Velociped

Z lat. velox, rychlý, a pes, noha, česky tolik jako stroj rychlonohý nebo rychle pádící je vozidlo nejčastěji dvoukolové, tak že je udržováno v rovnováze jen setrvačností hmoty a obratností jezdce, jehož silou svalovou také se přivádí do pohybu, v nejnovější době ovšem též silou motorickou. Snaha po sestrojení v-u je dosti stará. Již Francouz Francois de Bachaumont vypravuje, že na počátku XVIII. století různí mechanikové cestovali na vozech, hnaných rukama nebo nohama cestujícího, prostřednictvím pružin. Také ve spisech ze století XV. a XVI. jsou různé narážky na stroje v-ům podobné. Roku 1649 sestrojil Hans Hautsch v Norimberce vůz čtyřkolový, hnaný svalovou silou jezdce, konstrukce primitivní, v běhu pomalý, ale Němci se na základě toho domnívají, že vynálezcem v-u je Němec. Francouzi připisují vynález v-u čtyřkolového M. Richardovi, lékaři v La Rochelle, jehož vozu z r. 1693 s pohonem šlapátkovým bylo v Paříži užíváno několik let. Blanchard a Mesurier umístili r. 1779 na voze dva jezdce a přední řídil vůz, zadní obstarával šlapáním pohon. V téže době dály se pokusy téhož druhu v Janově, Padově a v Bologni. Angličané pokládají za vynálezce v-u J. Veversa, jehož vůz popsán byl po prvé v časopise „London Magazine“ r. 1769. Pán na kozlíku řídil povoz pomocí otěží, připojených k voji, sluha vzadu šlapal a přiváděl tím vůz kočáru podobný do pohybu. Konstrukce byla vlastně Richardova. Myšlenka samohybných vozův a snaha po zvýšení rychlosti vedla pak ke konstrukci vozů tříkolových i dvojkolových, byla však nešikovností vynálezců tak zaměstnána, že skoro po tři desetiletí jen živořila. Význačným vynálezcem této doby byl stroj svob. p. K. W.  z Draisů z r. 1817, zvaný podle vynálezce také „draisina“. R. 1862 Michaud a Lallement stroj Draisův, jenž zatím téměř upadl v zapomenutí, opatřili na předním kole dvěma šlapátky a dosáhli tím ovšem rychlosti mnohem větší. Týmž časem zdokonalována byla Američany, Francouzi a Angličany tříkolka a v. stával se vždy víc a více vozidlem pro zábavu. Z konstrukcí z let šedesátých stol. XIX. budiž uvedena jen konstrukce Macdonaldova (Amsterdam, Spoj. Obce sev.-amer.), při níž rám byl ze železných trubek, a konstrukce učitele tělocviku Trefze ze Štutgartu z r. 1869, z níž se později vyvinul v Anglii tzv. „rover“. U kola Trefzova hnáno bylo převodem od šlapátek kolo zadní a kolem předním řídil se směr jízdy. Od dvojkolek přešlo se i k jednokolkám a sestrojil první stroj toho druhu Angličan J. Hobby. Kolo jeho mělo průměr 12 stop a jelo největší rychlostí 40 km za hodinu. Také se připisuje vynález monocyklu Boulangerovi z Bostonu, jenž se strojem svým při první jízdě sjel do vody a utopil se.
