Краткая история колеса — новости topof.ru

15 Апреля 2007

     Подробности создания первого колеса нам неизвестны, но археологи установили, что первое деревянное колесо было создано более 5 000 лет назад.
 

     Спустя некоторое время наши предки додумались заменить цельное деревянное колесо на колесо со спицами, что сделало возможным перевозки на дальнее расстояние. Поэтому, если изобретение колеса было первым шагом человека, то появление колеса со спицами можно назвать вторым.
 

     Возможности к передвижению выросли, хотя, конечно, были все еще привилегией богачей. Некоторое время спустя, приблизительно 3 200 лет назад, колесо улучшили еще раз – к нему приспособили протекторы, сделанные из железа. Но после этого шага вперед развитие колеса остановилось примерно на три тысячи лет – если не считать таких малозначительных событий, как появление стальных подшипников. В этот период колесо стало использоваться как лопастное рабочее колесо на мельницах и в производстве, как прялка или шестеренки часов.

 

     19 и 20 века стали периодом множественных улучшений и изменений колеса. Гремела техническая революция, была создана первая шина. Это было крупное и даже ‘революционное’ техническое достижение, и имена людей, причастных к нему, известны во всем мире. Даже сегодня люди все еще помнят этих пионеров создания шин — например, первую пневматическую шину создали Роберт Уильям Томпсон (Robert William Thompson) и Джон Бойд Данлоп (John Boyd Dunlop). А создание шины с радиальным кордом, как утверждают некоторые, связано с появлением компании Michelin. Но благодаря этому интересу к первым шинам и их создателям возникла странная ситуация — хотя развитие колеса и шин стало для всех тесно связано с Michelin, Bridgestone и Goodyear, именно колесам уделялось все меньше внимания. Ferrari использует шины Bridgestone – и всех интересуют шины, но не колеса.

     О многочисленных стадиях развития колеса забыли: о замене деревянных спиц более легкими стальными спицами, о появлении и эволюции запасного колеса, о центральной втулке (втулка Rudge), о спаренных колесах. Забыли и о первых колесах, штампованных из листовой стали, и о появившихся в 1920-е годы колесах с дисками из лёгкого сплава (Bugatti) – об очень многих важных новшествах. Всемирное внимание приковано к шинам.
 

 

      Колеса развиваются медленнее, чем шины. Сталь и алюминий до сих пор считаются основными материалами для их изготовления, и очень мало кто из производителей отходит от этой нормы. Сейчас развитие колеса в основном сосредоточено на применении к его созданию новых технологий — обработки материала выдавливанием, созданию полых элементов конструкции из более тонких листовых металлов. Но никто не совершал больше такого мощного технологического прорыва, как жители древней Месопотамии и древнего Египта. Хотя сейчас колесо отстает от шины в гонке новейших технологий, досадно, что 5 000 лет технологического развития колеса может восприниматься только как некий исторический курьез.
 

История изобретения колеса

Доброго времени суток уважаемые читатели ИзобретайКи! Сегодняшняя публикация посвящена истории изобретения колеса. Это изобретение является одним из самых выдающихся. Оно в своем роде предопределило дальнейшее техническое развитие человечества.

Автор изобретения колеса неизвестен, но принято считать, что его появление связано с перемещением человеком тяжелых предметов. А именно, люди обратили внимание на то, что катить груз намного легче, чем тянуть его.

Поэтому простейшее колесо представляло собой круг, отпиленный от ствола дерева. Подкладывая такие катки под груз, люди облегчали его передвижение.
[wp_ad_camp_1]
Потом два таких круга соединили осью. Прикрепив их к повозке люди избавлялись от необходимости постоянно перекладывать катки под передвигаемый груз.

Скорость повозки возросла после того, как в повозки стали впрягать животных: ослов, быков, лошадей.

Позже колесо стали изготавливать сборным. Оно уже состояло из обода, спиц и ступицы, стянутых металлической шиной. Подобные колеса и сейчас применяются в гужевом транспорте.

Многие высокоразвитые цивилизации так и не пришли к изобретению колеса. Так, инки применяли своеобразные «санки», скользившие по камням.

В современных транспортных средствах (читайте также Электромобиль) обод заменен пневматической шиной, устраняющей тряску и шум при передвижении.

Для снижения трения появилось своеобразное «колесо в колесе» – шарикоподшипник.

Для вездеходов были созданы колеса, потерявшие круглую форму: они стали овальными, шестигранными, спиральными.

Вращение применялось не только в транспорте. Вращательное колесо явилось наиболее удобным способом передачи энергии в различных механизмах и машинах, поскольку вращательное движение может осуществляться равномерно и непрерывно без потери энергии на преодоление инерции движущихся деталей.

