Автомобильное колесо, из чего состоит шина авто.

Домой » Публикации » Публикации автолюбителю » Автомобильное колесо, из чего состоит шина авто.

Публикации автолюбителю, Публикации о шиноремонте 76 Просмотров

Каждый день люди автоматически садятся в свой автомобиль и одним поворотом ключа приводят весь механизм в действие, а вот как все устроена каждая деталь автомобиля, как все взаимосвязано задумываются не все. А ведь великие умы инженеров автомобильной отрасли не останавливаются на достигнутом этапе. И кто знает, может в будущем, например, колеса автомобиля будут вообще другой формы, из другого материала или вообще какие — то космические!!

.

.

Ведь были раньше колеса деревянные, потом металлические, и как они громыхали, проезжая по брусчатке. Колесо прошло много этапов к совершенству, а первая шина появилась более полувека назад. Сегодня шина имеет большую популярность и ею оснащен весь дорожный транспорт современного мира.

Шины представляют собой сложную конструкцию из множества материалов, она является предметом постоянного исследования. Ранее мы уже говорили о шинах, маркировки, какие бывают шины, их сезонное определение. Так как автомобили занимают одну из верхних ступенек нашей повседневной жизни. Мы считаем, что тема о колесах и шинах постоянна, и даже, если мы где-то повторимся, то каждый читатель обязательно найдет полезную информацию в наших публикациях.

Устройство автомобильных колес и шин.

Не будет звучать по-новому, если мы скажем, что колеса находятся в непосредственном контакте с поверхностью дороги, на них передается крутящийся момент от двигателя, приводящий транспортное средство в движение. Шины за счет сжатого воздуха и собственной упругости поглощают толчки и смягчают удары при движении по неровностям. Кроме того колесо служит направляющим устройством, с помощью которого транспортное средство движется по заданной траектории.

Колесо состоит из диска с ободом и шины. Если внутри шины находиться камера, в которую закачивают воздух, то такая шина называется камерная, если же таковой нет, то шина известна как бескамерная. В настоящее время более востребованы бескамерные шины. У бескамерной шины внутренняя поверхность герметично соединена с ободом. Для герметичного соединения на ободе существует специальный бурт. Сама шина состоит из каркаса, корда, протектора, боковин и бортов.

.

.

Из всего состава корд является основой шины, нити которого могут быть из проволоки, капрона, стекловолокна. Протектор, это та часть колеса, которая контактируют с поверхностью дороги. Он может быть в различном исполнении рисунка, который определяет времена сезона или погодные условия эксплуатации колес.

Зимние шины могут быть еще шипованными и не шипованными. О зимних шинах мы уже рассказывали в нашей публикации ранее. Важная деталь в конструкции шин это нити корда. Нити корда располагаются перекрестно, что значит диагональные шины. Нити корда, которые проходят практически под углом 90 градусов относительно боковин обозначают радиальными шинами.

Радиальные шины

более эластичные и поэтому в движении автомобиля пассажиры чувствуют себя более комфортно. А так же радиальные шины имеют низкое сопротивление качению, и возможность эксплуатации на более длительный срок по сравнению с диагональными шинами.

Но вот недостаток все же есть у радиальных шин, а как же без минусов! Заключается минус в низкой прочности боковин, шины выходят из строя при контакте с бордюрным камнем, и такое повреждение обычно обуславливается так называемым повреждением под принятым в обиходе названием «грыжа».

Шину нужно выбирать под стиль езды и ее эксплуатации, поэтому каждый автолюбитель должен перед выбором определиться с ответом на вопрос:- «какая же шина должна быть на колесе моего автомобиля?»

Поделиться

тегиАвтолюбитель Автомобиль Автосервис Публикации Шиномонтаж Шиномонтажник

Назад Демотиватор. Мои турбо колеса. от 2 апреля 2018

Далее Для предпринимателей. 30 апреля – не банковский день

Смотрите также

Всем привет! Едем на отдых, каждый составляет список, что положить в машину, в дальнюю дорогу …

Колесо цельнокатаное 957/175 ГОСТ 10791-2011

Цельнокатаные колеса применяются в производстве грузовых вагонов, пассажирских вагонов, вагонов электропоездов, дизель-поездов и прочей железнодорожной техники. Наиболее распространенными являются цельнокатаные колеса 957-175 (диаметр по кругу катания — 957мм, диаметром отверстия ступицы — 175мм) с нагрузкой на ось до 23,5 тс. В настоящее время им на смену приходят усиленные цельнокатаные колеса 957-190, которые обладают S-образным  криволинейным диском и пределом выносливости не менее  25тс.   

