История развития колеса

[2009-09-28]

История развития колеса

ПРО КОЛЕСО

Что может быть проще колеса?! А между прочим, на создание этой простой и совершенной конструкции люди потратили не одну сотню лет. Зато попробуйте вспомнить сегодня машину в которой не было бы ни одного колеса.Чем же оно замечательно?

Когда колесо поворачивается, то на его ось действует большая сила, чем на обод. Этот эффект используется для полуения выиг-рыша в силе, например в рулевом колесе. Чем больше руль, тем легче поворачивается его ось. При повороте оси колесо перево-дит вращательное движение оси в прямолинейное движение,бла- годоря чему с его помощью возможно перемещение грузов.Точ-ки обода колеса проходят большее расстояние, чем ось, так как диаметр колеса больше диаметра оси.

Если взять, например, ствол толстого дерева, распилить его поперек несколько раз, то получим много деревянных дисков-кругляшек.

Почему же мы говорим, что кругляшка не колесо?

Потому что у колеса есть секрет,которого нет у кругляшки - дырка посередине. Этот пустяк превращеат обыкновенную круг-ляшку в настоящее колесо: дырка, о которой говорится располо-жена точно в центре окружности.
Это значит, что колесо можно насадить на ось и заставить везти любой груз - в тачке или теле-ге... Только подумайте, что получилось бы, если бы дырка нахо-дилась не в центре, а где-нибудь сбоку? На таком кособоком ко-лесе далеко не уедешь: оно катится по ровной дороге, а ось то вверх то вниз подымается. Другое дело, когда ось посередине: центр окружности - замечательное место. От него до любой точ-ки окружности одно и то же расстояние - колесо катится, а ось всегда остается на одинаковой высоте от земли.

Нет самое первое колесо было не просто придумать.И приспо-собить его к полезному делу - тоже было не просто.Как же это происходило? И на чём люди перевозили тяжести, до появления колеса.

ПРЕДКИ КОЛЕСА

На стенах дрвних египетских пирамид, сохранились надписи и изображения, повествующие о том, как строились эти фараоно-вы горы. На этих рисунках отчетливо видны люди, которые перевозят гигантский каменный блок , подложив под него круглые бревна-катки.

Катить по каткам куда легче, чем волочить по земле. Бревна, по которым груз уже прокатился, перекладывают вперед, и та- ким образом процессия медленно продвигается.Недаром гово-рится : лучше круглое катить, чем плоское тащить.

Между прочим, катки поныне применяются человеком для очень тяжелых грузов, которые не выдержит ни один колесный экипаж. Например, камень- постамент весом в полторы тысячи тонн для знаменитой статуи медного всадника в Петербурге тоже был доставлен на место с помощью своеобразных катков: ими служили чугунные ядра-шары, катившиеся по специальным лоткам. А когда-то катки были единственным средством для перевозки тяжестей. Каток - ближайший родственник колеса.

Как же придумали катки?
Сперва человек бродил поблизости от своего жилья. Со време-нем совершали все более дальние путешествия в поисках пищи. Еще позднее люди научились выдалбливать лодки из стволов толстых деревьев.Ученые утверждают, что прежде, чем ездить по суше, человек научился плавать в лодках.

Иногда подходящее дерево для такой лодки росло далеко от берега. Как доставить его к реке?

Снаала, наверно люди обламывали и обрубали сучья на дереве, чтобы те не мешали вытаскивать из лесу ствол, и сообща волок-ли его по земле. Но однажды заметили, что тащить становится легче, если ствол скользит по корням или по другим упавшим деревьям потоньше. Люди стали нарочно выбирать дорогу с корнями и упавшими деревьями. Особенно облегчилась работа, когда на пути попадались прямые и гладкие кругляки, которые перекатывались по земле. Потом научились подкладывать под стволы тяжелых деревьев деревянные кругляки - не слишком длинные, чтобы они не наталкивались на деревья в лесу, и очи-щенные от сучьев, чтобы могли хорошо катиться. Эти кругляки, предназначеные специально, чтобы по ним перекатывать тяжес-ти, и были первыми катками.

Конечно, никто из нас не видел, как это происходило на самом деле. Но историки говорят, что именно так могло быть в дейст-вительности.

Не сразу человек додумался до обыкновенных катков. Но и от катков до колеса путь был не близкий - несколько тысячелетий.

