Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Železniška kolesarska moč

Bikego, ne tovor: Onya Cycles trike.

Če se želite oddaljiti od odvisnosti od nafte, poskusite s tovornim kolesom. Dober omogoča razmeroma fit odrasle prevoz 500 kilogramov stvari na ravni zemlji, tako da nekaj vrečk živil so torto. V zadnjih letih so naraščajoči pomisleki glede okolja in energetske odvisnosti povzročili, da so tovorna kolesa vroča tema za ustvarjalce in tinkere, ki želijo oblikovati pomemben del prihodnosti.

Koncept seveda ni nov. Kolesa, posebej zasnovana za prevoz tovora, so skoraj tako stara kot kolo. Od konca 19. stoletja so bila tovorna kolesa v številnih razvitih državah uporabljena za prevoz predmetov, ki bi sicer imeli potrebno konjsko moč, in še naprej se uporabljajo za dostavo stvari, kot so kruh, mleko in pošta, po drugi svetovni vojni, ko avtomobili in tovornjaki prevzeli v industrializiranih državah.

Toda oblikovanje tovornih zmogljivosti v prevoz s pogonom na pedala je izziv, ki ne predstavlja samo vprašanja, kje, kaj, kako in koliko prevažati, temveč tudi zaplete vse običajne kompromise za oblikovanje koles - uravnoteženje teže, moči, stroškov, zobnikov, okvirja geometrijo, velikost kolesa itd.

Črni labrador Josha Muirja, Soupy, na cesti v tovorni košari majhnih koles Frances Cycles.

Gre za ogromen, grdo, multivariable problem, ki ga ni mogoče optimizirati za vse aplikacije. Toda čez generacije se je razvilo nekaj priljubljenih strategij, ki dobro opravljajo delo s skupnimi vrstami tovora in terena. Ustvarjalci, kot so Joshua Muir in Saul Griffith, dodajo svoje ideje na teren, s čimer gradijo revolucijo ne samo v oblikovanju tovornih koles, ampak tudi v načinu življenja ljudi.

Klasični prevozniki

Kako ljudje prevažajo tovor na kolesih? Veliko priljubljenih “tovornih koles” so samo običajna kolesa, ki imajo dodano tovorno zmogljivost. Dobre staromodne torbe in prikolice za kolesa, na primer, prihajajo v različnih oblikah in velikostih, vi pa jih lahko odstranite, da ponovno pridobite zmogljivost kolesa. Toda pannierji imajo omejeno zmogljivost, priklopniki pa so lahko težko manevrirani - energijski vleči, ki se nagibajo proti konici, se pomikajo za njo in se oklepajo.

Da bi prostor za kolesa naredil prostor, lahko prednje kolo in vilice kolesa skrčite, podaljšate glavo cevi in ​​pritrdite košaro spredaj. To je obrtniško kolo, prav tako delikatesno kolo, mesarsko kolo, kolo po pošti ali porteur. Ko je košaro pritrjena na okvir in ne na krmilo, krmiljenje ne vpliva. En model, Pashley Mailstar, se še vedno uporablja za dostavo pošte v Združenem kraljestvu, čeprav se na žalost postopno odpravljajo v korist kombijev.

Za še večjo zmogljivost, lahko premaknete sprednje kolo naprej, ga povežete nazaj na krmilo preko par ukrivljenih krmilnih palic in nosite tovor nizko (in zato stabilno) vmes.

Takšno je bilo načelo belgijskega keg kolesa (ki ga danes imenujemo dolgih ali dolgih), prvotno zasnovanega za deželo velikih piv in ravno topografijo. Priljubljeno s kurirji,

ta kolesa prevažajo težke tovore (primerljive z 2-metrskim pivskim bunkerjem za 1½-stopalo, 160 kilogramov), kjer jo voznik lahko preprosto spremlja, kar še posebej pomaga kolesarjem, ki prevažajo živo „tovor“, kot so otroci in hišni ljubljenčki.