Во время эксплуатации цельнокатаные колеса подвергаются экстремальным статическим и динамическим нагрузкам. Они вынуждены работать в сложных климатических условиях от -50 С до + 50 С, подвергаются постоянному нагреву из-за сил трения в буксовом узле и по поверхности катания от взаимодействия с рельсами. Понятно,  что для работы в столь сложных условиях узел должен обладать такими характеристиками как: высокая прочностью, точность геометрических размеров,  большая ударная вязкость и износостойкость.   

Для этого колеса изготавливают из специально разработанных марок сталей: Марка 1 — для пассажирского подвижного состава, марка 2 — для грузового подвижного состава; подвергаются современным методам закалки и механической обработки. Учитывая ответственность, данные детали изготавливаются по ГОСТ 10791-2011 г., подлежат обязательной сертификации ССФЖТ, проходят сплошной неразрушающий контроль ОТК и проверку центром технического аудита ОАО «РЖД».

В эксплуатации колеса, перекатываясь по рельсовому пути и передавая ему значительные статические и динамические нагрузки через небольшую площадку, работают в сложных условиях окружающей среды. Одновременно с этим в процессе торможения между колесами и колодками, а также в контакте с рельсами возникают силы трения, вызывающие нагрев и износ обода, что способствует образованию в нем ряда дефектов. Удары на стыках могут вызывать появление трещин и отколов в ободе колес. В этой связи от их исправного состояния во многом зависит безопасность движения поездов.

 Учитывая сложные условия работы и повышение надежности в эксплуатации, поверхность катания колеса должна обладать:
• высокой прочностью;
• ударной вязкостью и износостойкостью.

 Наиболее совершенными и надежными в эксплуатации признаны стальные цельнокатаные колеса. Конструкция, размеры и технология изготовления колес определяются госстандартами. Стальное цельнокатаное колесо состоит из обода; диска , ступицы ; поверхности катания.

 Номинальный размер ширины обода составляет 130 мм. На расстоянии 70 мм от внутренней грани обода колеса, являющейся базовой, расположен воображаемый круг катания, используемый для измерения специальными инструментами диаметра колеса, толщины обода и проката. Противоположная грань называется наружной. Ступица с ободом  объединены диском, расположенным под некоторым углом к плоскости круга катания, что придает колесу упругость и способствует снижению уровня динамических сил во время движения вагона.

 Ступица служит для посадки колеса на подступичной части оси.

 Поверхность катания обрабатывается по стандартному профилю.

В соответствии с ГОСТ 10791-89 цельнокатаные колеса изготовляются из сталей двух марок:

• 1 — для пассажирских вагонов локомотивной тяги, не моторных вагонов электропоездов и дизель-поездов; марки 1 — углерода 0,44- 0,52, марганца 0.80—1,20, кремния 0,40—0,60;
• 2 — для грузовых вагонов железных дорог колеи 1520 мм. Химический состав сталей, %: марки 2 — углерода 0,55—0,65, марганца 0,50—0,90, кремния 0,20—0,42;

для обеих марок сталей допускается не более 0,035 — для фосфора и 0,04 — для серы.

Обода колес подвергаются упрочняющей термической обработке путем прерывистой закалки и отпуска. Механические свойства стали ободов после упрочняющей термической обработки должны соответствовать нормам.

Вес цельнокатаного колеса 398 кг.

Инновационные стандарты качества цельнокатаных колес

1. По ТУ 0943-102-01124328-2000 повышена твердость сплава, что предполагает повышение осевых нагрузок до 30 тс.
2. Исполнение УХЛ предполагает возможность эксплуатации в любых климатических условиях.
3. Обод колес подвергается специальной термической обработке с целью упрочнения. Сталь закаляют и отпускают, в итоге повышаются показатели износостойкости и ударной вязкости.

