¿Cómo es que las bicicletas no se inventaron antes en la historia? ¿Lo que faltaba?

Las tecnologías no están tan “inventadas” como “ensambladas”. Es decir, muchos pequeños trozos de tecnología tienen que converger para hacer posible una nueva tecnología. En el caso de las bicicletas, había tres tecnologías limitantes.

El primero fue la fricción del rodamiento. Una rueda gira sobre un eje, con la superficie de contacto llamada “rodamiento”. Durante miles de años, ese rodamiento fue un agujero redondo perforado en madera. La madera no es lisa, por lo que hay mucha fricción, lo que significa que debes aplicar mucha fuerza adicional para superar la fricción.

El segundo era ruedas fuertes y redondas. Puede hacer una rueda bastante redonda de madera, como se hizo durante miles de años, pero será bastante pesada. Para hacer una rueda que sea práctica para una bicicleta, debes bajar su peso. El primer paso adelante en este sentido fue el diseño de la rueda de radios, el segundo gran paso fue la creación de aros de hierro para proporcionar una superficie de contacto fuerte con la carretera. El gran truco aquí consistía en construir cuidadosamente la rueda y el aro para que el aro de hierro fuera un poco demasiado pequeño como para caber en la rueda, luego calentar todo el aro para que se expandiera, y luego rápidamente colocarlo en la rueda. Ese fue un proceso bastante complicado, pero una vez que lo resolvieron, las ruedas se volvieron mucho más ligeras.

Pero la tercera tecnología asesina fueron las carreteras lisas. Durante la mayor parte de la historia, los caminos eran senderos planos en la tierra; rápidamente desarrollaron surcos y protuberancias que los hicieron demasiado difíciles para que las bicicletas funcionen. En las ciudades, las calles estaban pavimentadas con adoquines planos, pero a menudo estaban desordenados por todas las aguas residuales y la basura que la gente arrojaba sobre ellos. Entonces, la siguiente tecnología de pavimentación fue el adoquín, una gran roca redonda que permitió que el lodo y las aguas residuales fluyeran mientras presentaba una superficie limpia para que el pie pisara. Pero los adoquines eran demasiado desiguales para las bicicletas.

La tecnología que realmente abrió las puertas a las bicicletas fue, créalo o no, las alcantarillas. Una vez que las alcantarillas subterráneas se construyeron en las ciudades, las calles no necesitaban adoquines y podían pavimentarse con grava y mantenerse lisas mediante la nivelación regular.

Las piezas se unieron a fines del siglo XIX: calles lisas, ruedas de hierro y rodamientos de acero. Eso es lo que hizo que las bicicletas fueran prácticas.

Una respuesta interesante a su pregunta viene con el libro de Bijker “De bicicletas, baquelitas y bombillas” (De bicicletas, baquelitas y bombillas).

Como se dijo, de hecho es una combinación de tecnología y procesos que llegó a la etapa de evolución correcta a fines del siglo XIX durante la Revolución Industrial.

Tres fueron las tecnologías clave que hicieron que la bicicleta tuviera éxito:
– la cadena , desarrollada en las máquinas de la industria textil, más tarde utilizada en las primeras bicicletas equipadas con cadena (las primeras bicicletas eran sin mentón);
– los tubos huecos eran una tecnología que surgió en el mismo período, por lo que era posible cambiar de un marco de madera a los tubos metálicos huecos reales;
– La invención de Dunlop del neumático . De hecho, “John Boyd Dunlop fabricó la primera llanta neumática práctica en 1887 para la bicicleta de su hijo, en un esfuerzo por evitar los dolores de cabeza que sufría su hijo mientras conducía por carreteras en mal estado”. La experiencia de andar en bicicleta con neumáticos mejorados, incluso en carreteras con baches, ¡andar fue mucho más suave!

Como puede ver, estas 3 tecnologías clave son los factores que hicieron de las bicicletas un medio práctico de transporte.

La bicicleta no se inventó en un día, los primeros ciclos llegaron a fines del siglo XVIII, pero solo a fines del siglo XIX la bicicleta se volvió exitosa.

Hay muchas respuestas buenas y especulativas aquí (y donde esta pregunta se responde en otro lugar en Quora). Mi respuesta no es menos especulativa; Supongo que la respuesta está en algún lugar entre “depende a quién le preguntes” y “nadie lo sabe con certeza”.