Navdih za to klasično oblikovanje, Portland, Ore., Proizvajalec tovora za kolesa Metrofiets, je ustvaril pivsko kolo za lokalno pivovarno, ki ima dve sodi (s pipami iz delov za kolesa), palico iz umetnega lesa, stojalo za pico in les. zvočni sistem.

Tadpoles, alias Christiania trikes (imenovan po okrožju brez avtomobila v Københavnu, kjer so mnogi izdelani), so robustni tovorni tricikli, ki prevažajo velike obremenitve, vključno z otroki, med dvema sprednjima kolesoma. Tako kot drugi tricikli so manj okretni kot kolesa - širša in nagnjena k prevrnitvi med zavoji.

Drugačen pristop tovora je, da se obe kolesi in tovor položita nazaj, tako kot pri ležečem triciklu, kjer voznik z nizkimi nogami stoji naprej.

Življenje po Xtracycle

Morda nobena druga ameriška družba ni storila več za spodbujanje potenciala koles za prevoz tovora kot Xtracycle (xtracycle.com), ki ga je začel strojni inženir Ross Evans.

Spomladi 1995 je Evans začel študirati uporabo koles v državah v razvoju. Opazil je, zlasti v Srednji Ameriki, da konvencionalna kolesa niso bila tako uporabna, kot bi lahko bila.

Pričel je oblikovati cenovno ugoden tovorni prevoznik, ki je bil lahek, okreten, stabilen in lahko potuje po ozkih poteh. To ga je pripeljalo do tega, da je razvil "longtail" komplet za podaljšanje okvirja, pritrdilni vijak, ki podaljšuje dolžino (in nosilnost tovora) običajnih koles, ki jih Xtracycle prodaja pod imenom FreeRadical.

Komplet se pritrdi tik za spodnjim nosilcem kolesa in se pritrdi na izpadanje zadnje osi, ko se zadnje kolo premakne za približno 15 palcev (in zamenja v daljši verigi). Okvir se razteza nazaj, da zadrži zadnje kolo in se ovije za njim, da podpira štiri pokončne cevi, ki nosijo različne pripomočke, kot so stojala in krovi za držanje otroških sedežev ali velikih prtljažnikov.

Veliko današnjih oblikovalcev tovornih koles je navdihnilo Evans. Eksplozivna kultna priljubljenost gladkega Xtracyclesa je navdihnila subindustrijo kompatibilnih dodatkov, ki omogočajo tovorna kolesa v različnih smereh - kot je Stokemonkey komplet za pomoč pri elektromotorju (MAKE Volume 11, stran 82), ki dovoljuje vozniku, da prevaža stotine na strmih hribih, ki bi bilo nemogoče, če bi kdo drug, razen Lancea Armstronga, pedal drugače. Lahko normalno upravljate pedale brez upora motorja, vendar motorja ne morete uporabljati brez pedaliranja. Kot pojasnjuje proizvajalec Clever Cycles, »ne verjamemo v zamenjavo človeške energije z elektriko; verjamemo v zamenjavo avtomobilov. "

Toda tako kot pri belgijskem kegirskem kolesu, dolgoročna kolesa niso vse delo in ne igrajo. Margarita mešalniki s pogonom na pedala in zvočni sistemi na osnovi koles Rock the Bike (Zvezek 11, stran 76) so bili prvotno zgrajeni na Xtracycles.

Majhna vlečnica Joshua Muirja

Graditelj okvirjev Joshua Muir (francescycles.com), ki je soustanovil vplivno kolesarsko orodje Bike za cerkev v Santa Cruzu v Kaliforniji, se z veseljem odpravi na kolesarjenje s svojim 60-kilogramskim črnim labradorjem Soupy. V Belgiji bi lahko dolg potnik omogočil takšno potovanje, toda strme ceste gorovja Santa Cruz zahtevajo nekaj lažjega.

Zato je Muir izdelal visokozmogljivo tovorno kolo, Small Haul, ki kot odhodno točko vzame klasično dolgo konstrukcijo. Namesto njegovega pravokotnega prostora za tovor, ima majhen voziček podolgovato, raztegljivo tkanino, ki je podprta s tankimi, integriranimi okvirji, ki se elegantno zavijejo med sprednjim kolesom in spodnjo cevjo. Nastali prostorski okvir izgleda bolj kot del jadrnice kot tradicionalno delovno kolo.

