Cargo Bike Power - 💡 Fix My Ideas

Cargo Bike Power

Cargo Bike Power


Autore: Ethan Holmes, 2019

Bikego, non carico: triciclo Onya Cycles.

Se vuoi svezzarti dalla dipendenza dal petrolio, prova una bici da carico. Uno buono permette ad un adulto relativamente in gamba di trasportare 500 chili di roba su un terreno pianeggiante, quindi alcuni sacchetti di generi alimentari sono dolci. Negli ultimi anni, crescenti preoccupazioni per l'ambiente e la dipendenza energetica hanno reso le biciclette da carico un tema caldo per i produttori e gli artigiani che vogliono progettare un pezzo importante del futuro.

Il concetto non è nuovo, ovviamente. Le biciclette appositamente progettate per trasportare merci sono vecchie quasi quanto la bicicletta stessa. A partire dalla fine del XIX secolo, in molti paesi sviluppati venivano utilizzate biciclette da carico per trasportare oggetti che altrimenti avrebbero richiesto potenza, e continuarono ad essere usati per consegnare cose come pane, latte e posta fino a dopo la seconda guerra mondiale, quando automobili e i camion hanno preso il sopravvento nei paesi industrializzati.

Ma progettare la capacità di carico in un trasporto a pedali è una sfida che non solo pone domande su dove, cosa, come e quanto trasportare, ma complica anche tutti i soliti compromessi di progettazione della bici: bilanciamento di peso, forza, costi, ingranaggi, telaio geometria, dimensioni della ruota e così via.

Il labrador nero di Josh Muir, Soupy, in viaggio nel cesto del carico di una piccola corsa di Frances Cycles.

È un problema vasto, disordinato e multivariabile che non può essere ottimizzato per tutte le applicazioni. Ma nel corso delle generazioni, alcune strategie popolari si sono evolute e fanno un buon lavoro con tipi di carico e terreno comuni. Makers come Joshua Muir e Saul Griffith stanno aggiungendo le proprie idee sul campo, costruendo una rivoluzione non solo nel design delle bici da carico, ma nel modo in cui le persone vivono.

Vettori classici

Come fanno le persone a trasportare carichi sulle bici? Molte famose "bici da carico" sono solo biciclette normali con capacità di carico aggiunte. Ad esempio, buone borse e rimorchi per biciclette di vecchio stile sono disponibili in varie forme e dimensioni e puoi staccarli per riacquistare le prestazioni della tua bicicletta. Ma i panniers hanno capacità limitate e i rimorchi possono essere difficili da manovrare - l'energia incline alla punta si trascina dietro e fa rumore.

Per fare spazio ai carichi sulla bici stessa, puoi ridurre la ruota anteriore e la forcella della bici, allungare il tubo sterzo e attaccare un cesto davanti. Questa è la bici del commerciante, ovvero deli bike, macellaio, bici da corsa o porteur. Con il cestello fissato al telaio, anziché il manubrio, lo sterzo non viene modificato. Un modello, Pashley Mailstar, è ancora usato per consegnare la posta nel Regno Unito, anche se purtroppo sono stati ritirati a favore dei furgoni.

Per una capacità ancora maggiore, è possibile spostare la ruota anteriore in avanti, collegarla al manubrio tramite una coppia di aste di sterzo curve e trasportare il carico basso (e quindi stabile) in mezzo.

Tale era il principio alla base della bicicletta keg belga (ora comunemente chiamata long john o long haul), originariamente progettata per una terra di grandi birre e topografia piatta. Popolare con i messaggeri,

queste biciclette trasportano carichi pesanti (paragonabili a un barilotto di birra da 160 piedi e mezzo metro) in cui l'autista può facilmente monitorarlo, il che aiuta soprattutto i conducenti a trasportare "merci" come bambini e animali domestici.