Одним из первых применений колеса для передачи движения стал гончарный круг, затем прялка. Позже появилось водяное колесо, применявшееся в мельницах, на мануфактурных фабриках, рудниках, в устройствах для орошения и осушения.

В XIX в. вместо водяного колеса появилась турбина, основным элементом которой является колесо.

В машинах (смотрите также От паровой телеги до автомобиля) колесо служит для передачи усилия, изменения частоты и направления вращения. Известны зубчатые, ременные, фрикционные передачи.

Появление колеса ускорило развитие человеческой цивилизации и способствовало прогрессу технических средств, применявшихся людьми.

Предлагаем посмотреть видео об истории изобретения колеса.

[youtube]LtYDe37-j6s[/youtube]

[wp_ad_camp_2]
Читайте также другие публикации на сайте:

Рычаг. Простейшие механизмы
Роботы
Персональный компьютер
Изобретение паровоза и железной дороги
Огонь

История появления и развития колеса

Простым, но великим достижением стало изобретение колеса. Интересно, что первые древние колеса были найдены там, где человек уже освоил плавку металла — в Месопотамии, Средней Азии, Венгрии, донских и днепровских степях. 

Любопытно, что изобрели колесо вовсе не для того, чтобы быстрее передвигаться. Пока древние люди вели кочевой образ жизни, они весь свой нехитрый скарб носили с собой. А вот когда они осели на одном месте, тогда им и понадобилось колесо. Оседлый человек стал засевать поля, разводить скот, строить большие поселения, а потом и города; началась торговля камнем, лесом, зерном… При этом людям приходилось перемещать огромные тяжести на большие расстояния. И идея колеса не могла не родиться.

Постоянно имея дело с поваленными деревьями и бревнами, человек обнаружил, что они могут катиться. Оказывается, то самое бревно, которое он с товарищами едва мог перенести на несколько метров, могло катиться само, если, конечно, его подтолкнуть.

В Средней Европе для земледелия использовали участки выжженного леса, на которых выращивали пгиенииу, ячмень, просо, горох, лен. Практиковался выпас крупного рогатого скота. Возникло поливное земледелие. Началось приручение лошадей, но они егце не использовались в качестве тягловой силы.

Но чтобы сделать это, нужно было приложить огромное усилие. Тогда кроманьонцы изобрели рычаг: подложили толстую длинную палку под бревно, нажали — и бревно покатилось; еще раз сделали то же самое — оно покатилось еще дальше. Когда стали использовать не один, а несколько рычагов, то уже можно было передвигать еще более тяжелые бревна и даже несколько бревен одновременно.

Потом догадались на катящиеся бревна наискосок положить другое бревно — они покатили и его. Значит, транспортируемые бревна уже сами могли быть «транспортом», если на них поперек положить сверху еще три-четыре бревна. Подобным способом можно было перемещать одновременно девять-десять бревен. В Древнем Египте, используя этот метод, передвигали колоссальные каменные статуи. 

И все же этот метод оказался очень неудобным: ближайшие к рычагам бревна все время высвобождались из-под груза, и их приходилось руками переносить вперед и класть рядом с теми, которые еще находились под верхними бревнами. Нужно было их как-то зафиксировать. Неизвестно, что натолкнуло человека на эту идею, но когда он реализовал ее, то получилась повозка — первая, грубая, неказистая. Но положенный на нее груз мог теперь двигаться по одним и тем же бревнам, по одной и той же деревянной дороге. Нужно было только нажимать на рычаги. На такой повозке возили не только бревна, но и другие грузы: камни, мешки с зерном и пр.

Однако она могла катиться лишь по ровной поверхности. Любой камень, оказавшийся на пути, мог разрушить эту конструкцию, и незакрепленные бревна выпадали. Но и эту проблему тоже решили: прочно скрепили десяток бревен между собой, внизу прикрепили еще по две пары гладко отесанных бревен, а между ними поместили третье — гладкое, свободное, но большего диаметра. И получилась первая повозка, точнее, каток. Он прекрасно двигался, его не надо было толкать рычагами — достаточно было усилия рук. Это был прообраз колеса, но далеко еще не колесо. До изобретения колеса решалось еще множество промежуточных проблем. 