První v-y byly konstrukce velmi primitivní. Jízda na kolech dřevěných se železnými nákolními obručemi nebyl nijak příjemná. R. 1867 Madison zavedl kola s paprsky drátěnými místo dřívějších kol s dřevěnými neb železnými špicemi a r. 1868 Bradfort v Americe opatřil dřevěné loukotě nákolnicemi gumovými. Téhož roku byla též zavedena ložiska válečková a kuličková. Přední kolo dělalo se od r. 1869 značně větší než kolo zadní, aby se dosáhlo příznivého převodu silového a rychlosti pokud možno největší. Jízda na těchto kolech nebyla však dosti bezpečná a proto byla velmi rychle vytlačena, když anglická firma Starley a Sutton v Coventry r. 1885 počala zaváděti zmíněné již „rovery“. Ze dvou sedadlem spojených 30palcových kol hnáno bylo zadní od šlapátek převodem řetězovým a kolem předním řídil se směr jízdy pomocí řídítek, jež ovládány byly jezdcem. Tím dosaženo bylo základního typu nynějších v-ů, jež ovšem v detailních provedeních jak mezi sebou, tak i od svých předchůdců dosti značně se liší. Z vozidla pro zábavu stal se komunikační prostředek užívaný dnes ve všech oborech lidské činnosti, zvlášť od té doby, co pohon svalový nahrazen byl pohonem motorickým a z jednoduchého v-u vyvinul se motocykl, v úzké souvislosti s moderním automobilismem. Tak jako dvojkolka a tříkolka stala se i dřívější čtyřkolka automobilní a upadlo v dávné již zapomenutí, že byla předchůdkyní nynějších v-ů. Nepřehledná řada továren celého světa snaží se, aby to, co již dosaženo bylo, přivedla k další ještě dokonalosti, a bude konečný cíl tohoto rozvoje dosažen, až nebude již možno zvýšiti rychlost těchto vozidel a nebude již možno zmenšiti jejich váhu. Velocipedismus, jehož hlavní rozvoj počíná se r. 1890, stal se sportem, později módou a je dnes již praktickou potřebou, mizí však víc a více v motocyklismu a automobilismu. Dnes již rozumí se názvem v. pouze stroj dvoukolový (dvojkolka, bicykl, bicykletta) neb tříkolový (trojkolka, tricykl) přiváděný do pohybu šlapáním; stroje s pohonem motorickým označují se všeobecně názvem motocykly nebo motorky a míní se názvem tím obyčejně motorová dvojkolka. Motorové tříkolky počítají se z části a motorové čtyřkolky vůbec k automobilům. Rozeznáváme tedy podle počtu kol v-y jednokolové až čtyřkolové a podle způsobu pohonu v-y s pohonem šlapátkovým a motorickým čili automobilním.
Podle účelu rozeznáváme v-y sportovní a speciálně závodní, v-y turistické a v-y užitkové užívané při dopravě zboží, zpráv, dopisů v poštovnictví, železnictví, v obchodech a živnostech, při službě vojenské a válečné, zdravotnické, hasičské atd. V polní službě vojenské užívá se u nás v-ův od r. 1884, ve Francii od r. 1886, v Anglii a ve Švýcarsku od r. 1887. Téměř všechny armády evropské mají dnes zvláštní sbory velocipedistské a jednotlivým oddělením přidělují se velocipedisté pro službu zpravodajskou.
V-y se šlapátky se liší podle počtu jezdců neb sedel v jednosedlové a vícesedlové a mohou býti sedla upravena vedle sebe, tzv. sociétables, nebo za sebou. Při úpravě sedel za sebou zovou se v-y tandejmové a rozeznáváme podle počtu sedel stroje dvousedlové až sedmisedlové (duplet až septuplet), ba byly sestrojeny i tandemy desetisedlové. K motorovým dvoukolkám připojují se často vozíky postranní, tak že se proměňují v motorové tříkolky, a motorové čtyřkolky spojují se dnes namnoze již s vozy závěsnými, tak že povstávají automobilní vlaky. Motorové dvoukolky a tříkolky zavedeny jsou dnes již v četných městech jako motorové č. automobilní drožky a motorových vozů nákladních užívá již i průmysl na přivážení surovin a rozvážení výrobků. Vedle toho většina motorových vozů je v upotřebení posud jen pro zábavu representaci.
V-y jednokolové (motocykly) nenabyly praktického významu. Užívá se jich jako kuriosity při různých produkcích, právě tak jako koleček na boty (pozn. red. předchůdce kolečkových bruslí).
