Pourquoi le penny-farthing?

Le penny-farthing était la norme jusqu'à ce que le «vélo de sécurité» à cadre en diamant soit «inventé» et révolutionne le monde des vélos.

Il me semble étrange de devoir "inventer" pour mettre la même taille de roues sur un vélo, composé de deux triangles (l'idée des triangles est vieille de plusieurs centaines d'années en génie civil).

Pourquoi ces vélos maladroits et dangereux existaient-ils?

Cela ne vous semble étrange que parce que vous avez eu l'avantage de ne jamais avoir à apprendre les leçons du sou du sou et les réalisations technologiques du vélo de sécurité (aka `` debout sur les épaules du syndrome des géants '').

Le penny farthing est seulement maladroit et dangereux parce que vous le comparez à un bond en avant technologique. Cette technologie que vous tenez pour acquise, et ne réalisez pas à quel point il était difficile de développer cette technologie sans avoir l'avantage de la connaître déjà. Deux des principaux éléments technologiques d'un vélo que vous tenez pour acquis:

La réponse de James Bradbury montre le cheval dandy.

• Pneumatique: les pneus en caoutchouc n'existaient qu'en 1887, lorsque John Boyd Dunlop les a inventés. Sans pneus pneumatiques, la conduite d'un véhicule à roues plus petit serait horrible par rapport à un sou de sou.
• La chaîne - L'humble et minuscule chaîne à rouleaux nécessite une quantité importante de sophistication de fabrication pour être abordable. Une chaîne de vélo comprend environ 500 pièces individuelles qui doivent toutes être assemblées avec précision. La production de masse était un concept assez nouveau et n'a vraiment commencé que dans les années 1850 et a été utilisée pour la première fois pendant la guerre civile américaine. Surtout, la chaîne n'a été inventée qu'en 1880.

Le vélo de sécurité avait lui aussi quelques problèmes initiaux, il a commencé avec un vélo à pédale , avant l'inclusion de l'entraînement par chaîne.

De plus, l'idée de "triangles" et leur utilisation en tant que membres structurels n'est pas aussi ancienne que vous ne le pensez. Bien sûr, les gens savent depuis longtemps que les triangles sont «forts», mais notre connaissance analytique et mathématique d'eux n'est que depuis le milieu du XVIIe siècle.

Donc, l'essentiel: les gens ont roulé des penny farthings parce que le vélo moderne n'a pas encore été inventé.

Je pense que la raison simple est que la chaîne cinématique n'avait pas été inventée.

En 1818, le dandy-horse ou draisine a été inventé. C'était de forme similaire à un vélo moderne, mais sans pédales. Les cavaliers filaient avec leurs pieds.

Si vous voulez aller un peu plus vite, surtout sur n'importe quel type d'inclinaison, alors vous avez besoin d'un meilleur moyen de mettre la puissance. Sans chaîne de transmission, la seule option est des pédales connectées directement à une roue. Plus la roue est grande, plus l'engrenage est grand. La circonférence de ces roues a été mesurée en pouces et c'est pourquoi vous pouvez toujours entendre les rapports de vitesse décrits en pouces.

Bien sûr, les grandes roues étaient lourdes et limitées par la longueur de la jambe intérieure du pilote.

N'oubliez pas que lorsque le penny farthing a été inventé, les chevaux étaient encore un moyen de transport majeur - quand vous voyez régulièrement des gens à cheval, l'idée de s'asseoir aussi haut ne semble pas déraisonnable.

Selon une opinion récente, la technologie était moins un facteur que les facteurs sociologiques. La principale différence sociologique entre le Penny-farthing et le cadre de vélo d'aujourd'hui est la perspective de la sécurité: le cycliste veut se sentir en sécurité ou non.

À l'époque où Penny-farthing maîtrisait un cheval / véhicule difficile à monter, c'était un exploit majeur, et les cavaliers voulaient montrer leurs compétences. Conduire un véhicule plus difficile était un souhait des pilotes.