Muir je prihranil še večjo težo s krmilnim sistemom Small Haul. Klasičen dolgi john vključuje krmilno vodilo, ki uporablja veliko kovine: podaljšan volanski drog povezuje do dveh kovinskih palic, ki tečejo pod tovorno košaro, nato pa se zavijejo nazaj na sprednje vilice. Poleg tega, da so težki, se lahko roke v prostem teku zataknejo, ko se krmilo prevrne.

Namesto tega je Muir prilagodil manj običajno zasnovo, ki temelji na kablih z oblogo, ki jih kolesa že uporabljajo za prenos sil na zavore in menjalnike. Dve cevni cevi majhnega kolesa, ena pod krmilom in druga nad sprednjo vilico, se pritrdita na pravokotno kolesce. Na vsaki strani kolesa je en konec kabla ovit v obe smeri, ki povezuje oba.

Nastali sistem tehta manj kot funt, ravna kot običajno kolo in je dovolj močan, da Muir vleče Soupy, hrano za pse in taborniške pripomočke spredaj, ter drugo orodje v prtljažniku na zadnjem prtljažniku. Edini nestandardni deli so dve aluminijasti jermenici. Small Haul, vključno z generatorsko svetlobo, blatnikom, regalom in črpalko, tehta približno 37 kilogramov. (Muir gradi tudi težji Cycletruck, ki sledi bolj tradicionalni zasnovi vodnega teka in lahko prenaša 200 funtov.)

Za razliko od mnogih izdelovalcev koles po meri (in vseh večjih proizvajalcev), Muir minimizira energijo in strupene materiale, ki jih uporablja, pri čemer lokalno nabavlja komponente, kadar je to mogoče. "Nimam avtomobila in malo vozim," piše. »Večina vseh materialov, ki jih uporabljam, izvirajo iz ZDA, nekatere pa iz območja zaliva. Gradim okvirje z roko, eno za drugo, počasi. "

Saul Griffith's Cargo Trike

Od rojstva svojega sina Huxleyja, aprila 2009, redni sodelavec MAKE Saul Griffith načrtuje in izdeluje tovorna kolesa. Njegov cilj, pravi, je ustvariti vozila, ki lahko prevažajo živila in otroke na strmih hribih v San Franciscu, kar odpravlja potrebo, da bi njegova družina uporabljala avto na lokalni ravni. Z začetkom leta 2010 se bo Griffithova linija koles prodajala po meri s pomočjo svojega podjetja Onya Cycles (onyacycles.com). Če bo povpraševanje po katerem koli modelu vzletelo, jih namerava začeti masovno proizvajati in prodajati po precej nižjih cenah.

Tako kot Muir, je Griffith preučil preteklost, vključno z biblijo za kolesarski dizajn, kolesi in tricikli Archibalda Sharpa, ki je bila prvič objavljena leta 1896 (zdaj je tiskana v publikacijah Dover). Toda kjer se Muir opira na svoja leta mojstrstva, ročno izdelanih okvirov za kolesa z jeklenimi cevmi, ima Griffith visokotehnološki pristop. Na primer, uporablja CAD za modeliranje vsakega kosa kolesa, od okvirja in koles do najmanjše komponente, jih poskuša praktično videti, kako se ujemajo. "Nekega dne", napoveduje on, "bodo vsi oblikovali takšna kolesa in obstajala bo nova vrsta" digitalnega obrtnika "."

V Griffithovi liniji so tri vrste koles, ki so bile oblikovane za zamenjavo avtomobilov za različne namene: svetlobno vlečno “runabout”, ki se lahko prenaša po stopnicah; družinsko usmerjen longtail, kjer se lahko otroci vozijo nazaj; in tovorni trik za najtežje izvleke.

Vsi trije modeli uporabljajo kolesa BMX, ki jih Griffith daje prednost, ker so cenejši in močnejši od 27-palčnih ali 700-milimetrskih koles, in omogočajo večjo stabilnost tako, da vzdržujejo težišče nižje.(Manjša kolesa imajo tudi nekoliko večji kotalni upor, toda gladka tekalna platišča in ustrezna napihljivost.)

