Колесо и ось

К простым механизмам можно отнести колесо — вращающийся цилиндр на оси, которая проходит через центр окружности колеса под прямым углом к ​​нему.

Колесо — возможно, самое главное изобретение в истории наземного транспорта. До этого, примерно 6 тыс. лет назад, грузы перетягивали на волокушах. Между полозьями и землей возникала большая сила трения. Когда колесо перекатывается по земле, то возникает небольшая сила трения — это облегчает транспортировку груза.

ПЕРВЫЕ КОЛЕСА

Первым шагом к изобретению колеса было использование катков для перемещения тяжелых грузов. Вращаясь, катки уменьшают трение, и груз перекатывается по ним. Катки, освободившиеся из-под груза, переносили вперед и снова подкладывали под него.

Первым колесом, вероятно, была часть круглого бревна. Осью, на которую насаждали колеса, служила толстая прямая ветка. Концы оси вставляли в отверстия в центре деревянных дисков. Тележки на парах колес на оси, похожих на применяемые в гончарных кругах, появились около 5500 лет назад в Месопотамии (ныне Ирак).

ДАЛЬНЕЙШИЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОЛЕС

Автомобильные колеса с пневматическими шинами - это современный вариант катков из круглых стволов деревьев, которыми пользовались тысячи лет назад.
Автомобильные колеса с пневматическими шинами — это современный вариант катков из круглых стволов деревьев, которыми пользовались тысячи лет назад.

Первые телеги для перевозки тяжелых грузов оснащали сплошными колесами. Около 4 тыс. лет назад появились железные инструменты, с помощью которых плотники научились изготавливать деревянные колеса со спицами. Этот тип колеса представлял собой деревянный обод, соединенный с ступицей стержнями. Колеса со спицами были легче, чем сплошные колеса, поэтому появились быстрые колесницы, в которые запрягали лошадей. Со времен Древнего Рима колеса начали укреплять железным ободом, который впоследствии в транспортных машинах заменили шиной. Благодаря шинам колеса меньше изнашивались, но не уменьшилась тряска. Чтобы смягчать удары и езда была плавной, теперь на автомобилях и велосипедах устанавливают колеса с пневматическими шинами их впервые запатентовали в 1845 г.

КОЛОВОРОТ
Коловорот, комбинация из колеса и вала, представляет собой вращающийся рычаг. Прикладывая к ободу колеса незначительное усилие, на валу получают значительно большую силу. Нагрузка на ободе колеса или на валу характеризуются особой величиной — крутящим моментом, равным произведению силы и расстояния от точки приложения силы к оси вращения. Понятно, почему с помощью большого колеса руля легче управлять автомобилем — сила, вращающий руль, приложена далеко от его центра. На старых судах рулевые колеса были еще большими, чтобы можно было, поворачивая руль, преодолеть сопротивление потоку воды. Некоторые вентили на трубопроводах, предназначены для управления потоком жидкости или газа, оснащены колесом на валу с резьбой.

Ссылка на основную публикацию