Согласно ГОСТ у 10791-89 колеса для грузовых вагонов колеса производятся из стали со строгим регламентом состава, благодаря чему достигается максимальное сопротивление деформационным нагрузкам:

• содержание углерода в пределах 0,55—0,65,
• марганец – 0,50—0,90,
• кремний – 0,20—0,42,
• серы – не более 0,04,
• фосфора не больше 0,035

Колеса несут значительные динамические и статистические нагрузки, поэтому своевременная замена обеспечивает безопасность состава, возможность максимальной загрузки вагонов и отсутствия их простоя из-за необходимости проведения ремонтно-восстановительных работ. Сколы или трещины на ободе колес, которые могут появляться вследствие нагрева или ударов недопустимы и их наличие является сигналом для срочного заказа новых колес. Цельнокатаные колеса из закаленной стали – одна из самых «горячих» позиций на рынке запчастей для товарных вагонов.

Продажа колес цельнокатаных соответствующих размерному нормативу 957×175 мм по ГОСТу 4835-2006 осуществляется для комплектации колесных пар РУ-1Ш-957Г 100.10.000.12сб. Изделия имеют высокий класс исполнения, соответствуют международному стандарту ИСО 1005-6-94 и на колеса в обязательном порядке распространяется гарантия изготовителя.

Конструкция цельнокатаных колес

• Обод – воспринимает основную силовую нагрузку.
• Ступица – корпусной элемент для установки подшипника, обеспечивает посадку колеса на подступичную часть оси.
• Диск – воспринимает силовую нагрузку, имеет поверхность катания со стандартным профилем, обеспечивает дорожный просвет. Максимальная ширина диска по габаритам ступицы 175 мм.

Кто изобрел колесо? И как они это сделали?

За сотни тысяч лет до изобретения колеса какой-то несчастный гоминид наступил на рыхлую скалу или неустойчивое бревно и, незадолго до того, как проломил себе череп, обнаружил, что круглый предмет уменьшает трение о землю.

Неизбежность этого момента ясности объясняет древнее повсеместное распространение роликов, которые представляют собой просто бревна, подложенные под тяжелые предметы. Египтяне и жители Месопотамии использовали их для строительства своих пирамид и перевозки тяжелого оборудования, а полинезийцы для перемещения каменных статуй моаи на острове Пасхи. Но ролики не очень эффективны, потому что их нужно заменять, когда они катятся вперед, и даже если они прижаты снизу, трение ужасно затрудняет их перемещение. Решением и блестящим ходом стала ось. Тем не менее, несмотря на древность ролика, кажется, что никто и нигде не открыл колесо и ось до искусного гончара около 6000 лет назад.

Отрывок из Кто съел первую устрицу?: Необыкновенные люди, стоящие за величайшими открытиями в истории , Коди Кэссиди. Купить на Амазонке.

Предоставлено издательством Penguin Books

Самая старая из когда-либо обнаруженных осей находится не на фургоне или телеге, а на гончарном круге в Месопотамии. Это может показаться простым механизмом, но это первое доказательство того, что кто-то где-либо признал, что центр вращающегося диска неподвижен, и использовал его в своих механических интересах. Это совершенно гениальное наблюдение и настолько новое, что неясно, откуда взялась эта идея — возможно, из бусины, вращающейся на нитке? — поскольку она не имеет очевидного следствия в природе. Полюс называют осью, и многие ученые считают его величайшим открытием в области механики в истории человечества.

И все же существует еще один великий интеллектуальный скачок между гончарным кругом и набором колес на катящемся предмете. Полная колесная пара, по-видимому, была впервые изобретена матерью или отцом гончара, потому что самые старые в мире оси сделаны из глины, имеют длину около двух дюймов и находятся под катящимися фигурками животных.

Другими словами, первое колесное транспортное средство было игрушечным.

В июле 1880 года археолог Дезире Шарне обнаружил первую доколумбовую колесную пару в Америке. Он был на маленькой фигурке койота на четырех колесах, и Чарней нашел ее в могиле ацтекского ребенка, похороненного к югу от Мехико.