Сначала первую повозку освободили от обоих пар зафиксированных бревен, оставив только два катка. Их закрепили к повозке медными скобами так, чтобы они могли вращаться. У этого устройства, однако, был существенный недостаток: разная толщина бревна на разных его краях приводила к тому, что повозка поворачивала в сторону. Потом обратили внимание на то, что повозка, каток под которой по какой-то причине в центре был тоньше, чем по краям, передвигается более равномерно, ее меньше заносит в сторону. Тогда древний изобретатель катка сделал следующее: он оставил из целого бревна только два валика по его сторонам, а между ними — довольно тонкую жердь. Наконец, отделив валик от жерди, он получил колесо. 

Поначалу колеса были очень тяжелыми. В древнейшем индийском городе Махенджо-Даро была найдена повозка с такими колесами, вырезанными из целого ствола дерева. Вскоре для повозок в качестве тягловой силы стали использовать животных. Первые упряжки были примитивными и не позволяли задействовать тягловую силу в полной мере. В большинстве случаев упряжка состояла из веревки, прикрепленной к рогам животного. Использование животных в качестве «двигателя» явилось переломным, решающим моментом в истории развития транспорта. 

Но совершенствовался не только транспорт. Человек приступил к строительству дорог, сменивших естественные тропы. Первые дороги были обнаружены на территории современных Англии и Швейцарии, вблизи свайных поселений. Они представляли собой настилы из веток с целью облегчить людям проход к берегу. 

Появились первые мосты. Поначалу они представляли собой две лианы, протянутые одна над другой и соединенные между собой. Нижняя лиана служила опорой для ног, верхняя использовалась как перила.

Колесо — одно из важнейших достижений че­ловека. Когда колес не было, люди клали тяже­лые грузы на сани и тащили их сами или запряга­ли в них быков.

Известно, что самые первые колеса были сде­ланы в Месопотамии (современный Ирак) в 3500—3000 годах до н.э. Они были двух видов: гончарный круг и колесо для телеги. Гончарный круг был предком наших, шкивов, водяных колес, шестеренок часового механизма, других двига­тельных машин.

Первые телеги представляли собой сани, по­ставленные на колеса, которые были скреплены осями. На это людей подтолкнула практика, когда приходилось под сани класть бревна, которые иг­рали роль катков. Сани катились вперед, а катки, по которым сани уже проехали, подкладывались спереди.

Древние колеса были крепко прикреплены к своей оси. Колеса и ось составляли одно целое. Когда телега с такими колесами поворачивала, внешнее колесо ехало дальше, чем внутреннее.

Поэтому колесо обязательно скользило или бук­совало.

Более позднее изобретение — прикрепление оси к экипажу и свободный ход колес, что позво­ляло ехать быстро и легче делать поворот.

Первыми экипажами были крестьянские теле­ги, военные колесницы, царские катафалки и свя­щенные повозки богов.

Ранние телеги и колесницы были двух— и че­тырехколесными. Но первые четырехколесные экипажи были непрактичны. Передняя и задняя оси крепились к корпусу. Так как ни та, ни дру­гая оси не могли двигаться, экипаж не мог делать крутых поворотов. 2000 лет назад изобрели пере­днюю управляемую ось, с помощью которой эки­паж мог поворачивать влево и вправо.

Во втором тысячелетии до нашей эры в Юго-Западной Азии изобрели колеса со спицами.

Первое колесо

Статья опубликована 19.05.2014 03:15

Последняя правка произведена 19.05.2014 04:21

Без чего, по Вашему мнению, невозможно представить автомобиля. Без двигателя? Верно. Без трансмиссии и подвески? Несомненно. Ну а самое главное без чего его нельзя представить — это без колес. Да, да, да. Раньше даже понятия не имели, что такое колесо. Изобретение простого, на первый взгляд, колеса раньше стало величайшим открытием, которое дало большой толчок в развитии механики и техники.

По находкам, датирующимся последней четвертью 5-го тысячелетия до нашей эры, можно судить, что первое колесо изобрели на территории современной Румынии. Чуть позднее они появились на территориях южнорусских степей Германии и Польши. По информации из других источников, именно на Северном Кавказе и Кубани нашли экземпляры, которые старше колес из Месопотамии. Таким образом можно судить что самое первое колесо появилось именно на Западе.

первые каменные колеса первые колеса от повозок колесо с ободом Превью — увеличение по клику.

Колесо изобреталось постепенно, его предшественником можно считать деревянный каток, найденный в Месопотамии. Он подкладывался под груз, для того, чтобы его проще было переместить. Первые колеса представляли из себя диск из дерева, насаженный на ось и зафиксированный клином. Что подтверждают изображения повозок, датированные 2700 годом до н.э. и найденные в Междуречье и городе Урук. Уже во 2 тысячелетии конструкция колеса сильно меняется. В Малой Азии появляется колесо с гнутым ободом, спицами и ступицей. Кельты для укрепления колес, используемых на колесницах, стали задействовать металлический обод, который уже в современных автомобилях заменен резиновыми шинами.