Mi respuesta (conjetura, realmente) es que durante la mayor parte de la historia, no había necesidad de inventar una máquina como una bicicleta, porque teníamos caballos, y los caballos son muy buenos para hacer las cosas que necesitábamos que hicieran. Dependiendo de la raza, un caballo puede correr rápido mientras transporta un jinete o tirar de un vehículo cargado de pasajeros o carga. Los equipos de caballos pueden trabajar juntos para jalar aún más peso, y pueden hacer todas estas cosas en muchos tipos de terreno y todo mientras requieren muy poca entrada de energía del conductor o los pasajeros. Los ferrocarriles tirados por caballos estaban en uso en Europa desde mediados del siglo XVI, y los caballos seguían siendo el método preferido de propulsión de tranvía hasta que la energía eléctrica se volvió práctica a principios del siglo XX.

El problema con los caballos es que están vivos. Tienes que criarlos, entrenarlos, alimentarlos, alojarlos, cuidarlos y tratarlos cuando están enfermos, y todas esas cosas divertidas. Y, por supuesto, mueren. Mueren especialmente rápido cuando hay una escasez severa de alimentos, como hubo en toda Europa en 1816 después de que la erupción volcánica más significativa en 1.300 años causó un severo “invierno volcánico” (ver Año sin verano – Wikipedia). Fue justo en este momento que la Laufmaschine (“máquina de correr”) fue inventada en Alemania (patentada en 1818), un vehículo en línea de dos ruedas con marco de madera que el conductor impulsó empujando sus pies en el suelo y dirigiendo al girar el frente rueda. Existe evidencia de que su inventor se vio obligado a idear una alternativa al caballo, debido a las malas cosechas en todo el norte de Europa y a los caballos que mueren de hambre.

Hoy, la Laufmaschine es vista como la primera bicicleta práctica y el primer transporte comercialmente exitoso impulsado por humanos. Fue construido con ruedas de radios de madera forjadas en hierro, rodamientos de latón y un freno trasero accionado por palanca, pero ninguno de estos era una tecnología nueva en ese momento. Se conocen ruedas radiales de las culturas de la edad del bronce; Se usaron ruedas de hierro forjado en los carros celtas antes de la llegada de los romanos; y Leonardo Da Vinci dibujó rodamientos de bolas en algunos de sus diseños aeroespaciales en el siglo XVI. Los diseños de bicicletas posteriores mejoraron significativamente en estos dispositivos e incorporaron otros, como cuadros de metal, pedales, transmisiones de cadena y engranajes, pero no estábamos esperando que se inventaran antes de que aparecieran las bicicletas.

Además de que la tecnología no está presente. Solo mira una bicicleta, se ven completamente locos. Aquí está esta cosa que tiene dos ruedas y el piloto de alguna manera tiene que poder equilibrarse sobre ella como se equilibraría en una viga … mientras se mueve a ~ 10 mph y pedaleando. Es imposible conducir a velocidades muy bajas o detenerse (a menos que sea un maestro jedi) y es más fácil equilibrarse a medida que avanza más rápido. ¿Cómo sabían los inventores de la bicicleta acerca de este efecto? Para mí es posiblemente uno de los inventos más interesantes que se hayan hecho solo por su simple intuición contraria.

Tl; dr
La mejor pregunta podría ser cómo demonios alguien concibió la bicicleta, ya que posiblemente sea uno de los objetos comunes más intuitivos que nos rodean.

Una combinación de tecnologías que se unieron después de la Revolución Industrial hizo que las bicicletas modernas sucedan. Creo firmemente que el mayor impacto fue el resultado de la invención de los rodamientos de bolas que disminuyeron considerablemente la fricción y aumentaron la eficiencia del pedaleo mediante la adición de engranajes, y el descubrimiento de la vulcanización y la producción de neumáticos que ayudaron a alejarse de las ruedas de radios de acero o madera. como aquellos en carruajes tirados por caballos y en neumáticos de goma que podrían inflarse. Estas cosas validaron la bicicleta como un contendiente serio para el carruaje tirado por caballos y vino con la sensación de libertad y ejercicio que puedes obtener mientras pedaleas por el campo. Se ha dicho que uno de los factores que llevaron al movimiento de emancipación de las mujeres en Occidente fue la bicicleta.