Как предполагает Чарней в своей книге «Древние города Нового Света », игрушка была памятью о «любящей матери… которая в прошлые века похоронила [ее] вместе со своим любимым ребенком».

Ребенок ацтеков жил через тысячи лет после изобретателя в высокой степи, но до того, как европейцы прибыли со своими колесами в Америку, что позволяет предположить, что и в Новом, и в Старом Свете мать или отец гончара независимо друг от друга изобрели колесо и ось для сделать игрушку.

Археологи, с которыми я разговаривал, не верят, что такое замечательное открытие могло быть сделано в погоне за чем-то столь легкомысленным, как объект для игры. А вот инженеры — нет. Вместо этого они считают, что было бы гораздо более примечательно, если бы первые колеса и оси появились на 500-фунтовых фургонах. Маленькие версии изобретений, называемые современными моделями или прототипами, почти всегда предшествуют более крупным. Их гораздо проще построить, они занимают гораздо меньше времени и позволяют изобретателю быстро обнаруживать потенциальные проблемы и находить решения.

Самый популярный

Но каким бы гениальным ни был этот изобретатель, его игрушка не вызвала социальной революции. Человек, который несколько сотен лет спустя превратил его в полноразмерный комплект колес, так и сделал. Полноразмерный фургон впервые появился примерно 5400 лет назад, и, возможно, это одно из первых изобретений в истории, ставшее вирусным. Археологи обнаружили полноразмерные повозки из южного Ирака в Германию с разницей в несколько сотен лет, в то время, когда культурные барьеры были особенно непроницаемы. Фургон, кажется, был неотразимо полезен.

Когда я спросил Дэвида Энтони, антрополога и автора книги «Лошадь, колесо и язык », чем объясняется этот вирусный рост, он полагает, что отчасти причиной может быть размер фургона: «Вероятно, это были самые большие деревянные машины, которые никто никогда не видел», — говорит он. Они были бы громкими; они были бы медленными. Их приводили в движение упряжки быков, которые сами по себе были одними из самых крупных животных в степи.

Изобретение фургона было доисторическим эквивалентом спутника; это не осталось незамеченным. Поскольку два самых старых колеса, обнаруженных археологами, значительно различаются по конструкции — одно имеет ось, прикрепленную к колесу, как в современном поезде, а другое свободно вращается на оси, как в современном автомобиле, — Энтони предполагает, что по крайней мере некоторые строители вагонов копировали то, что видели издалека, не имея возможности внимательно рассмотреть.

Изобретение и широкое распространение фургона оказало немедленное и сильное влияние на общества на Ближнем Востоке и в Европе. Это резко повысило производительность фермера и тем самым изменило ландшафт. Там, где когда-то фермам требовались команды людей для перевозки тяжелых грузов с удобрениями, семенами и сельскохозяйственными культурами, фургоны позволили создать предприятие для одной семьи. Популяции, которые ранее были сосредоточены вокруг рек, вырвались в продуктивную, но неосвоенную степь. Повозка изменила целые экономики, образ жизни, войны и даже языки. «Было бы трудно преувеличить социальное и экономическое значение первого колесного транспорта», — пишет Энтони.

Колесо могло начаться с миниатюры, но миниатюра не изменила мир. Полноразмерная версия так и сделала. А масштабирование миниатюрного колеса требовало собственного гения. Энтони считает, что полноразмерное колесо и ось, возможно, требовали такого тонкого мастерства, что их невозможно было построить с помощью каменных инструментов, и их можно было сделать только с помощью выемок и шильев, которые металлурги только недавно начали отливать. Наконец, это не могло быть сделано поэтапно, что означает, что человек построил первый.

Личность изобретателя первого полноразмерного колеса стала клише, представляющим непостижимое, но недавние реконструкции давно умерших языков предоставили новые убедительные доказательства, которые приблизили ученых к изобретателю, как никогда прежде.

Кто изготовил первое полноразмерное колесное транспортное средство?

Я назову его Квеклос — для краткости Кей — палеолингвисты полагают, что это слово, которое он, возможно, использовал для обозначения «колеса». На его языке kweklos происходит от глагола «переворачивать», что означает, что он весьма уместно назвал свое изобретение «токарь». И я буду называть Кея им, потому что первый известный возница — это человек, погребенный на своей повозке к востоку от Черного моря.

