Unicycle

Latar Belakang

Sebuah unicycle adalah kendaraan beroda tunggal yang secara tradisional digunakan selama pertunjukan sirkus. Ini terdiri dari roda berbicara, pedal, dan tubuh berbentuk tabung yang melekat pada kursi. Sepeda roda satu dibuat seperti sepeda; bagian individu diproduksi secara terpisah kemudian disatukan oleh pabrikan.

Sejarah

Sejarah unicycle dimulai dengan penemuan sepeda. Comte De Sivrac pertama kali mengembangkan sepeda pada akhir abad kedelapan belas. Perangkatnya, yang disebut celerifere, adalah kuda kayu yang memiliki dua roda yang disatukan oleh balok kayu. Pada tahun 1816, kayu, kuda tunggangan seperti ini telah diperbaiki dengan penambahan mekanisme kemudi. Pada tahun 1840, Kirkpatrick Macmillan memperkenalkan mekanisme untuk menggerakkan kuda hobi dengan kakinya. Selama tahun 1860-an kemajuan yang signifikan dibuat dengan pengenalan ban karet, roda berbicara logam, dan hub bantalan bola. Selama tahun 1866, James Stanley menemukan sepeda unik yang disebut Penny Farthing. Kendaraan inilah yang dianggap sebagai inspirasi bagi unicycle.

Selama akhir abad kesembilan belas Penny Farthing adalah sepeda yang populer. Itu memiliki roda depan yang besar dan roda belakang yang kecil. Karena engkol pedalnya terhubung langsung ke as roda depan, roda belakang akan naik ke udara dan pengendara akan bergerak sedikit ke depan. Hal ini kemungkinan mendorong pengendara untuk melihat berapa lama mereka bisa berkendara dengan roda belakang di udara dan unicycle lahir. Bukti teori perkembangan ini dapat ditemukan dalam gambar-gambar dari akhir abad kedelapan belas yang menunjukkan sepeda roda satu dengan roda besar.

Karena sepeda roda satu membutuhkan tingkat keterampilan yang lebih tinggi untuk dikendarai daripada sepeda, banyak orang yang bisa mengendarainya menjadi penghibur. Selama bertahun-tahun, penggemar sepeda roda satu telah menginspirasi produsen untuk membuat desain baru seperti sepeda roda satu tanpa kursi dan tinggi, jerapah. Selama akhir 1980-an, beberapa olahragawan ekstrim menaruh minat pada unicycle dan unicycling outdoor di medan kasar lahir. Hari ini, sepeda roda satu tetap menjadi kendaraan yang relatif tidak dikenal namun ada lebih banyak orang yang mengendarai sepeda roda dua sekarang daripada sebelumnya.

Desain

Sebuah unicycle adalah kendaraan roda tunggal. Biasanya, ini terdiri dari kursi yang terpasang pada bingkai yang terpasang pada hub roda. Kursi tersedia dalam berbagai ukuran dan bentuk. Tidak seperti kursi sepeda, mereka sering melengkung sedikit ke bawah dan simetris. Mereka empuk dan mungkin memiliki "bumper" di setiap ujungnya untuk melindungi mereka selama salah satu pengendara terjatuh. Beberapa kursi didesain dengan pegangan di bagian depan untuk memungkinkan pengendara melakukan berbagai trik.

Kursi terpasang ke bingkai melalui tiang kursi. Berbagai jenis tiang yang tersedia dapat dibedakan dari cara mereka memungkinkan penyesuaian ketinggian. Tiang kursi paling dasar adalah tabung logam dengan lubang yang dibor secara berkala. Ada juga lubang di bodi utama tempat baut ditempatkan untuk menahan tiang kursi. Untuk menyetel tempat duduk lebih tinggi atau lebih rendah, baut dilepas, jok disetel ke lubang berikutnya dan baut diganti. Tiang kursi yang lebih canggih tidak memiliki lubang tetapi dipasang ke rangka melalui penjepit. Klem dilonggarkan atau dikencangkan dengan blot atau sekrup kunci Allen untuk menyesuaikan ketinggian tiang kursi. Desain ini memungkinkan penyesuaian ketinggian kursi yang lebih baik. Selain perbedaan ini, beberapa tiang kursi memungkinkan penyesuaian sudut.