Ispirato da questo design classico, Portland, Ore., Il produttore di biciclette da carico Metrofiets ha creato la birra da birra per un birrificio locale, che trasporta due barilotti (con rubinetti fatti con pezzi di biciclette), una barra di legno intarsiata, una griglia per pizza e un legno sistema audio a pannelli.

I girini, detti anche trippisti di Christiania (che prendono il nome dal distretto senza automobili di Copenaghen, dove molti sono fatti), sono robusti tricicli da carico che trasportano grandi carichi, compresi i bambini, tra due ruote anteriori. Come altri tricicli, sono meno maneggevoli delle biciclette - più larghi e inclini a ribaltarsi durante le curve.

Un approccio diverso al cargo-trike consiste nel mettere le due ruote e il carico dietro, come nei tricicli reclinati, dove il guidatore si siede basso con le gambe estese in avanti.

La vita dopo Xtracycle

Forse nessun'altra azienda americana ha fatto di più per promuovere il potenziale delle biciclette per il trasporto di merci rispetto a Xtracycle (xtracycle.com), avviato dall'ingegnere meccanico Ross Evans.

Nella primavera del 1995, Evans iniziò a studiare l'uso della bicicletta nei paesi in via di sviluppo. Notò, in particolare in America Centrale, che mentre le biciclette convenzionali erano abbondanti, non erano così utili per le persone come potevano essere.

Decise di progettare una nave da trasporto economica che fosse leggera, manovrabile, stabile e in grado di percorrere strade strette. Questo lo ha portato a sviluppare il kit di allungamento del telaio "longtail", un attacco imbullonato che estende la lunghezza (e la capacità di carico) delle biciclette normali, vendute da Xtracycle sotto il nome di FreeRadical.

Il kit si attacca appena dietro il movimento centrale della bicicletta e si blocca ai forcellini dell'asse posteriore, spostando indietro la ruota posteriore di circa 15 pollici (e sostituendo una catena più lunga). Il telaio si estende indietro per contenere la ruota posteriore e avvolge dietro di esso per supportare quattro tubi verticali che trasportano una varietà di accessori, come rack e ponti per tenere seggiolini o grandi borse laterali.

Molti degli odierni designer di biciclette da carico sono stati ispirati da Evans. La popolarità esplosiva del culto di Xtracycles ha ispirato un sotto-settore di componenti aggiuntivi compatibili che portano le bici cargo in diverse direzioni, come il kit di assistenza motore elettrico Stokemonkey (MAKE Volume 11, pagina 82), che consente a un motociclista di trascinare centinaia di chili su ripide colline che sarebbe impossibile per chiunque tranne Lance Armstrong pedalare altrimenti. È possibile pedalare normalmente senza alcuna resistenza del motore, ma non è possibile utilizzare il motore senza pedalare. Come spiega Clever Cycles, "Non crediamo nella sostituzione del potere umano con l'elettricità; noi crediamo nella sostituzione delle auto ".

Ma come con la bici belga, le bici longtail non sono tutte a lavoro e senza gioco. I miscelatori Margarita con pedale e i sistemi audio basati su bici di Rock the Bike (Volume 11, pagina 76) sono stati originariamente costruiti su Xtracycles.

Piccola preda di Joshua Muir

Il costruttore di cornici Joshua Muir (francescycles.com), che ha co-fondato l'influente Bike Church Tool Cooperative a Santa Cruz, in California, ama andare in bicicletta in campeggio con il suo labrador nero da 60 libbre, Soupy. In Belgio, un lungo giovanotto potrebbe consentire un viaggio come questo, ma le strade ripide delle montagne di Santa Cruz richiedono qualcosa di più leggero.

Così Muir ha progettato una bici da carico ad alte prestazioni, la Small Haul, che prende il classico design da long john come punto di partenza. Al posto della sua area di carico rettangolare, il Piccolo Raggio ha un cestello di carico in tessuto allungato e allungato supportato da sottili tubi integrati del telaio che si incurvano con grazia tra la ruota anteriore e il tubo obliquo. La struttura spaziale risultante assomiglia più a una parte di uno yacht da corsa che a una tradizionale bici da lavoro.