Самый популярный

Кей родился примерно 5400 лет назад, дата, которая хорошо поддерживается благодаря популярности изобретения Кея. Вагоны и упоминания о них взрываются в археологических записях от Ближнего Востока до Западной Европы с разницей в несколько поколений.

Но если время рождения Кея в основном установлено, то где оно является предметом оживленных академических дебатов. Энтони говорит мне, что фургон «распространялся так быстро, что невозможно определить четкую и очевидную самую раннюю дату». На данный момент два полноразмерных колеса телеги связаны с самым старым из найденных археологами. Один из словенского болота в Любляне; второе происходит из замечательной могилы ямной культуры к востоку от Черного моря на Северном Кавказе, Россия, где археологи нашли не только колесо, но и целую повозку со скелетом тридцатилетнего мужчины, сидящего на ней.

Археология не подходит для точного определения местонахождения вирусных изобретений. Однако есть лингвистические причины подозревать, что ямнаян, похороненный вместе со своей повозкой, мог жить недалеко от того места, где произошло изобретение. Многие палеолингвисты теперь считают, что жители Ямной говорили на языке, называемом протоиндоевропейским (ПИЕ), и реконструкция этого давно мертвого языка предполагает, что это родной язык изобретателя колеса.

«Словарь для колес показывает, что большинство слов для колес и осей были созданы носителями PIE из их собственных глаголов и существительных», — говорит мне Энтони. Например, слово PIE для «ось» ( aks ) происходит от слова PIE, означающего «плечо», что означает, что носители PIE использовали слово из своего собственного языка, а не иностранное, для обозначения колеса и повозки.

Этот факт имеет решающее значение, поскольку, когда культуры перенимают иностранные технологии, они обычно также перенимают терминологию исходной культуры. Например, когда испанцы привезли табачное растение из Карибского моря, они сохранили местное слово таино tabako . Реконструкция лексики колес предполагает — хотя и не доказывает, — что Кей был ямнаяцем, говорящим на ПИЕ, подобно тому, как человек был погребен вместе со своей повозкой на юго-западе России.

Кей был фермером и пастухом. У него были собаки, лошади и овцы, и, возможно, он носил самую раннюю шерстяную одежду. Он наслаждался медовухой, алкогольным медовым напитком, разводил скот и пил их молоко. Он жил в длинном доме в небольшом фермерском поселке, вероятно, сгруппированном у рек.

Лингвистические данные свидетельствуют о том, что Кей поклонялся мужскому богу неба, приносил в жертву коров и лошадей в его честь и жил в деревне с уважаемыми вождями и воинами. ДНК ямнайцев предполагает, что у Кея, вероятно, были карие глаза, темные волосы — хотя и с некоторым шансом на рыжий — и несколько оливковый оттенок кожи. Средний рост ямнайских мужчин был примерно 5 футов 9 дюймов., и у него, вероятно, было сильное мускулистое телосложение из-за многих лет, проведенных в своем поле.

Многие личные данные Кея, конечно, носят предположительный характер, но одно можно сказать наверняка: строитель первого фургона был гением в замыслах и мастерстве. Другого объяснения нет. Превращение игрушки в полноразмерный фургон означало решение множества инженерных, дизайнерских и столярных задач. Некоторые ученые, в том числе Энтони, считают не совпадением, что металлурги впервые отлили медные инструменты всего за несколько поколений до появления первой повозки. Они считают, что точное мастерство, необходимое для создания функционального колеса и оси, возможно, было невозможно с каменными инструментами.

Самый популярный

Первый и самый важный компонент колеса, пишет Стивен Фогель, автор книги Почему колесо круглое , подходит к оси. Слишком туго — и повозка безнадежно неэффективна, слишком свободно — и колесо шатается и ломается. Проблема не была бы обнаружена колесом и осью размером со спичечный коробок, и модели не требовали бы правильного соотношения между диаметром и длиной оси. Слишком толстая ось создает слишком сильное трение; слишком тонкий и рвется под нагрузкой.