Los caminos lisos que Chris Crawford dice que eran necesarios para la invención de la bicicleta es un mito moderno que se cree ampliamente porque la mayoría de las personas en estos días no montan bicicletas (o más exactamente, si lo hacen, no las montan en tierra) )

La bicicleta se inventó antes de que los caminos lisos se usaran ampliamente. Las primeras bicicletas fueron hechas para pistas de tierra, y las bicicletas modernas pueden manejar pistas de tierra tan bien como lo hicieron en la década de 1860. Lo único que las carreteras lisas agrega a la ecuación son las velocidades más altas. De hecho, los caminos lisos no aparecieron hasta DESPUÉS de la moda de las bicicletas de 1890 y la gente que presionó por ellos eran entusiastas del ciclismo que querían poder viajar más rápido.

El verdadero avance que hizo que las bicicletas fueran más que una moda fue la adición de engranajes. Sin las marchas, el ciclista debe pedalear muy rápido o la rueda motriz debe ser muy grande.

Esta pregunta ya se ha hecho al menos tres veces en Quora.

Otras personas sugieren uno o más de los siguientes:
– faltaba tecnología de cadena
– no se habían inventado los rodamientos de bolas
– no se inventaron neumáticos
– no se habían inventado tubos de acero
– las ruedas de alambre no habían sido inventadas
– los caminos eran pobres

Las primeras bicicletas no tenían ninguna de estas cosas y se montaron en los caminos ásperos y sucios de la época. Ninguno de ellos es un factor decisivo: son lo que podría llamarse “refinamientos”, algo bueno, pero no esencial. Y puede compensar su falta con otros elementos de diseño. Por ejemplo, en lugar de neumáticos, puede tener un sillín y suspensión de cuero de buena calidad. Tales cosas estaban bien desarrolladas en una era de viajes a caballo. Los cojinetes lisos también estaban bien desarrollados y, aunque podrían no ser tan buenos como los cojinetes de bolas en esta aplicación, especialmente cuando recién comienzan, sin duda serían adecuados.

Estoy seguro de que la respuesta es bastante diferente y está relacionada con las condiciones sociales de la época, como lo discuto en mi respuesta original:

La respuesta de Peter Mills a ¿Por qué les tomó tanto tiempo a los humanos inventar bicicletas?

Los avances en materiales impulsan toda la ingeniería mecánica. Las bicicletas no son diferentes. Mejores metales conducen a tubos más delgados y mejores herramientas de corte. Una mejor química orgánica conduce a mejores neumáticos. El estado del arte siempre está presionando contra herramientas, materiales y técnicas. Las propiedades materiales son casi siempre lo que hay que superar si el estado del arte es avanzar.

Bueno, si repasas la historia de la bicicleta, muchas cosas entraron en la ecuación, pero las cosas importantes incluyeron pedales y tracción trasera. Estas dos cosas por sí solas transformaron un simple pasatiempo que se puede usar solo como un juguete en una primitiva bicicleta (o triciclo) de engranajes fijos con una cantidad infinita de usos; sin una tracción trasera, solo tendría un centavo (apenas un vehículo universal). Todo lo demás, los frenos, las llantas de goma, los cuadros livianos, el diseño simple de doble diamante y los engranajes múltiples, fue la guinda del pastel.

Los factores sociales incluían una clase de ocio a la que se podía vender la invención, períodos prolongados de paz y prosperidad, una civilización que podía cultivar y fomentar una cultura aficionada, una industria de marketing que podía vender una bicicleta a personas con dinero extra, y La capacidad de fabricación industrial necesitaba crear grandes cantidades de bicicletas de bajo precio una vez que llegaban al medio (énfasis en el ‘medio’) y a las clases bajas.

Entre otras cosas.

Tecnología de fundición.

Aunque los radios, los mangos y el marco podrían estar hechos de madera (¡o plástico!), No se pueden hacer las cadenas con ningún otro material (se puede hacer de plástico u otros materiales sintéticos ahora pero no entonces, Dios sabe por qué).

Las cadenas anteriores hechas de hierro eran buenas para atar cosas, pero no podían engancharse al diente de los engranajes en ambos lados.

Este es mi pensamiento.

Es bastante difícil creer que funcionaría, incluso si alguien alguna vez construyó o concibió uno.

Aparte de otros problemas, solo coloque 2 ruedas en línea en una viga, seguro que es pesado, pero ¿por qué alguien pensaría en sentarse e irse, y esperar que haga algo más que caerse?

nosotros

¡No olvides el mecanismo de dirección! Es la combinación de la acción giroscópica de las ruedas y la autocorrección proporcionada por los auriculares lo que hace que la bicicleta sea una propuesta viable.