Muir ha risparmiato ancora più peso con il sistema di sterzo di Small Haul. Il classico long john include lo sterzo a folle, che utilizza molto metallo: un piantone dello sterzo esteso si collega a due aste metalliche che scorrono sotto il cesto di carico e poi si curvano sopra la forcella anteriore. Oltre ad essere pesanti, i bracci folli possono rimanere bloccati quando detriti o carichi si bloccano nello sterzo.

Invece, Muir ha adattato un design meno comune basato su cavi inguainati, che le biciclette usano già per trasmettere forze a freni e deragliatori. I due tubi di sterzo della Small Haul, uno sotto il manubrio e l'altro sopra la forcella anteriore, si attaccano ciascuno a una puleggia perpendicolare. Su ciascun lato della bicicletta, un'estremità del cavo si avvolge all'indietro attorno a ciascuna delle stesse pulegge, collegando le due.

Il sistema risultante pesa meno di un chilo, si comporta come una bicicletta normale ed è abbastanza forte da permettere a Muir di trasportare Soupy, cibo per cani e materiale da campeggio di fronte, oltre ad altri attrezzi in gerla sul portabagagli posteriore. Le uniche parti non standard sono le due pulegge in alluminio. Il piccolo raggio, compresa la luce del generatore, parafango, cremagliera e pompa, pesa circa 37 sterline. (Muir costruisce anche un Cycletruck più pesante, che segue un disegno di sterzo a folle più tradizionale e può trasportare 200 libbre.)

A differenza di molti costruttori di biciclette custom (e di tutti i principali produttori), Muir riduce al minimo l'energia e i materiali tossici che utilizza, procurandosi i componenti localmente quando possibile. "Non possiedo un'auto e guida poco", scrive. "La maggior parte dei materiali che utilizzo provengono dagli Stati Uniti e alcuni provengono dalla Bay Area. Costruisco i frameset a mano, uno alla volta, lentamente. "

Cargo Trike di Saul Griffith

Dalla nascita di suo figlio, Huxley, nell'aprile del 2009, il collaboratore regolare di MAKE Saul Griffith ha progettato e costruito bici da carico. Il suo obiettivo, dice, è quello di creare veicoli in grado di trasportare generi alimentari e bambini sulle ripide colline di San Francisco, eliminando la necessità per la sua famiglia di utilizzare un'automobile a livello locale. Con una data di lancio dell'autunno 2010, la linea di biciclette Griffith sarà venduta come custom build attraverso la sua società Onya Cycles (onyacycles.com). Se la domanda per uno qualsiasi dei modelli decolla, ha intenzione di iniziare a produrli in serie per vendere a prezzi molto più bassi.

Come Muir, Griffith ha studiato il passato, compresa la "bibbia" di design di biciclette, "Biciclette e tricicli" di Archibald Sharp, pubblicata per la prima volta nel 1896 (ora stampata da Dover Publications). Ma dove Muir attinge ai suoi anni di maestria, con le sue strutture da bicicletta in tubo d'acciaio, Griffith ha un approccio più tecnologico. Ad esempio, usa CAD per modellare ogni pezzo di una bicicletta, dal telaio e le ruote al componente più piccolo, provandoli virtualmente per vedere come si adattano. "Un giorno", predice, "tutti progetteranno biciclette come questa e ci sarà un nuovo tipo di 'artigiano digitale'".

La linea di Griffith presenta tre tipi di bici, tutte progettate per sostituire le auto per usi diversi: un "runabout" che trasporta la luce e che può essere portato su per le scale; una longtail orientata alla famiglia, dove i bambini possono cavalcare dietro; e un trike cargo girino per il trasporto più pesante.

Tutti e tre i modelli utilizzano ruote BMX, che Griffith favorisce perché sono più economiche e resistenti rispetto alle ruote da 27 pollici o 700 mm e facilitano una maggiore stabilità mantenendo il centro di gravità più basso.(Anche le ruote più piccole presentano una resistenza al rotolamento marginalmente maggiore, ma il battistrada del pneumatico è liscio e l'inflazione corretta è più importante).