Тогда было бы дело с самим колесом, которое является обманчиво сложным устройством. Если бы Кей вырезал для своего колеса упавшее дерево в стиле салями, оно бы быстро сломалось. Проблема, по словам Фогеля, заключается в направлении волокон, которые в куске дерева в стиле салями не могут выдерживать вес на своем краю. Под нагрузкой он быстро деформировался. Решение Кея, как видно из ранней конструкции колеса, заключалось в том, чтобы построить составное колесо из нескольких вертикально вырезанных досок. Кею пришлось бы тщательно соединить эти разрезы, а затем сформировать из них идеально круглое колесо.

Размер колес Кея также имел решающее значение. Слишком маленький — и фура не сможет преодолеть ни одной выбоины, слишком большой — и без того тяжелое транспортное средство станет неподвижным.

Гениальность мастерства Кея заключается не в какой-то одной из этих реализаций; это во всех них. Фургон, как отмечает Энтони, не мог быть собран поэтапно. Все или ничего. Либо работает, либо нет. Но даже при гениальности Кея его колесо было бы бесполезно массивным, если бы не быки.

Крупный рогатый скот начинался как дикие зубры до того, как поздние натуфийцы Турции одомашнили их около 10 000 лет назад. Сначала натуфийцы использовали их исключительно для получения мяса и молока, но к началу четвертого тысячелетия до нашей эры майкопская культура, живущая на территории современной Украины, начала кастрировать самцов и использовать их в качестве рабочих животных. Процесс превращения крупного рогатого скота в волов и привязывания их к ярму был бы не из приятных. «Это представляло собой совершенно новый уровень одомашнивания, — пишет археолог Сабина Рейнхольд, — намного превосходящий более ранние вторжения в образ жизни животных». Это включало кастрацию, насилие и причинение боли. Животные «становятся вялыми», пишет Рейнхольд. «Их дух сломлен».

Страдали не только быки. Показательно, что обнаруженный археологами ранний ямнайский возница за свою жизнь перенес 26 отдельных переломов костей, помимо артроза позвоночника, левых ребер и стоп. Его жизнь была жестокой, но, возможно, не такой уж необычной. Многие из первых ямнайцев, похороненных с повозками, имеют множество сломанных костей, особенно на руках и ногах, вероятно, потому, что подчинение волов ярму было жестокой борьбой между человеком и животным. Майкопцы хоронили своих людей вместе со скотом с кольцом в носу, и некоторые археологи предполагают, что это было празднованием их победы над зверем.

Когда Кей впервые запряг быков в свой фургон весом в несколько сотен фунтов и размером 3 на 6 футов, укомплектованный визжащими деревянными деталями и упряжкой волов, напрягающихся, чтобы тащить его со скоростью пешехода, он навсегда изменил сельское хозяйство. Там, где когда-то для перевозки тяжелых грузов фермы требовалась деревня, теперь с телегой и упряжкой быков требовалась только семья.

В результате ямная семьи, используя свои фургоны в качестве передвижных домов, рассеялись из своих сгруппированных деревень в обширные, неосвоенные евразийские степи, а затем и за их пределы.

Их культурный отпечаток прослеживается даже сегодня.

Наиболее популярные

Ямнаян снялся с высокой степпи в Европу и Восточную Азию, приводя их вагоны, культуру и язык. Сегодня 45 процентов населения мира говорит на языке, происходящем от ПИЕ Кея. Такие разные языки, как английский, греческий, латынь, санскрит, португальский, испанский, шведский, словацкий, пушту, болгарский, немецкий и албанский, и многие другие, могут проследить свои корни до PIE.

Недавние данные ДНК подтверждают аналогичный вывод: ямная культура переместилась из степей и затопила культуры на юге и западе. Их массивные фургоны сыграли большую роль в их культурном господстве, но их самый маленький безбилетный пассажир мог сыграть еще большую роль. Генетики обнаружили бактерию Yersinia pestis , древнюю версию микроба, ответственного за Черную смерть, в 5000-летних зубах, найденных в Центральной России, и полагают, что ямная, возможно, невольно использовала биологическое оружие, когда они катились в Европу.

Возможно, чума сделала Кея одной из первых жертв. Или, возможно, он погиб от несчастного случая. Как бы то ни было, ранняя популярность его изобретения указывает на то, что Кей, возможно, был одним из немногих древних изобретателей, получивших признание при жизни. А поскольку на ямной земле стало похоронным обычаем хоронить извозчиков на их повозках, возможно, Кей был первым.