V-y dvoukolové (bicykle, bicyklem) skládají se ze dvou kol, předního a zadního, spojených rámem. Na rámě umístěno je sedlo Si pro jezdce, jenž šlapáním na kliky se šlapadly Š uvádí transmissí T do pohybu kolo zadní Z a řídí směr jízdy pomocí řídítek Ř tím, že natáčí přední kolo P. Kromě těchto hlavních částí bývá na každém v-u brzda B pro omezení rychlosti na svazích, svítilna pro bezpečnost a osvětlení jízdné dráhy za doby noční, chránítka oděvu aj. v. Konstrukce rámu dvoukolek je dnes již jaksi ustálena a byl na základ přijat téměř obecně typ Humberův. Provádí se z trubek ocelových, mezi sebou spojených, někdy i ze dřeva hlavně bambusového. Tvar a rozměry jsou výsledky dlouholetých zkušeností. Skládá se z tyče přední, do níž zasazena je tyč řídicí, dole rozvidlená ve vidlici, v níž uloženo je kolo přední. Horní část tyče opatřena je dvěma příčnými rameny, řídítky, a vidlice je do předu poněkud vyhnuta, aby váha jezdce nepřenášela se přímo ve směru svislém na přední ložisko. Tyč přední spojena je s rámem zadního kola dvěma tyčovými spojkami. Horní spojka H schází u kol dámských, a spojka spodní S bývá u dámských kol dvojitá. Tyč vzpěrná V nese zároveň sedlo, je rovnoběžná s tyčí přední a tak nakloněna, že jezdec při šlapání je svrchní částí těla nad klikami. Od tyče vzpěrné váha rámu a jezdce přenáší se dvěma vidlicemi A a D na kolo zadní a to hlavně vzpěrou a vidlici vodorovnou. Toho dosahuje se správnou konstrukcí sedla, jehož tlak přenáší se na vzpěru a následkem sklonu tyčí a vidlic více na vidlici spodní D.
Konstrukce sedel má býti vždy přizpůsobena váze jezdce. Váha ta je vůbec pro upotřebení v-u důležitá. Normou ze zkušenosti odvozenou je, že v. není radno z příčin bezpečnostních zatěžovat více než na pateronásobnou vlastní váhu, čehož však se nedbá a v-ů závodních.
U dvokolek dámských sedlo je posunuto poněkud více ku předu a je také o něco níž než u kol panských.
Kola dvoukolky a v-ů vůbec skládají se z věnce a náboje spojených mezi sebou paprsky. Průměr kola předního dělává se o něco větší než průměr kola zadního, když např. kolo přední má průměr 75 až 80 cm, má kolo zadní průměr 70 – 75 cm, ale každá továrna drží se poměrů jiných. Postavení paprsků má dnes význam podřízenější než dříve, protože se užívá výborného materiálu, totiž ocelového drátu, a ohledy na nejpříznivější namáhání ustupují do pozadí. Užívá se nejčastěji tangenciálního zapuštění paprsků do náboje, zvlášť při lehkých kolech závodních pro větší pružnost, při lacinějších kolech také zapuštění radiálního. Dobrá jakost v-u závisí především na správné uložení osy v rámu. Konstrukcí je velmi mnoho, u všech je však patrna snaha omeziti opotřebování a ztrátu síly na míru nejmenší. Lůžka jsou dnes již všeobecně kuličková, tak zařízená, aby prach neměl přístupu dovnitř. Konstruktivně liší se uložení klikové od uložení zadního kola. Přední kolo má uložení zcela jednoduché. Lůžko klikové spojeno je s tyčemi rámu a točí se v něm při šlapání na kliky krátký hřídelík s kolečkem řetězovým. Zadní ložisko je rovněž kuličkové, tak jako ložisko přední. Řetězové kolečko, jež pohánělo je řetězovým kolečkem klikovým, spojeno je s kolem zadním, kdežto hřídel nese rám. Řetěz bývá obyčejně Gallův neb jeho různé modifikace a má tu vadu, že články snadno se přetrhávají neb i přehazují. Proto zavádějí se v novější době i v-y s převodem pomocí hřídele a ozubených kol kuželových.