Le tre biciclette hanno anche un motore elettrico da un motore con mozzo interno con planetario

ingranaggio che può essere impostato su diversi rapporti di trasmissione. La potenza proviene da una batteria ai polimeri di litio e offre un'autonomia di 10 o 40 miglia, a seconda del peso e del terreno.

Dei tre progetti Griffith, il cargo trike potrebbe essere il più rivoluzionario. I tricicli tradizionali sono naturalmente stabili stando fermi o andando in linea retta, ma sono noti per le mance quando si gira, con un pericolo ancora maggiore se sono motorizzati e trasportano un carico pesante. Per rimediare a questa instabilità, i progettisti di bici sin dai tempi di Archibald Sharp hanno creato sistemi di sterzo inclinato che consentono alle ruote di inclinarsi nella svolta, sebbene queste non siano mai apparse in un triciclo del mercato di massa.

La maggior parte dei sistemi di sterzo a due ruote utilizzano lo sterzo Ackerman, originariamente inventato per carrozze trainate da cavalli, in cui le ruote si collegano a bracci sterzanti collegati tra loro da un tirante. Ciò consente a ciascuna ruota di ruotare su un raggio diverso attorno allo stesso punto, riducendo l'attrito e la perdita di energia dallo slittamento del pneumatico.

Per il sistema di inclinazione dello sterzo di Griffith, ha esteso la geometria di Ackerman in tre dimensioni in modo che ogni ruota si inclini e giri alla sua stessa angolazione. Ciò richiedeva una "geometria nodosa", dice; Per arrivare al suo progetto definitivo, Griffith ha scritto e gestito un programma di simulazione di 7.000 linee che modellava tutti gli elementi di base del sistema, analizzava la perdita di energia in qualsiasi insieme possibile delle loro dimensioni e angoli, e trovava la combinazione ottimale, assumendo un intervallo tipico dei raggi di guida.

Il risultato, convertito da Matlab in metallo, è un triciclo che sembra incredibilmente simile a una bicicletta, con una curva di apprendimento di un minuto che insegna ai piloti di ignorare la vista di un grande cesto da carico che ondeggia di fronte a loro e di cavalca normalmente

Cargobiketopia Rising

Come pianificatore di transito e attivista di biciclette, sono entusiasta di ciò che Muir e Griffith stanno facendo, così come di molti altri che stanno progettando non solo nuove bici ma anche sistemi di condivisione di biciclette locali, collettivi di manutenzione e piani per il recupero di biciclette. infrastrutture stradali e stradali (spesso situate lungo i vecchi diritti ferroviari, canali o fiumi).

Livello di costruzione, le piste ciclabili regionali sono state finora realizzate in modo frammentario, soprattutto nel nome della ricreazione. Ma le piste ciclabili potrebbero anche diventare una rete arteriosa per il trasporto di persone e merci in tutte le comunità ri-localizzate. Combina questo con connessioni "intermodali" per esprimere autobus e treni, e hai un sistema di trasporto sostenibile con la qualità della vita come forza trainante.

Un simile sistema avrebbe unito le comunità, invece di separarle. I normodotati potevano trasportare merci e altre persone in giro, e tutti potevano vivere, respirare e riunirsi in sicurezza, muovendosi senza un muro di armatura che li circondava.

Molte persone sembrano desiderare un nuovo tipo di sistema di trasporto, e qualunque sia il futuro, la bicicletta che trasporta merci sarà una parte importante di esso. È più economico, più divertente, più sano, più semplice, più elegante e più favorevole alla comunità rispetto alle alternative. E progettare, realizzare e pedalare nuove varianti di biciclette da carico nelle nostre città e cittadine dovrebbe tenerci occupati per molti anni a venire.

Grazie a Stephen Bilenky e Erik Zo per le utili informazioni di base.



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