Колесо – це деталь механізму, чи пристрою у вигляді кола зі спицями або диска, що обертається навколо своєї осі і забезпечує передавання та підтримання руху. Воно також є однією з основних деталей

Колесо

Колесо – це деталь механізму, чи пристрою у вигляді кола зі спицями або диска, що обертається навколо своєї осі і забезпечує передавання та підтримання руху. Воно також є однією з основних деталей простого механізму — коловорота. Винахід колеса приблизно 6 тисяч років тому був значним кроком у технічному поступі людства.

Принцип дії

При перетворенні поступального руху в обертову тягу сила прикладається перпендикулярно до осі. Тяга забезпечується зовнішньою силою, наприклад, кіньми. В такому випадку призначення колеса — зменшення сили тертя. Це зменшення забезпечується заміною тертя ковзання тертям кочення. Тертя кочення набагато менше, ніж тертя ковзання.

При перетворенні обертового руху в поступальний до осі колеса прикладається крутильний момент. В цьому випадку використовується тертя спокою, яке набагато більше, ніж тертя кочення. Колесо неефективне, якщо воно проковзує на поверхні (пробуксовує).

Часто в механічних екіпажах використовуються обидва типи перетворення: є колеса з приводом, і колеса, що зменшують тертя. Так, наприклад, у довгому потягу локомотив використовує тертя спокою, що дозволяє йому тягнути за собою понад 20 вагонів, на колеса яких діє тертя кочення.

Колесо істотно зменшує витрати енергії на переміщення вантажу по відносно рівній поверхні. При використанні колеса робота здійснюється проти сили тертя кочення, яка в штучних умовах доріг істотно менша, ніж сила тертя ковзання.

Сьогодні найчастіше колесо використовується у транспортних засобах — автомобілях, потягах, велосипедах, самокатах, кінних возах, а також як шасі у літаках, гелікоптерах тощо

Різновиди коліс: колесо транспортного засобу, водяне колесо, гребне колесо, махове колесо, зубчасте колесо.

· У 1959 році американець А. Сфредд отримав патент на квадратне колесо. Воно легко йшло по снігу, піску, бруду, долало ями. Всупереч побоюванням, машина на таких колесах не «кульгала» і розвивала швидкість до 60 км/год.

Історія походження

Довгий час поширеною була версія, що колесо вперше виникло в шумерській культурі Месопотамії в кін. 4 тис. до н. е. і поширилося по Євразії та Північній Африці. Але археологічні знахідки кінця 20 ст. свідчать про те, що механізм колеса, швидше за все, був винайдений на території Центральної Європи, а вже звідти потрапив на Близький Схід.

Найперші зображення механізму колеса та возів знайдені на території сучасної Польщі, Румунії та в євразійських степах. На думку фінського вченого Аско Парполи, індолога з Гельсінгського університету, існують лінгвістичні причини вважати, що колесо виникло в Трипільській культурі на території сучасної України. Версію про європейське походження колеса висунув у 1990-х німецький вчений А.Хойслер. Про знахідки моделей колес у розкопках трипільських поселень останньої чверті 5 тис. до н. е. (за тисячоліття до відповідних знахідок у Месопотамії) повідомляв ще у 1981 р. у наукових публікаціях румунський археолог Діну. Звідси інновація швидко поширилася по Європі: згадки про колесо зустрічаються у поселеннях Зюшен (Німеччина), Броночице (Польща), рештки возів знайдені у кін. 1980-х на території Краснодарського краю Росії датуванням сер. 4 тис. до н. е.

Наступні згадки про колесо зустрічаються у Месопотамії у кін. 4-ого тисячоліття до н. е. Попередниками колеса можна вважати відомий до цього дерев'яний каток, котрий підкладався під вантаж при пересуванні. Початково колесо являло собою дерев'яний диск, настромлений на вісь і зафіксований клином.

Попри те, що колесо не було відомим серед цивілізацій доколумбової Америки, деякі народи, наприклад інки, впритул наблизилися до його відкриття. Також до приходу європейців коліс не знали корінні народи Австралії і південної Африки.

Винахід колеса сприяв розвитку ремесел. Колесо було застосовано у гончарному крузі, млині, прядці, токарному верстаті, у іригаційних спорудах, на мануфактурних фабриках, родовищах тощо Застосовувалися також водяні колеса.

Винахід колеса дав поштовх і до розвитку науки загалом. Так, воно застосовується в астролябії та інших наукових інструментах. У механіці широко використовується зубчасте колесо.

Етапи розвитку машинного колеса

Водяне колесо Зубчасте колесо

Колесо сучасного автомобіля

Дата добавления: 2015-08-29