Дерево истлевает в земле; в лучшем случае от толстого бревна через несколько сотен лет останется труха, и при малейшем при-косновении оно рассыпается. Правда археологи научились с по-мощью химических составов укреплять сгнившее дерево ( кон-сервировать), так что оно сохраняет прежнюю форму. Но разве отличиш простое бревно от того, которое служило катком? Быть может, поэтому точный возраст изобретения катков неиз-вестен.
Всё же ученые предпологают, что каткам не меньше два-дцати тысяч лет.

Иное дело колесо: его ни с чем не спутаешь. Древним колёс-ным повозкам, найденым археологами, всего пять тысяч лет. Впрочем, сами повозки в раскопках встречаются редко. Гораздо чаще - изображения на стенах и модели из обожженной глины или бронзы. Наиболее древней считается бронзовая модель дву-колки - двухколесной повозки, найденная в Индии: ей пять тысяч лет.
Изображению боевой шумерской колесницы тоже почти пять тысяч лет.

Глинянная модель телеги - платформы, найденная на острове Крит, помоложе: ей всего три с половиной тысячи лет.

Археологи обратили внимание, что у многих древних повозок колёса сплошные и при том скреплены с осью: ось вращается вместе с парой колёс.

“Может быть, сначала колёса делали из тогоже куска дерева, что и ось? - задумались учёные. - Но разве легче вырубать все вместе из цельного ствола, чем мастерить колёса и ось по от-дельности?..”

Разгадка нашлась простая: првы повозки, как предпологают ученые, были вовсе не на колесах, а представляли собой древян-ную платформу, под которой свободно распологались катки - четыре, пять или шесть, сколько поместится.
Концы брёвен - катков выступали за широкие края платформы; а чтобы бревна не выкатывались из под платформы, их удерживали специальные брусья, приделанные к платформе спереди и сзади. Во время езды катки тёрлись о платформу, сере- дина их постепенно перетиралась становилась всё тоньше, а концы оставались по-прежнему толстыми. Получалось нечто похожее на ось с двумя колесами. А когда люди заметили, что повозка на колёсах катится легче, чем на обычных катках, они стали нароч-но обжигать середину бревна. Так появились повозки на колё-сах. Подобные колёсные пары, называемые скатами, только не деревянные, а сталные - и сегодня применяются человеком - это поезда метро и вагоны железной дороги, паровозы,электровозы-все они ездят по рельсам на колёсах, скреплённых неподвижно с осью,- на скатах.

Не только неуклюжие грузовые телеги, но и первые двухколёс-ные повозки, очевидно, ставились на сплошные, тяжелые, проч-ные колёса - скаты.

Зато, как красиво - будьто не катятся по земле, а летят по воз-духу - выглядят боевые колесницы на больших, но легких колё-сах со спицами!
Колесницам тоже очень много лет, и все же они появились позднее: сперва человек догадался сделать ось непод-вижной, а колеса вращающимися на оси; затем решил облегчить колесо - придумал спицы, обод и ступицу; ещё позднее
- надел на обод для прочности железную шину. И на всё это человеку потребовалось несколько тысяч лет.

Но эволюция колеса на этом не завершилась. В наши дни коле-со не только оснастилось пневматической шиной, но и обрело “колесо” в “колесе” - шарикоподшипник. Порою оно перестаёт быть круглым.

Новую эру в создании колёс открыли космические исследова-ния. Луноходы, лунные автомобили потребовали создания новых типов колёс, небоящихся ни вакуума ни космического холода, ни жары...

-----------------------

А вот конструкция чехословацкого инженра Ю.Мацкерле. Он изобрёл колесо, которое способно само себя двигать.Колесо состоит из отдельных пневмосекций, давление в которых мож- но изберательно менять. Как только секция пройдет нижнюю мёртвую точку, давление в ней поднимают, обьём секции увели- чивается, и она подталкивает ко- лесо в нужном направлении.

Свообразным развитием этой идеи стало колесо шведских конструкторов, состоит из восьми свободно вращающихся ро-ликов из твёрдой резины. Ролики помещены под углом 45 к плоскости колеса и перемещаются от гидравлического привода.
Благодоря таким колёсам машина без всяких сложных манёвров может двигаться назад, вперёд, в обе стороны. А французские инженеры создали шагающее колесо, состоящее из трёх ма-леньких колёсиков, соеденённых треугольником. На гладкой до-роге треугольник обращен вниз вершиной и машина едет толь-ко на четырёх колёсиках.

Все эти овальные, шестигранные, спиральные колёса соз- давались для эксперементальных вездеходов