Pneumatika, dutá a stlačeným vzduchem naplněná náklonice v-ů a automobilů, je pro dosažení pohodlné jízdy činitelem nejdůležitějším. Nákolky z plné gummy vymizely zavedením nízkých kol, jejichž paprsky jsou kratší, budíž méně pružné a vyžadují proto pružnějšího věnce. První pneumatiky objevily se r. 1889 a osvědčily se nejen tím, že při nájezdu na kámen atd. pružně povolovaly, nýbrž i tím, že kolo dostalo širší oporu na jízdné dráze. Od hladkých plných náklonic gummových přešlo se k nákolnicím na obvodě ryhovaným a od těchto ke kaučukovým rourám kruhového průřezu, jež pohodlně naplňovaly se vzduchem a dosti snadno daly se spravovati. Vzduch pumpuje se do pneumatiky malou ruční pumpičkou, nasazenou na malý vzduchový ventilek. Z počáteční konstrukce pneumatiky vyvinula se celá řada konstrukcí jiných, pozměněných hlavně jen v zevnějším tvaru a v úpravě spojení s loukotí a tím, že celá pneumatika složena byla z několika vložek obalených zevním pláštěm. Od pneumatik žádá se dnes malá váha, co největší pružnost a přiměřená měkkost. Pneumatika skládá se obyčejně z vložky a pláště. Část pláště zapadající do loukotí je značně zesílena a tak rozdělena, že není možno pneumatiku s kola sejmouti, pokud je napumpována. Po částečném vyprázdnění je to velmi snadné. Vložka do gummového pláště pneumatiky zove se duše a vkládá se mezi ní a plášť ještě ochranná vložka gummová, aby se duše uchovala neporušená a předešlo se častým nehodám. Při rychlé jízdě vložka tato zamezuje zahřátí duše, chrání ji od snadného poškození a podporuje značnou měrou pružnost gumového obalu. Pro plnění pneumatiky vzduchem upraven je na věnci ventilek, na který se nasazuje malá ruční pumpička vzduchová.
Přídavnými částmi v-ů jsou brzdy, svítilny a různé prostředky ochranné. Transmisse a horní část zadního kola chráněny jsou, zvlášť u kol dámských, tak, aby do nich se nezapletly části oděvu.
Brzdou opatřuje se každý v. za tím účelem, aby bylo možno v krátkém čase jízdu zastavit, po případě rychlost zmírniti při silném spádu silnice. Mají působiti nenáhle, ale jistě, aniž se zahřejí a kolo poruší. U v-ů obyčejných umísťuje se brzda při kole předním, tohoto způsobu konstrukce ani umístění nelze však užíti u motocyklů, proto že by zastavení předního kola mohlo přivoditi zlomení vidlice a odřením by se poškodily i pneumatiky. Proto u motocyklů užívá se brzd pásových při kole zadním a jen jako brzd pomocných v čas nutnosti brzd čelisťových, působících na kolo přední tak, jako u bicyklů obyčejných.
Zvláštním druhem brzdy je volnoběžné kolečko, jež činí šlapání zbytečným, když se kolo rozběhlo. Je-li v. na svahu nebo motor v činnosti, pak kolečko volnoběžné dovoluje, aby si jezdec pohověl, tím že zastaví kolečko i s převodovým řetězem pouhým zadržením pedálů, mezitím co zadní kolo stále se točí, jsouc poháněno od motoru. Ozubené kolečko zadního kola není pevně spojeno s nábojem. Spojení neb uvolnění jeho dosahuje se pomocí válečků nebo kuliček, umístěných v klínovitých zářezech podle toho, jak se ke stěnám těchto zářezů přitlačí. Některé továrny kombinují s volnoběžným kolečkem brzdu protišlapací, jež však není dosti bezpečná.
Tříkolka (tricykl) oblíbena jest u cyklistů holdujících sice sportu, ale vyhýbajících se obtížím a nebezpečím z něho plynoucímu. Jízda na ni je bezpečnější a užívá se jí proto častěji pro dopravu zboží, nemocných, nářadí atd. Sportovní cena tříkolky je malá a také jako vozidlo silniční nevyhovuje někdy i v případech, kdy dvoukolka ještě dobře se osvědčuje.
Konstrukce jednotlivých částí tříkolky odpovídají konstrukcím obyčejné dvoukolky, zvlášť předek, jedno kolo dvoukolky nahrazeno je párem kol spojených mezi sebou, který nese rám se sedlem. Rozchod kol řídí se velikostí jezdce. Ústrojí poháněcí připojuje se ke spodní spojce rámu a žene obyčejně řetězem zadní dvoukolový hřídel. Proti dvoukolce je tříkolka ovšem těžší a je při ní tření větší, tak že jezdec nedosahuje té rychlosti, jako na dvoukolce, nebo jen když vynaloží více síly.