---

Из Кто съел первую устрицу?: Необыкновенные люди, стоявшие за величайшими открытиями в истории Коди Кэссиди, изданный издательством Penguin Books, издательством Penguin Publishing Group, подразделением Penguin Random House, LLC. Copyright © 2020 Коди Кэссиди.

---

Если вы покупаете что-то по ссылкам в наших историях, мы можем получить комиссию. Подробнее .

---

Еще больше замечательных историй WIRED

• Как космос пытается вас убить и сделать уродливым
• 22 Animal Crossing советов по игре на острове
• Странная партизанская математика голосования по почте
• Самолеты все еще летают, но восстановление после Covid-19 будет трудным . Плюс: узнавайте последние новости об искусственном интеллекте
• ✨ Оптимизируйте свою домашнюю жизнь с помощью лучших решений нашей команды Gear, от роботов-пылесосов до недорогих матрасов и умных колонок

История и эволюция колеса

Колесо — одна из самых фундаментальных изобретения, которые мы используем в повседневной жизни. Изобретенное где-то около 3500 г. до н.э., в эпоху энеолита, колесо дало начало всему, начиная от транспорта и заканчивая современными машинами и почти всем, что между ними.

Колесо само по себе многообещающее, но не очень полезное. Как и в пончике, его самая важная особенность — отверстие в центре. Если бы оно не подходило для крепления устойчивой платформы, объединив его с осью, колесо было бы не чем иным, как цилиндром, катящимся по краю. К тому времени, когда были изобретены колесо и ось, это был бронзовый век. Литье металлических сплавов, строительство каналов и парусных лодок, а также сложные музыкальные инструменты, такие как арфы, появились еще до появления колеса и оси.

Идея добавить ось непростая.

Это Люблянское Болотное Колесо с осью является старейшим деревянным колесом, обнаруженным в эпоху Медного века (ок. 3130 г. до н.э.). Источник: Петар Милошевич/Викимедиа

Чтобы система работала, колесо должно свободно вращаться вокруг оси. Это достигается за счет установки оси непосредственно в центре колеса, чтобы максимизировать непрерывность во время движения. Кроме того, ось и все выравнивание должны быть перпендикулярны, чтобы уменьшить трение. Кроме того, ось должна оставаться как можно более тонкой, чтобы уменьшить площадь ее поверхности, но при этом выдерживать нагрузку.

Отсюда нужно преодолеть только трение между внутренним колесом и осью. Чем ровнее внутренняя поверхность колеса и внешняя поверхность оси, тем меньшее трение приходится преодолевать системе.

Успех всей конструкции также зависел от размера оси. Толстая ось будет создавать слишком большое трение, а узкая уменьшит трение, но будет слишком слабой, чтобы выдерживать нагрузку. Чтобы решить эту проблему, самые ранние фургоны были маленькими и узкими, поэтому у них могли быть короткие и тонкие оси.

Чтобы эта структура работала, должны быть соблюдены не только все эти параметры, но и все одновременно. Может быть, по этой причине такой простой концепции потребовалось так много времени, чтобы набрала обороты .

Археологи утверждают, что еще одним ограничивающим фактором была необходимость очень точно вырезать дерево для колеса и оси. Для этого понадобились бы металлические инструменты — что, возможно, объясняет, почему колесо и ось не были изобретены до тех пор, пока не стали обычным явлением литые медные долота и долота.

Сложное количество факторов, которые нужно было преодолеть, чтобы заставить колесо и ось работать, означало, что его нельзя было разработать поэтапно. Это должно было прийти все сразу. На самом деле многие археологи считают, что колесо и ось были изобретены только однажды, в одном месте, и распространились оттуда.

Мы не совсем уверены, когда и где возникло колесо

Откуда возникли колесо и ось, остается загадкой, но их использование быстро распространилось по всей Евразии и Ближнему Востоку. Некоторые из самых ранних изображений колесных тележек появились в Польше, что позволяет предположить, что в этом регионе они впервые использовались.

