แนวคิดของล้อ ทำไมต้อง เป็น วงกลม
- คงไม่มีใครกล้าปฏิเสธว่า วงกลม คือ รูปทรงที่เหมาะสมที่สุดในการนำมาสร้างเป็น ล้อ ทั้งในแง่มีผิวสัมผัสกับพื้นที่น้อยทำให้เกิดแรงเสียดทานต่ำทำให้ประหยัดพลังงาน ทั้งในแง่วงกลมเป็นรูปทรงที่มีความสูงคงที่จากจุดศูนย์กลางถึงขอบทำให้ สิ่งของที่บรรทุกอยู่บนล้อ จะเดินทางได้อย่างราบเรียบ ไม่กระเด็นกระดอนขึ้นลง ทั้งในแง่เป็นรูปทรงพื้นฐานที่ง่ายในการผลิต และสร้าง
- แน่นอนไม่มีรูปทรงใดจะมีลักษณะเด่นเช่นนี้เท่า รูปวงกลม แต่ก็ใช่ว่าจะไม่มีรูปทรงอื่นใดที่จะมีคุณสมบัติใกล้เคียงเช่นเดียวกับ วงกลม ทั้งในแง่จุดสัมผัสเดียว ในแง่มีความสูงคงที่เมื่อหมุนวน โดย รูปทรงดังกล่าวมีชื่อว่า โพลีกอนรูโลซ ( Reuleaux Polygons )
- ในศวรรตที่ 19 วิศวกรชาวเยอรมัน ที่ชื่อว่า Franz Reuleaux ได้สร้างรูปทรงสามเหลี่ยมที่มีคุณสมบัติคล้ายรูปวงกลม ที่สามารถหมุนวนภายในเส้นขนานได้โดยยังคงสามารถสัมผัสเส้นขนานนั้นได้ตลอดเวลา ( ไม่ได้โม้ ดูรูปด้านบนได้ )
- แต่ รูปสามเหลี่ยมรูโลซ นั้นถึงจะมีความสูงคงที่เมื่อหนุน แต่ก็ยากที่จะนำไปประยุกต์ใช้เป็นล้อโดยตรง เนื่องจากความลำบาก ที่ เมื่อเกิดการหมุนแล้วจุดศูนย์กลางของ รูปนั้นจะไม่คงที่(จะเห็นได้จากรูปว่าจุดกลมเล็กๆคือจุดศูนย์กลางที่หมุนวนเป็นวงกลม) ทำให้ยากต่อการนำไปยึดติดกับเพลาเพื่อทำเป็นล้อ
- สามเหลี่ยมรูโลซ ยังมีข้อเสียอีก 1 อย่างคือจะเกิดการสะดุด 3 ครั้ง ทุกๆ 1 รอบการหมุน เมื่อบริเวณมุมของสามเหลี่ยมสัมผัสพื้น
- แต่นาย Guan Baihua ชาวจีนผู้สร้างจักรยานล้อเหลี่ยม Think แต่ ไม่ต๊อง ก็ได้นำแนวคิด สามเหลี่ยมของรูโลซ มาผสม กับ รูปห้าเหลี่ยมรูโลซ โดยจัดให้ล้อหน้าเป็นรูปห้าเหลี่ยมรูโลซ ส่วนล้อหลังเป็นสามเหลี่ยมของรูโลซ
- โดยนาย Guan Baihua จัดวางให้เมื่อล้อหลังหมุนมาถึงมุมของสามเหลี่ยม ล้อหน้าจะต้องอยู่ในตำแหน่งที่เป็นส่วนโค้งเพื่อ แก้ปัญหาการสะดุด ได้อย่างยอดเยี่ยม
- ล้อหลังที่ใช้ตะเกียบที่สามารถขยับได้ ยึดล้อหลังทำให้สามารถแก้ปัญหาที่จุดศูนย์กลางของสามเหลี่ยมจะเคลื่อนที่เมื่อหมุนได้อย่างยอดเยี่ยม
จักรยาน ของนาย Guan Baihua ที่มีล้อหน้าเป็นรูป 5 เหลี่ยม ส่วน ล้อหลังเป็นรูป 3 เหลี่ยม แต่ก็ไำม่ได้เป็นรูป เหลี่ยมรูโลซ โดยสมบูรณ์มีการลบเหลี่ยมคม บ้างเพื่อป้องกันการครูดพื้น ผมดูคลิปการขับขี่แล้วดูราบเรียบไม่มีการกระเด้งกระดอน และไม่ได้ใช้แรงถีบมากมายอะไรจนเกินไป เยี่ยมครับ ดูคลิปได้ด้านล่าง
การสร้าง สามเหลี่ยมรูโลซ
ทำได้โดยการนำ วงกลม 3 วงมาจัดเรียง การจัดเรียงต้องให้ ขอบของวงกลม แต่ ละวงตัดผ่านจุดศูนย์กลางของวงกลมวงอื่นอีก 2 วง ขอบด้านในของวงกลมแต่ละรูปจะสร้างให้เกิดเป็น สามเหลี่ยมรูโลซ (บริเวณที่เป็นสีส้มอ่อนในรูป )
การสร้าง สามเหลี่ยมของรูโลซ ด้วยวงกลม 3 วง พื้นที่สีส้มอ่อนตรงกลาง คือ รูปสามเหลี่ยมรูโลซ
คลิป วีดีโอ จักรยานล้อเหลี่ยม ของนาย Guan Baihua
บทความอื่นที่เกี่ยวข้อง
- ที่ล็อกจักรยาน สู้โจร
- สิ่งประดิษฐ์ ประหลาดๆ ของญี่ปุ่น ที่เรียกว่า ชินโดกุ
- รถมอเตอร์ไซค์ ใหญ่ที่สุดในโลก
- รถมอเตอร์ไซค์ ครั้งแรกของโลก
- รถมอเตอร์ไซค์ ยาวที่สุดในโลก
อ้างอิงในส่วน ภาพจักรยานของนาย Guan Baihua
อ้างอิงในส่วน สามเหลี่ยมของรูโลซ