Le vélo d'aujourd'hui avec le cadre en diamant offre principalement la sécurité pour le conducteur, en ayant une bonne vue sur la circulation et une bonne chance de s'arrêter en cas de besoin (vs efficacité, aérodynamique, vitesse, accélération, etc., tandis que le vélo couché et autres mieux dans ces aspects). Aujourd'hui, les cyclistes veulent un vélo qui offre une plus grande sécurité, plutôt que de se sentir en danger.

La vision moderne de l'histoire de la technologie dit à propos du développement technologique que:

1. Au lieu du «modèle linéaire», il existe de nombreux autres modèles sur le développement de la technologie (à commencer par le livre de Thomas Kuhn « La structure des révolutions scientifiques »).
2. Le développement technologique est considéré comme CONSERVATEUR, c.-à-d. il doit être compatible avec le réseau de l'environnement existant (par exemple, la prise d'alimentation de chaque machine doit s'adapter à ce qui est disponible dans les ménages), et seules de petites itérations sont effectuées. Les étapes trop grandes des innovations disparaissent généralement, car elles ne sont pas compatibles avec les besoins / technologies actuels. Ils pourraient revenir plus tard, sous une forme différente. Par exemple, les tentatives de mimer des oiseaux en utilisant leurs vents pour voler étaient considérées comme une impasse pendant cent ans, alors qu'aujourd'hui les micro-robots utilisent le même principe. (Voir le chapitre Thomas P. Hughes: L'évolution des grands systèmes technologiques ).

Il y a beaucoup de recherches sur le développement du vélo dans History of Technology, principalement parce que les chercheurs qui ont lancé ces théories sont venus des Pays-Bas. L'article publié par Bijker ("Le roi de la route: la construction sociale du vélo de sécurité. ") Est un ouvrage majeur qui a introduit la théorie de la construction sociale des systèmes technologiques .

Vous pouvez trouver un bref résumé du livre de Bijker au projet de recherche sur le vélo . Une recherche Google peut vous donner un pdf du document. Notez que le livre de Bijker n'est plus considéré comme "nouveau", mais plutôt "classique", et de nombreuses nouvelles recherches vont au-delà.

La vitesse. Sans la complexité de l'engrenage.

C'étaient des machines de course, pures et simples. Il y en a un au musée des transports de Glasgow avec un profil de jante aérodynamique et des lames de fourche aplaties! Je pense que c'est environ 20-21lbs, encore tout à fait respectable aujourd'hui.

La conduite en douceur de grandes roues sur des routes accidentées était un avantage, mais plus la roue que vous pouviez tourner était grande compte tenu de la mesure de votre jambe, plus vous alliez vite.

Au Royaume-Uni, l'engrenage est toujours exprimé comme le diamètre de la roue sans engrenage équivalente - vous tournerez un engrenage de 100 pouces en descente ...

Les engrenages ajouteraient du poids, du bruit, de la complexité. Ceintures, friction, glissement, perte d'énergie. Chaînes ... OK, quand la chaîne Reynolds a été inventée, elle a pris le relais.

Mais la chaîne n'était pas si révolutionnaire. Tout ce que Reynolds a ajouté était un écart entre les rangées de maillons, qui pouvaient rouler sur des pignons (pignons de tailles différentes, pour une multiplication de la vitesse).

Ce style de base de chaîne était alors séculaire, et sous une forme qui épate l'esprit si vous pensez aux implications de sa fabrication ... ce fil d'argent sur la première photo est une chaîne, probablement de 0,2 mm d'épaisseur, avec des liens sur 0,5 par 1 mm, assemblé à la main. Et réparé à la main aussi. (Oui, cet énorme objet planétaire est une pièce 1c)

Alors qu'un ressort de montre s'épuisait, la chaîne a transféré sa traction vers un diamètre plus grand sur le cône de fusée, pour maintenir la traction et la vitesse des montres constantes. Si vous pensez que nos compétences en ingénierie sont bien meilleures aujourd'hui, lisez-le et pleurez.