Rangka unicycle adalah struktur logam dengan dua garpu yang menempel pada roda dan tabung berlubang yang terhubung ke tiang kursi. desain yang berbeda tersedia. Yang paling sederhana memiliki garpu datar yang dibaut bersama di atas roda dan dipasang ke tiang kursi. Versi yang lebih canggih dari desain ini memiliki garpu melengkung untuk kekakuan yang lebih baik. Desain yang lebih baik adalah bodi one-piece berbentuk tabung dengan mahkota garpu persegi atau bulat. Struktur ini memiliki lebih sedikit titik kelemahan dan lebih tahan lama.

Rangka terpasang ke bagian tengah roda bersama dengan bantalan, engkol pedal, dan hub bicara. Bantalan adalah bola baja tertutup yang mengurangi gesekan. Engkol pedal melekat pada bantalan, dan di ujung engkol adalah pedal. Hub jari-jari adalah area di mana masing-masing jari-jari roda terpasang. Hub dapat memiliki flensa lurus atau miring yang menempel pada jari-jari dan memiliki poros yang tidak bertangkai atau tidak bertangkai.

Jari-jarinya adalah tabung logam tipis dengan ketebalan 0,08 hingga 0,125 inci (0,2-0,32 cm). Jumlah jari-jari pada sepeda roda satu bervariasi tergantung pada desain dan bisa dari 28 hingga 48. Secara umum, lebih banyak jari-jari lebih baik. Jari-jari dapat diatur dalam pola yang berbeda pada roda. Misalnya mereka dapat memiliki tiga atau empat pola silang. Selain itu, mereka dapat memiliki pola interleaved yang menambah kekuatan dan stabilitas. Jari-jari terpasang ke pelek ban melalui serangkaian lubang. Lubang-lubang ini bisa lurus atau miring agar sesuai dengan sudut jari-jari.

Komponen terakhir dari unicycle adalah ban. Ban unicycle standar memiliki penampang bulat dan tapak rata atau halus. Desain ini sangat ideal untuk dikendarai di permukaan datar. Beberapa ban unicycle luar ruangan memiliki tapak yang lebih tebal yang lebih baik untuk medan yang berat. Ukuran ban unicycle standar adalah 26 inci (66 cm).

Selain unicycle standar yang baru saja dijelaskan, desain lain juga tersedia. Sepeda roda satu Jerapah adalah kendaraan yang lebih tinggi yang digerakkan oleh rantai seperti sepeda. Sementara unicycles standar memiliki ketinggian sekitar 3 kaki (0,91 m), unicycles Jerapah bisa setinggi 15-20 kaki (4,6-6,1 m). Rekor ketinggian untuk unicycle Giraffe adalah sekitar 100 kaki (30,5 m). Jenis unicycle lainnya disebut Ultimate Wheel. Versi ini tidak memiliki jok atau bodi yang hanya terdiri dari roda dan pedal. Jari-jari biasanya diganti dengan piringan kayu lapis untuk mengurangi cedera pada pergelangan kaki pengendara. Roda Impossible terdiri dari roda dan tiang samping tempat pengendara berdiri. Tantangan unicycle ini adalah mencari tahu bagaimana mendorong diri sendiri. Akhirnya, jenis unicycle yang langka adalah monocycle. Desain ini terdiri dari roda besar dengan jok di bagian dalam.

Bahan Baku

Banyak bahan baku yang digunakan untuk membuat unicycle. Karena bodi utama harus memberikan kekuatan dan kekakuan tetapi juga tetap ringan, biasanya terbuat dari paduan baja, aluminium, atau titanium. Baja adalah bahan yang terutama terdiri dari besi. Logam lain yang dapat digabungkan termasuk aluminium, mangan, titanium, tungsten, vanadium dan zirkonium. Selama tahun 1990-an, bahan komposit seperti serat karbon diperkenalkan dan sekarang kadang-kadang digunakan untuk membuat rangka sepeda roda satu. Tergantung pada bahan bingkainya, itu dapat dilindungi dengan berbagai pelapis termasuk enamel yang dipanggang, pelapis bubuk atau pelapisan krom.

