Колесо

Колесо
Колесо гоночного автомобиля

Колесо́ — движитель, круглый (как правило), свободно вращающийся или закреплённый на оси диск, позволяющий поставленному на него телу катиться, а не скользить. Широко применяется для транспортировки грузов, повсеместно используется в различных механизмах и инструментах.

Содержание

История

Колесо древней повозки

В живой природе принцип колеса используется лишь некоторыми жгутиковыми эукариотами, для которых характерно такое формирование актиновых или флагеллиновых нитей, которое приводит к колебанию основного жгутика.

Самые ранние колеса (глиняные модели колес) встречаются на территории современной Румынии (Кукутени). Эти находки датируются последней четвертью V тысячелетия до н. э. Затем — в IV тысячелетии — они появляются и на территориях современной Германии, Польши и в южнорусских степях. К более ранним, чем «месопотамские» относятся модели колес, обнаруженные археологами А. Д. Резепкиным на Северном Кавказе и А. В. Кондрашовым на Кубани. Все больше материальных доказательств свидетельствуют в пользу того, что «самое первое» колесо появилось на Западе (а не на Востоке)[1][2][3].

Следующие упоминания о колесе встречаются в Месопотамии в конце 4-го тысячелетия до н. э. Предшественником колеса можно считать известный до этого деревянный каток, который подкладывался под перемещаемый груз. Первоначально колесо представляло собой деревянный диск, насаженный на ось и зафиксированный клином. Изображения салазок с колесиками (3000 г. до н. э.) найдены в Междуречье в шумерском городе Урук. К 2700 году до н. э. там же появляются рисунки повозок. В это же время шумеры начинают хоронить своих царей вместе с колесницами. Эти погребения найдены в Кише, Уре, в эламском городе Сузы.

Во II тысячелетии до н. э. конструкция колеса совершенствуется: в Малой Азии появляется колесо со спицами, ступицей и гнутым ободом[4]. Позднее, в 1-м тысячелетии до н. э. кельты для увеличения прочности колёс своих колесниц стали применять металлический обод, который затем в транспортных машинах был заменен резиновыми шинами для амортизации.[5]

Модель колеса неизвестного назначения обнаружена при раскопках древней стоянки Сунгирь Владимирской области (25 тыс. лет назад)[6][неавторитетный источник?].

Несмотря на то, что колесо считается неизвестным среди цивилизаций доколумбовой Америки, некоторые народы, например Инки, вплотную приблизились к его открытию. Использование для строительства характерных устройств катка — цилиндрического массивного тела для утрамбовки грунта, говорит об отказе от применения колеса в транспорте, а не об отсутствии открытия принципа колеса. Некоторые культуры (например, ольмеки) изготовляли керамические и деревянные фигурки животных на колесиках — возможно, они выполняли ритуальные функции, а возможно, были просто игрушками. Исходя из этого, можно предположить, что и первое колесо появилось в качестве игрушки.

Также до прихода европейцев колеса не знали коренные народы Австралии и южной Африки.

Цилиндрическая зубчатая передача. Справа — колесо.

Изобретение колеса способствовало развитию ремёсел. Колесо было применено в гончарном круге, мельнице, прялке, токарном станке. В ирригационных сооружениях, на мануфактурных фабриках, рудниках и т. п. применялись водяные колёса.

Изобретение колеса дало толчок к развитию науки в целом. Так, оно применяется в астролябии и других научных инструментах. В механике широко используется зубчатое колесо.

Важное значение колеса в хозяйственной сфере отразилось в его метафорическом обожествлении в виде «Вечного возвращения», реинкарнации и т. д. В различных культурах колесо является символом движения солнца, в буддизме оно символизирует закон и истину, симметрию и совершенство Дхармы, мирные перемены. Крылатое колесо ассоциируется со скоростью, колесо колесницы — с правлением и властью. В греко-римской мифологии колесо с шестью спицами — атрибут Зевса (Юпитера) как небесного бога[7].

Колесо современного автомобиля

В механике

Колесо существенно уменьшает затраты энергии на перемещение груза по относительно ровной поверхности. При использовании колеса работа совершается против силы трения качения, которая в искусственных условиях дорог существенно меньше, чем сила трения скольжения.