Изобретение колеса способствовало развитию ремесленничества. Оно активно применяется в токарном станке, прялке, гончарном круге, мельнице. А так же на мануфактуре, рудниках и ирригационных сооружениях.

История изобретения колеса и повозки

 Одним из величайших открытий в истории человечества было изобретение колеса. Считается, что его прообразом, возможно, стали катки, которые подкладывались под тяжелые стволы деревьев, лодки и камни при их перетаскивании с места на место. 

 Возможно, тогда же были сделаны первые наблюдения над свойствами вращающихся тел. Например, если бревно-каток по какой-то причине в центре было тоньше, чем по краям, оно передвигалось под грузом более равномерно и его не заносило в сторону. 

 Заметив это, люди стали умышленно обжигать катки таким образом, что средняя часть становилась тоньше, а боковые оставались неизменными. Таким образом, получилось приспособление, которое теперь называется «скатом». В ходе дальнейших усовершенствований в этом направлении от цельного бревна остались только два валика на его концах, а между ними появилась ось. 

 Позднее их стали изготовлять отдельно, а затем жестко скреплять между собой. Так было открыто колесо, в собственном смысле этого слова и появилась первая повозка. В последующие века множество поколений мастеров потрудились над усовершенствованием этого изобретения. Первоначально сплошные колеса жестко скреплялись с осью и вращались вместе с ней. При передвижении по ровной дороге такие повозки были вполне пригодны для использования. 

 Но на повороте, когда колеса должны вращаться с разной скоростью, это соединение создает большие неудобства, так как тяжелогруженая повозка может легко сломаться, или перевернуться. Сами колеса были еще очень несовершенны. Их делали из цельного куска дерева. 

 Поэтому повозки были тяжелыми и неповоротливыми. Передвигались они медленно, и обычно в них запрягали неторопливых, но могучих волов. Одна из древнейших повозок описываемой конструкции найдена при раскопках в Мохенджо-Даро. 

 Крупным шагом вперед в развитии техники передвижения стало изобретение колеса со ступицей, насаживающегося на неподвижную ось. В этом случае колеса вращались независимо друг от друга. А чтобы колесо меньше терлось об ось, ее стали смазывать жиром или дегтем. Ради уменьшения веса колеса в нем выпиливали вырезы, а для жесткости укрепляли поперечными скрепами. 

 Ничего лучшего в эпоху каменного века придумать было нельзя. Но после открытия металлов стали изготавливать колеса с металлическим ободом и спицами. Такое колесо могло вращаться в десятки раз быстрее, и не боялось ударов о камни. Запрягая в повозку быстроногих лошадей, человек значительно увеличил скорость своего передвижения. 

 Пожалуй, трудно найти другое открытие, которое дало бы такой мощный толчок развитию техники. Повозка, гончарный круг, мельница, водяное колесо и блок — вот далеко не полный перечень устройств, в основе которых лежит колесо. 

  Каждое из этих изобретений составило эпоху в жизни человечества. Их совокупное воздействие на жизнь людей было так велико, что без всякого преувеличения можно сказать: колесо сдвинуло историю с мертвой точки и заставило ее мчаться в несколько раз быстрее.

Источник публикации

Вступите в группу, и вы сможете просматривать изображения в полном размере

История колеса

Проблемой быстрого передвижения человек начал озадачиваться довольно рано. Археологические находки, в числе которых были и первые колеса, которые находили вместе со скелетами вьючных животных,  относятся к бронзовому веку – 3500-4000 лет до н.э.

В те времена наиболее высокий уровень развития был у племен древних шумеров, которые обитали на территории Месопотамии. По мнению историков, первое колесо было изобретено именно там.

Колесо – это механизм, который совершенно не был похож ни на что другое, что служило для передвижения в те времена. Колесо, по сути, являлось непрерывной системой рычагов. Конец каждой спицы соприкасается с землей, и осуществляет толчок. Так преодолевается сила трения, а полезная нагрузка идет на ось. Обод помогает распределять нагрузку равномерно и постепенно преодолевать трение.

В последующие столетия технология колесных повозок распространялась по всему миру. Конструкция обрастала новыми деталями. Сначала колесо наглухо крепилось к оси. Естественно, повозка на таких колесах не могла поворачивать, поэтому, когда надо было изменить траекторию движения – задок повозки «заносили» вручную. К концу Бронзового века в обращении появились колеса, которые свободно вращались вокруг своей оси. Позже изобрели поворотные колеса.

