviratį tenka gana kebli užduotis. Nes saugaus dviračio konceptas įtvirtino gana skirtingą situaciją nei buvo su kitų mechaninių prietaisų (kaip automobiliai, maisto maišytuvai ir t.t.) evoliucija, kur egzistuoja gausybė dizainų variantų ir galimybių jų tobulinimui. Kas liečią dviratį, tai egzistuoja tik viena absoliučiai vyraujanti ir visiškai nustatyta forma perduota mums iš kartos į kartą dviračio rėmų gamintojų. Be to, ne tik rėmo forma, bet ir netgi rėmo konstrukcijai naudojamų vamzdelių dydžiai taip pat buvo sėkmingai insitucionalizuoti.

*Monokokas – (Monocoque – angl.) tai vientisos struktūros tuščiaviduris dviračio rėmas, neturintis jokios vidinės rėmo konstrukcijos. Tai tarsi tuščiavidurė kriauklė ir monokoko rėmo stiprumas prilygsta tik kiauto medžiagos stiprumui. Šio tipo rėmai vis dar yra reti ir dažniausiai jie gaminami iš anglies pluošto. Kartais rėmas formuojamas iš aliuminio lakštų.

**Karl Drais – vokietis, išradėjas, sukūręs taip vadinamą „bėgimo mašiną“ (Laufmashine – vok.), kuri vėliau buvo tituluojama kaip pirmasis dviratis. Šios konstrukcijos pagrindas buvo rėmu sujungti du ratai. Tai galima laikyti mechanizuoto asmeninio transporto pradžia.

***Deimanto formos rėmas – taip vadinamas klasikinis ir labiausiai paplitęs „įprasto“ dviračio rėmas. Rėmą sudaro du trikampiai: pagrindinis laikantis rėmo šakę ir lemiantis pagrindinį dviračio tvirtumą ir prie pagrindinio gale prijungtas mažesnis rėmas, prie kurio tvirtinasi galinis ratas. Deimanto rėmas dar kitaip vadinamas rombo formos rėmu.