Колёса бывают сплошные (например, колёсная пара железнодорожного вагона) и состоящие из довольно большого количества деталей, к примеру, в состав автомобильного колеса входит диск, обод, покрышка, иногда камера, болты крепления и тд. Износ покрышек автомобилей является почти решённой проблемой (при правильно установленных углах колёс). Современные покрышки проезжают свыше 100 000 км. Нерешённой проблемой является износ покрышек у колёс самолётов. При соприкосновении неподвижного колеса с бетонным покрытием взлётной полосы на скорости в несколько сотен километров в час износ покрышек огромен.

В автомобиле

AluminumWheel spoke design.jpg

В общепринятой в отечественном автомобилестроении терминологии[источник?], колесом называется только металлическая часть без шины (см. рис.), — состоящая, в свою очередь, из:

  • обода, на который сажается шина;
  • ступицы;
  • диска или спиц, служащих для соединения обода со ступицей.

Несмотря на это, в быту автолюбители очень часто называют колесо в этом значении «колёсным диском» («литые диски», «легкосплавные диски», и так далее).

Колёса первых автомобилей по сути не отличались от колёс конных экипажей и были сделаны из дерева. Впоследствии появились колёса с металлическим ободом и деревянными спицами, а также с металлическими проволочными спицами, как у мотоциклетных. Шины изначально имели вид сплошных резиновых лент, впоследствии, по мере роста скоростей, их сменили пневматические шины, высота профиля которых вплоть до 1960-х годов постоянно увеличивалась, повышая комфортабельность езды и грузоподъёмность автомобиля. На грузовиках резиновые ленты можно было встретить ещё в 1920-х годах, а на военных автомобилях и сегодня могут применяться сплошные шины — гусматики, впервые разработанные для бронеавтомобилей времён Первой мировой войны. Начиная с 1920-х годов спицованные колёса стали постепенно заменять на колёса со штампованными металлическими дисками, более простыми и дешёвыми в производстве. Уже в середине следующего десятилетия они стали стандартом де-факто, но кое-где, например в США, «спицовка» продолжала сохранять определённую популярность у покупателей дорогих автомобилей вплоть до 50-х — 60-х годов в качестве дополнительного оборудования или даже заводской опции. Сегодня она ассоциируется в первую очередь с классическими автомобилями и субкультурой лоурайдеров.

В 1960-х годах появились в качестве спортивной опции колёса, целиком или частично отлитые из лёгкого сплава, алюминиевого или магниевого. Сегодня ими снабжается едва ли не большинство автомобилей.

В XXI веке появились безпневматические колёса, в которых вместо надувных шин и спиц используется упругая решётчатая конструкция из деформируемого полимара со сплошной шиной.[8]

Оригинальные виды колёс

  • Колесо эллиптической формы (расположенное под таким углом, что, если смотреть сбоку, выглядит как круг) — позволяет грести в воде.
  • Квадратное колесо, патент на которое в 1959 году получил американец А. Сфредд. Оно легко шло по снегу, песку, грязи, преодолевало ямы. Вопреки опасениям, машина на таких колёсах не «хромала» и развивала скорость до 60 км/ч.
  • Роторно-фрезерный движитель — вариант колёсного движителя, в котором используются роторы-фрезы в сочетании с поддерживающими лыжами.
  • «Шагающее» колесо (ротопед директора пражского НИИ техники привода Ю. Мацкерле, российский вариант и пр.).
  • Многокамерное колесо с пневматическим принципом качения[9].
  • Мотор-колесо
  • Колесный движитель американца Р. Берда

Интересные факты

  • В июле 2001 года на колесо был получен инновационный патент со следующей формулировкой: «круглое устройство, применяемое для транспортировки грузов»[10]. Этот патент получил юрист из Мельбурна Джон Кэо, который хотел тем самым показать несовершенство австралийского патентного закона.