Paduan logam juga digunakan dalam konstruksi pelek, jari-jari, engkol pedal, hub, dan tiang kursi. Pelek paling dasar terdiri dari baja chrome. Struktur yang lebih canggih menggunakan paduan baja atau paduan baja chrome. Jari-jari khas terbuat dari baja berlapis seng. Mungkin juga terbuat dari baja tahan karat atau baja berlapis krom.

Komponen unicycle lainnya dibuat menggunakan berbagai bahan. Pedal terbuat dari karet atau plastik. Pedal dasar memiliki karet padat, konstruksi blok tanpa penyetelan spindel. Pedal yang lebih baik terbuat dari plastik padat dengan perangkat penyetel agar sesuai dengan pengendara dengan ukuran berbeda. Joknya bisa dibuat dari berbagai bahan seperti kulit atau vinyl. Mereka juga dapat memiliki bantalan polistiren atau polipropilen.

Manufaktur
Proses

Produksi unicycle biasanya dilakukan dalam dua fase. Pada fase pertama individu Sepeda beroda satu. komponen dibuat. Pabrikan terpisah yang berspesialisasi dalam komponen tertentu biasanya melakukan ini. Pada fase kedua, produsen unicycle membeli komponen dan merakitnya.

Membuat bingkai

• 1 Tabung mulus untuk rangka terbuat dari balok baja padat. Baja dipanaskan dan dicetak menjadi bentuk silinder. Silinder ini dimasukkan ke dalam tungku sehingga menjadi putih-panas. Kemudian digulung di bawah tekanan tinggi. Penggulungan meregangkan atau mengeluarkan baja dan sebuah lubang terbentuk di tengahnya. Sebuah titik penusuk berbentuk peluru didorong melalui tengah baja saat sedang digulung. Setelah tahap penusukan, tabung dilewatkan melalui serangkaian penggilingan untuk memperbaiki bentuk atau ketebalan yang tidak beraturan.
• 2 Untuk membentuk tabung menjadi bingkai unicycle, tabung dipanaskan terlebih dahulu sampai lunak. Ini memungkinkan tabung ditekuk dan dibentuk menjadi struktur yang sesuai. Dalam satu jenis desain unicycle, garpu diratakan dan dikerutkan di ujungnya untuk menyegelnya. Ujung ini juga dilas untuk memberikan stabilitas dan kekuatan yang lebih besar. Sebuah lubang dibor di ujung yang berkerut untuk menyediakan tempat bagi rangka untuk dipasang ke poros roda. Proses ini dapat dilakukan dengan mesin atau dengan tangan. Potongan bingkai yang menempel pada tiang kursi ditarik dengan ketebalan yang sesuai menggunakan rol dan kemudian dipotong. Ketiga potongan bingkai tersebut kemudian disatukan dalam sebuah coupler logam yang memiliki dua lubang yang menempel pada garpu dan satu lubang di sisi yang berlawanan di tengah yang menempel pada potongan ketiga. Tautan ini dilas tertutup.
• 3 Bingkai diletakkan di atas jig dan diperiksa untuk memastikan bahwa bingkai itu sejajar dan dibentuk dengan benar. Karena masih panas, penyesuaian halus dapat dilakukan. Fluks berlebih dan logam mematri dibersihkan dan lasan digiling halus. Setelah logam didinginkan, penyesuaian lain dapat dilakukan.
• 4 Untuk melindungi rangka logam dan memberikan tampilan yang lebih menarik, biasanya dilapisi. Pelapisan dapat dilakukan dengan lukisan semprotan tangan atau dengan melewatkan bingkai melalui ruang penyemprotan elektrostatik otomatis. Di ruangan ini, bingkai diberi muatan negatif dan disemprot dengan cat bermuatan positif. Bingkai diputar untuk mendapatkan cakupan penuh. Pernis akhir kemudian diterapkan. Beberapa unicycles dilapisi dengan pelapisan krom, bukan cat.
• 5 Kursi biasanya dibuat oleh kontraktor luar dan dikirim ke pabrik. Tiang kursi dibaut ke bagian bawah kursi. Seat post kemudian dimasukkan ke dalam rangka unicycle dan dilekatkan dengan baut atau klem.