Trije kolesa imajo tudi električni motor z notranjim motorjem pesta z planetarnim motorjem

prestavo, ki se lahko nastavi na drugačno prestavno razmerje. Napajanje izhaja iz litij-polimerne baterije in omogoča doseg od 10 do 40 milj, odvisno od teže in terena.

Griffithovih treh modelov je tovorni trike lahko najbolj revolucionaran. Tradicionalni tricikli so naravno stabilni, ko stojijo ali gredo v ravni liniji, vendar so znani po prevrnitvi, ko se obrnete, še bolj nevarno, če so motorizirani in nosijo težek tovor. Da bi odpravili to nestabilnost, so oblikovalci koles od dneva Archibalda Sharpa ustvarili sisteme nagibanja, ki omogočajo, da se kolesa nagibajo v obrat, čeprav se ti nikoli niso pojavili v masivni tržnici.

Večina dvokolesnih krmilnih sistemov uporablja Ackermanovo krmiljenje, ki je bilo prvotno izumljeno za konjsko vprego, pri čemer se kolesa povežejo s kotnimi krmilnimi ročicami, ki jih povezuje kravata. To omogoča, da se vsako kolo obrne z drugačnim radijem okoli iste točke, kar zmanjša trenje in izgubo energije zaradi drsenja pnevmatik.

Za Griffithov sistem za nagibno krmiljenje je razširil Ackermanovo geometrijo v tri dimenzije, tako da se vsako kolo nagne in zavrti pod svojim kotom. To je zahtevalo nekaj »gnarly geometry«, pravi; Griffith je napisal in zagnal 7.000-line simulacijski program, ki je modeliral vse osnovne elemente sistema, analiziral izgubo energije pri vseh možnih sklopih njihovih dimenzij in kotov ter našel optimalno kombinacijo, ob predpostavki tipičnega razpona radija.

Rezultat, pretvorjen iz Matlab-a v kovino, je tricikel, ki se počuti nepričakovano kot kolo, z enominutno krivuljo učenja, ki uči kolesarje, da ne upoštevajo pogleda velike tovorne košare, ki se pred njimi ziblje ob strani in samo normalno vozi.

Cargobiketopia Rising

Kot tranzitni načrtovalec in aktivist na kolesih sem navdušen nad tem, kaj počnejo Muir in Griffith, pa tudi mnogi drugi, ki načrtujejo ne le nova kolesa, ampak tudi lokalne sisteme za kolesarjenje, kolektivno vzdrževanje in načrte za povračilo kolesarstva. prometna in potna infrastruktura (pogosto se nahaja ob starih železniških pravicah, kanalih ali rekah).

Stopnja gradnje, regionalne kolesarske poti so bile doslej izvedene po delih in predvsem v imenu rekreacije. Toda kolesarske poti bi lahko postale tudi arterijsko omrežje za prevažanje ljudi in tovora po vsej lokalizirani skupnosti. Združite to s »intermodalnimi« povezavami za ekspresne avtobuse in vlake in dobite trajnostni prometni sistem s kakovostjo življenja kot gonilno silo.

Tak sistem bi združil skupnosti, namesto da bi jih ločil. Sposobni so lahko prevažali tovor in druge ljudi, vsi pa bi lahko živeli, dihali in se zbirali na varnem, se gibali brez oklepa okrog njih.

Zdi se, da veliko ljudi hrepeni po novi vrsti prometnega sistema in kolikor koli bo prihodnost, bo kolo, ki prevaža tovor, njegov pomemben del. Je cenejša, zabavnejša, bolj zdrava, preprostejša, elegantnejša in bolj ugodna za skupnost kot alternative. Oblikovanje, izdelava in poganjanje novih različic tovornih koles okoli naših mest in naselij bi nas moralo še dolgo zaposlovati.

Hvala Stephenu Bilenkyju in Eriku Zoju za koristne osnovne informacije.

Delež

Pustite Komentar