3. Voimia

Tutustu voimien hallintaan

Polkupyörän runko on valmistettu putkesta. Näin se on erittäin luja, muttei kuitenkaan liian painava. Yleensä käytetään pyöreää putkea, josta on muotoiltu lujia kolmiorakenteita. Silloin kallisarvoista materiaalia kuluu vähiten, jolloin säästyy rahaa.

Polkupyörän rungon materiaali on tavallisimmin terästä. Teräs on rautaa, johon on sekoitettu muutakin ainetta. Näin siitä on saatu lujaa.


Vipu ja kampi

Alamäessä polkupyörän vauhdista huolehtii Maan vetovoima. Pyöräilijän tehtäväksi jää vain jarrutus. Muualla etenemiseen tarvitaan polkupyörän vipusysteemiä. Ylämäessä Maan vetovoima ei enää ole ystäväsi, ja vipusysteemi joutuukin koville.

Kampi on pyörivä vipu. Kammella pyöritetään akselia, jolloin akseli voi pyörittää esimerkiksi hammaspyörää.

Jos kammella kelataan esimerkiksi köyttä tai vaijeria, kutsutaan sitä vintturiksi. Tuttu vintturi on kalastajan hyrräkela, jolla kelataan siimaa akselin ympärille.



Polkimet ja ketjut

Polkupyörässä on polkimina kaksi kampea. Yhdessä nämä kammet muodostavat vintturin. Polkupyörän vintturilla kelataan suljettua ketjurengasta, joka kiertää hammaspyörien ympäri.

Vintturin liike välitetään takapyörään eräänlaisen vipusysteemin avulla. Etummainen akseli ja hammaspyörä toimivat vipuna, joka vääntää ketjua eteenpäin. Ketju välittää liikkeen takimmaiselle hammaspyörälle ja vääntää sitä. Hammaspyörän akseli kääntää takapyörää.




Vintturia voidaan kelata myös käsillä. Sellainen ratkaisu on liikuntavammaisten kilpapyörissä.

Tanko

Vipua tarvitaan myös polkupyörän ohjaamiseen ainakin hiljaisessa vauhdissa. Ohjaustanko on myös vipu. Mitä pidempi vipu ohjaustanko on, sitä vähemmän voimaa etupyörän kääntämiseen tarvitaan.

Polkupyörä on siis täynnä vipuja. Käsijarrukin toimii vipujen avulla. Vivun avulla jarruvaijeriin saadaan riittävästi voimaa. Vaijeri liikuttaa sitten toisia vipuja, jotka painavat jarrupalat kiinni vanteeseen.



Sähköpyörät

Lihasten apuna polkupyörissä on jo alusta pitäen käytetty apumoottoreita. Niistä kehittyivät aikoinaan mopot ja moottoripyörät. Nykyisin apumoottorit toimivat sähköenergialla. Virtalähteenä toimii akku.


Kiinassa on jo yli 120 miljoonaa sähköpyörää.

Tiivistelmä

  • Rungon luja, voimia kestävä rakenne saadaan aikaan putkista ja kolmioista. Yleensä runko on kestävää terästä.
  • Alamäessä polkupyörää liikuttaa Maan vetovoima. Maan vetovoimaa kutsutaan myös painovoimaksi. Ylämäessä joudut taistelemaan sitä vastaan.
  • Polkupyörän voimia hallitaan vivuilla. Vipuja ovat polkimet, hammaspyörät, jarruvivut ja ohjaustanko.