См. также

Ссылки

Примечания

  1. Резепкин А. Д. Проблема происхождения колесного транспорта и его появления на Северном Кавказе. // Четвёртая Кубанская археологическая конференция. Тезисы и доклады. Краснодар. 2005
  2. Кондрашов A.B., Резепкин А. Д., 1988. Новосвободненское погребение с повозкой // КСИА. Вып. 193.
  3. Колесо изобрели не на Востоке
  4. http://www.koryazhma.ru/usefull/know/doc.asp?doc_id=110
  5. История России. Всемирная, мировая история — История колеса
  6. Изображение колеса среди находок древнего поселения Сунгирь 25 тыс. лет
  7. Словарь символов
  8. Cool new army tire technology — Non-Pneumatic Tire
  9. Бесконечные виды привода
  10. Lawyer moves to patent wheel // BBC News | ASIA-PACIFIC
  11. Томас Имхоф. «Французские инженеры заново изобрели колесо». 2000-Аспекты-Движение, 23 января 2009

Wikimedia Foundation. 2010.

Синонимы:

См. также в других словарях:

  • колесо — сущ., с., употр. часто Морфология: (нет) чего? колеса, чему? колесу, (вижу) что? колесо, чем? колесом, о чём? о колесе; мн. что? колёса, (нет) чего? колёс, чему? колёсам, (вижу) что? колёса, чем? колёсами, о чём? о колёсах 1. Колесо это круглый… …   Толковый словарь Дмитриева

  • колесо — КОЛЕСО/ а/; колёса; ср. 1. Круг (со спицами или сплошной), вращающийся на оси и служащий для приведения в движение повозок и других средств передвижения. К. телеги. Велосипедное к. К. вагона. Запасные колёса автомобиля. Ездить на колёсах (в… …   Энциклопедический словарь

  • КОЛЕСО — КОЛЕСО, колеса, мн. колёса, ср. 1. Круг со спицами или сплошной, насаживаемый на ось повозки и посредством вращения ее на втулке передвигающий повозку. Колесо телеги. Колесо вагона. Попасть под колеса. Снег сошел, стали ездить на колесах. Кресло… …   Толковый словарь Ушакова

  • КОЛЕСО — ср. плоский круг, обращающийся на оси. Колесо под повозку состоит из ступицы (с гнездами для спиц и железными втулками), спиц и гнутого либо косящатого обода (с шиною). Два братца век бегут, а два братца век нагоняют? колеса. Большой брат… …   Толковый словарь Даля

  • КОЛЕСО — КОЛЕСО, а, мн. колёса, колёс, ср. 1. В различных механизмах: диск или обод, вращающийся на оси или укреплённый на валу и служащий для приведения механизма в движение; вообще устройство такой формы. Рулевое к. Гребное к. Мельничное к. Зубчатое к.… …   Толковый словарь Ожегова

  • колесо — диск или обод со спицами, вращающийся на оси. Колесо было одним из самых гениальных изобретений человека, так как в природе нет аналога, который мог бы послужить его прототипом. Самое древнее колесо обнаружено на территории нынешней Болгарии; с… …   Энциклопедия техники

  • КОЛЕСО — колесница, в мифологиях индоевропейских и ряда других народов астральные символы (солнца, Большой Медведицы и др.). В широко распространённом мифологическом сюжете о состязании двух героев солнечного (весеннего) и зимнего солнечный герой… …   Энциклопедия мифологии

  • колесо — расширение основы на еs, др. русск. коло, им. п. мн. ч. колеса, укр. коло, ст. слав. коло, род. п. колесе τροχός, ἅμαξα (Супр.), болг. кола телега , диал. коло – то же (Младенов 245), сербохорв. ко̏ло, словен. kоlо̑, чеш., слвц. kоlо, польск.… …   Этимологический словарь русского языка Макса Фасмера

  • КОЛЕСО — КОЛЕСО, устройство, состоящее из круговой плоскости (диск или обод со спицами), вращающейся вокруг центральной оси. До изобретения колеса тяжелые предметы иногда перемещали, подкладывая под них бревна или скругленные камни. Более 5000 лет назад… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • колесо — колесо, колёса, колеса, колёс, колесу, колёсам, колесо, колёса, колесом, колёсами, колесе, колёсах (Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зализняку») …   Формы слов

  • колесо — КОЛЕСО1, а, мн колёса, ср Предмет в форме сплошного круга или обода со спицами, вращающегося на оси или укрепленного на вращающемся валу, служащий для приведения в движение повозок и др. средств передвижения, механизмов, устройств. Колесо телеги …   Толковый словарь русских существительных

Книги

Другие книги по запросу «Колесо» >>

Фильмы

Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»