Také konstrukce tandemu souhlasí až na uspořádání sedel a pohonu s konstrukcí dvoukolek. Motocykl čili motorka bývá obyčejně dvoukolová a liší se od obyčejné dvoukolky pouze tím, že možno ji poháněti jak šlapáním, tak i od miniaturního motorku. Motor i jezdec pracují však společně jen při jízdě do vrchu, při jízdě po rovině nohy jezdcovy spočívají nečinně na šlapkách. Po vypětí motoru, byl-li např. poškozen, jede se na motorce jako na kole obyčejném. Proti tomuto bývá motocykl delší a nižší, aby výhodně mohl se umístiti motor s příslušenstvím a pohodlněji se sedalo a sestupovalo. Část rámu a přední vidlice jsou zesíleny buď úpravou konstrukce nebo přidáním materiálu. Motor připojuje se ke konstrukci rámu posud způsobem velmi rozmanitým. Buď uzavírá rám nebo je do rámu uzavřeného zavěšen. Různé konstrukce rámu i závěsu motoru vyznačeny jsou ve vyobr. č. 4569.
Motor bývá nejčastěji benzinový, obyčejně jednoválcový, někdy i dvouválcový až čtyřválcový. Motory víceválcové jsou rovnoměrnější a bezpečnější v chodu. Nepříjemné je při tom, že válce jsou nedostatečně chlazeny, proud vzduchu chladí totiž jen přední, zevně vždy žebrovaný válec, ostatní válce se vzájemně ohřívají. Proto některé továrny užily postranních ventilátorů, ale dosažení účelu je zde velmi obtížné a písty snadno se zadírají i při nejdokonalejším mazání.
Od motoru pohyb přenáší se obyčejně na zadní kolo a jen někdy na kolo přední. Dříve užívalo se k tomu řemene plochého neb kulatého. Dnes způsob ten již vymizel a užívá se k tomu výhradně řemenů o průřezech klínových, jež méně klouzají, méně se vytahují a lépe táhnou.
Pokud se týče motorů, byl u motocyklů až do nedávna hotový chaos. Každá továrna měla svou od jiných naprosto rozdílnou konstrukci i způsob umístění. Dnes všechny motory stavějí se jako stojaté a ventil ssací umístěný buď nad ventilem výfukovým nebo vedle něho ovládán je rozvodem. V onom případě ventil výfukový ochladí se plyny vstupujícími v druhém případě oba ventily jsou snáze přístupny, ovšem na úkor váhy. Válec a víko jsou obyčejně z jednoho kusu a konstrukce stává se jednodušší a jednotnější, na základě zkušeností a výhod, jež plynou z toho, že menší dílny užívají osvědčených konstrukcí továren speciálních. Zapalování bývá magnetoelektrické a regulátor připouští, aby jezdec podle potřeby sám působil na ventil vpouštěcí.
Motory víceválcové vyvinuly se z požadavku po rychlosti a únosnosti větší a větší. Vzhledem na potřebu chlazení nedělají se motory jednoválcové větší než 3 ½ koňové, průměrně as 2 ½ koňové, tak že se jimi dosáhne rychlosti asi 50 – 60 km za hodinu. Větších výkonů dosahuje se motory o dvou, třech až čtyřech válcích konstrukce stejné jako u motorů jednoválcových. Rozvodem řídí se ventily výfukové, u strojů Laurin & Klementových i ventily vpouštěcí, jež však nejčastěji bývají samočinné.
Do chodu uvádí se motor šlapáním, při čemž píst motoru žene se s sebou. Přes to, že ventil vpouštěcí bývá otevřen, je k tomu třeba dosti síly, zvlášť na cestách špatných a příliš strmých. Proto se spojuje s řemenovým kotoučem motorovým spojka, která umožňuje volný výjezd i volný běh motoru po rozjezdu.
Pokusy aeronautické vedly též ke konstrukci v-ů vzduchových, při nichž šlapáním pedálů měla se hnáti křídla letadla. Žádná však z těchto konstrukcí v-ů vzduchových se posud neosvědčila. (1907)