Roda, pelek, dan jari-jari

• 6 Pelek diproduksi pada mesin yang menggulung strip baja menjadi lingkaran melingkar. Lingkaran tersebut kemudian dilas dan dibentuk lebih lanjut. Lubang dibor di pelek pada interval dan sudut yang ditentukan. Lubang yang lebih besar juga dibor di pelek untuk memungkinkan nosel udara ban dapat diakses.
• 7 Jari-jari dipasang di tepi lubang ini. Di salah satu ujung jari-jari adalah puting yang disekrup ke lubang pelek. Ujung jari-jari yang lain melekat pada hub roda, yang merupakan perangkat berbentuk cakram logam. Jari-jari ditempatkan di lubang pelek dan hub dalam pola tertentu. Jari-jari dikencangkan dalam arah yang seragam untuk meluruskan roda. Sebuah liner ditempatkan di bagian dalam pelek untuk melindungi ban dalam dari kerusakan oleh jari-jari.
• 8 Sebuah ban dalam karet ditempatkan di sekitar pelek dan kemudian ban luar dipasang. Nosel udara ditarik melalui bingkai pelek dan ban dalam dipompa ke tekanan udara yang sesuai.

Perakitan akhir

9 Untuk melengkapi unicycle, berbagai bagian dihubungkan. Bingkai terpasang ke roda melalui tabung logam padat. Bantalan terpasang di sepanjang area yang sama, bersama dengan engkol pedal. Seluruh rakitan terkunci di tempatnya dengan mur dan baut. Ban unicycle dipompa dan penyesuaian akhir dilakukan.

Kontrol Kualitas

Berbagai pengujian dilakukan untuk memastikan bahwa setiap bagian unicycle memenuhi spesifikasi. Tahap pertama kontrol kualitas disediakan oleh pemasok suku cadang unicycle. Inspeksi visual dilakukan selama sebagian besar proses manufaktur. Untuk pembuat komponen plastik, inspeksi visual dapat menemukan hal-hal seperti potongan yang cacat dan bagian yang tidak terpasang dengan benar. Selain itu, langkah-langkah kontrol kualitas lainnya diambil. Misalnya, produsen tabung baja diharuskan untuk membentuk tabung dengan ketebalan tertentu. Untuk melakukan ini, mereka menggunakan perangkat yang dikenal sebagai pengukur sinar-X. Instrumen ini dipasang langsung ke jalur produksi dan mengontrol rol untuk mengubah ukuran tabung baja jika perubahan ketebalan ditentukan.

Tahap kedua dari kontrol kualitas dilakukan di pabrik unicycle. Potongan komponen yang masuk diperiksa secara fisik untuk memastikan mereka memenuhi spesifikasi. Misalnya, diameter ban diukur atau warna bingkai diperiksa. Setelah unicycle dirakit, spesialis kontrol kualitas mengujinya untuk melihat cacat yang jelas. Misalnya, roda diputar untuk memastikannya lurus atau baut diperiksa kekencangannya.

Masa Depan

Sementara desain unicycle telah berubah sedikit selama bertahun-tahun, penemu tidak berhenti berusaha untuk menghasilkan siklus yang lebih baik. Sebagian besar upaya ini terkait dengan membuat unicycle lebih aman dan lebih mudah dikendarai. Sebagai contoh, sebuah paten yang dikeluarkan di Amerika Serikat selama tahun 1994 menjelaskan sebuah sepeda roda satu yang dirancang untuk memiliki kemiringan terbatas. Penemuan ini menggunakan kontak tanah yang dipasang pada pedal untuk membatasi jumlah kemiringan yang dialami pengendara. Paten lain yang dikeluarkan pada tahun 1999 menjelaskan unicycle yang dilengkapi dengan setang yang dapat membantu pengendara pemula. Selain desain baru ini, perbaikan lain pada unicycles kemungkinan akan berupa material komposit baru yang membuat kendaraan lebih kuat, lebih tahan lama, dan lebih ringan.

Tempat Belajar Lebih Lanjut

Buku

Ensiklopedia Kirk-Othmer Teknologi Kimia. New York:John Wiley &Sons, 1994.

Majalah

Johnson, R. C. "Unicycles and Bifurcations." Jurnal Fisika Amerika (Juli 1998).

Martin, S. "Miyata Unicycle./ Bersepeda (April 1993).

Lainnya

Halaman Web Unicycle. Desember 2001. .

Perry Romanowski