Аско Парпола, индолог из Хельсинкского университета в Финляндии, предполагает, что колесо возникло у трипольцев на территории современной Украины. Это основано на том факте, что слово «колесо» происходит от их языка.

Есть данные, предполагающие, что первое использование колеса могло быть в гончарных кругах в Месопотамии, за 300 лет до того, как его приспособили для колесницы.

Считается, что тачка впервые появилась в Древней Греции между 600–400 годами до н. э. Чуть позже последовал Китай, и колесо и ось в конце концов попали в средневековую Европу. Хотя в то время тачка была дорогим товаром, она окупалась за несколько дней, поскольку значительно увеличивала объем работы, которую мог выполнить один рабочий.

Археологи в Вера-Крус, Мексика, обнаружили керамические игрушки в виде маленьких животных. Вместо ног у животных были колеса, чтобы дети могли их толкать. Однако в регионе не использовали колесо для перевозки   до прихода европейских поселенцев. Однако это могло быть связано с местностью, а не с отсутствием ноу-хау.

На Ближнем Востоке и в Северной Африке, где есть обширные пустыни, верблюды все еще были предпочтительным видом транспорта вплоть до 600 г. н.э. Это могло быть связано с тем, что верблюды не тонули и не застревали в песке, в то тонкие деревянные колеса сделал. Ричард Буллиет приводит несколько других возможных причин в своих 1975 книга, Верблюд и колесо . Ближневосточные общества действительно использовали колеса для таких практик, как ирригация, фрезерование и гончарное дело.

Неудивительно, что после всего этого базовая конструкция чего-то столь прочного, как колесо и ось, не менялась более 6000 лет.

Какими были первые способы использования колеса?

Источник: John O’Neill/Wikimedia

Как мы уже упоминали, колеса сначала не использовались для передвижения. Ранние колеса состояли из деревянного диска, а отверстие для оси играло жизненно важную роль в ранних обществах. Они обычно использовались для гончарного дела, ирригации и фрезерования. Потребовались сотни лет, чтобы колесо превратилось в первые колесницы.

В природе не существует колес

Можно утверждать, что навозный жук вдохновил на создание колеса. Источник: Чарльз Дж. Шарп/Викимедиа

Когда вы в последний раз видели колесо в природе? Многие из самых судьбоносных изобретений в мире были вдохновлены природой. Многие технологии, от вилки до самолета и липучки, включают в себя ту или иную форму биомимикрии. Кроме колеса. Это стопроцентная инновация homo sapien .

Однако некоторые утверждают, что идея колеса возникает в природе. Один пример можно найти в навозных жуках. Навозные жуки откладывают яйца в навоз (который служит пищей для личинок) и транспортируют их, скатывая навоз в шар. По словам Майкла Лабарбера, профессора биологии и анатомии Чикагского университета, среди других потенциальных источников вдохновения – «колесные организмы» и перекати-поле.

«Колесо фортуны» — это больше, чем просто игровое шоу

Колесо фортуны — это не просто американское телевизионное игровое шоу. По сути, это понятие в средневековой философии, символизирующее судьбу. Колесо принадлежит богине Фортуне, которая крутит колесо, чтобы вершить судьбы и несчастья смертных. Фортуну часто изображают в виде женщины с завязанными глазами, вращающей гигантское колесо.

Наиболее распространенной конструкцией вечного двигателя является перебалансированное колесо

Эксперимент с колесом Бхаскары. Источник: Теплый кофе/YouTube

Концепция вечных двигателей существует уже несколько столетий. Это святой Грааль науки, и если бы он был достигнут, он бы произвел свободную энергию, как только он будет приведен в движение. Возможно, самым известным примером является колесо Бхаскары. Колесная машина, изобретенная в 1150 году индийским математиком Бхаскарой II, была попыткой создать вечный двигатель. Колесо состояло из изогнутых или наклоненных спиц, частично заполненных ртутью.

Ртуть предназначалась для смещения массы на больший радиус от оси колеса, разбалансируя колесо, чтобы поддерживать вращение в одном направлении. Однако в конце концов трение и энтропия делают свое дело, и движение замедляется, а затем останавливается.

Использование колес для создания оптических иллюзий

В кино есть такое понятие, как алиасинг.