История колеса неразрывно связана с изобретением и развитием дорог. Колесные повозки не могли двигаться по пересеченной местности. Сначала дороги прокладывали между поселениями и местами, где проводились работы – например, между полем и деревней. Впоследствии дороги стали соединять различные населенные пункты.

Для улучшения качества хода по дорогам, приходилось совершенствовать и колесо. Так появились железные обода колес, колесные цепи, система привода. Шины для колес появились только в середине 18 века. Для изготовления первых шин использовалась плотная ткань, например, парусина.
 

Новое изобретение использовали не только для передвижения. Вращающий круг был полезен ремесленникам – гончарные круги, прялки, мельницы, жернова и многое другое – все э то устройства, для работы которых использовалось колесо.

Колесо стало эпическим и многозначным изобретением в истории человечества. В первую очередь это решительный шаг в истории автомобилестроения. Без существования колеса сложно представить появление автомобиля. Впрочем, колесу приписывают и некоторый философский смыл. «Движение..жизнь…бесконечность» — такие афоризмы отображают суть величайшего в жизни человечества изобретения.

Изобретение современного колеса

Сегодняшнее разнообразие шин поражает. Их можно подобрать к различным видам машин, дорожным покрытиям, сезонам и даже манерам езды. В России шины премиум-класса производит совместное предприятие Ростеха и Pirelli на мощностях Воронежского шинного завода. 

Изобрести колесо

Понятие «колесо» для современного человека и, к примеру, представителя Средневековья – это совсем не одно и то же. Если когда-то колесом считался круг из дерева, укрепленный металлическим ободом, то в нынешнее время колесо – это шина, смонтированная на обод, которая обеспечивает плавность хода, повышает скорость движения автомобиля и улучшает его проходимость.

Изобретение колеса датируется последней четвертью V тысячелетия до нашей эры. В природе не существует примеров, напоминающих колесо. Из-за чего идея была не очевидна и требовала изобретательности. Позднее научились насаживать колесо на неподвижную ось – ступицу.

Сплошные колеса быстро приходили в негодность из-за ударов о камни. Люди придумали выпиливать в них  отверстия, а также собирать колеса из составных частей. Обод обтягивали кожей или другим защитным покрытием. К началу II тысячелетия для лучшего сцепления с дорогой человек стал забивать в обод медные гвозди. Сработало: колесо стало более прочным, но ужасный грохот и жесткость движения остались проблемой на многие годы.

Как была изобретена автомобильная шина

Первым изобретателем шины принято считать англичанина Роберта Томсона. В середине XIX века он запатентовал свое изобретение – камеру из кусочков кожи, соединенных заклепками. Однако никто данной разработкой просто не заинтересовался.

Вторым изобретателем шины стал Джон Данлоп – обычный шотландский ветеринар. Он жил в конце XIX века – в это время велосипед уже получил широкое распространение. Его сын никак не мог научиться ездить на этом весьма жестком железном коне.

Джон Данлоп со своим изобретением

Тогда отец решил помочь ребенку: надолго ушел в сарай и принес оттуда старый поливальный шланг. Данлоп сказал сыну, чтобы не переживал, ведь папа сейчас отрежет кусок резины, намотает ее на обод и закачает туда воздух. Результат просто поразил самого изобретателя и всех его знакомых. В результате в 1888 году Джон получил патент № 10607 на свой «пневматический обруч», который мог применяться для транспортных средств.

Изобретение Данлопа было обречено на успех, ведь конец XIX века считается золотым веком велосипедов, самый большой спрос на них был именно в этот период. Отныне велосипеды больше не называли «костотрясами».

Практика использования первых шин

Уже в июне 1889 года на стадионе в Белфасте Уильям Хьюм выступил в гонках на велосипеде с пневматическими шинами. И хотя Хьюма описывали как среднего гонщика, он выиграл все три заезда, в которых участвовал.

Утром 6 сентября 1891 года у сквера Монтолон в Париже стартовала 1200-километровая велосипедная гонка Париж – Брест – Париж. Велосипед Шарля Террона впервые был оснащен съемными шинами.

В результате через три дня Террон первым пересек финишную линию на бульваре Майо. Встреченный овациями десятитысячной толпы Шарль Террон стал легендой. Вторым к финишу пришел Жиель, но только через 9 часов.

Но первые результаты применения шин на автомобилях были не такими впечатляющими.

Один из первых автомобилей на пневмошинах – Peugeot Type 8

Братья Мишлен в 1885 году впервые поставили их на свой автомобиль «Молния» (Éclair) и приняли участие в гонке Париж – Бордо – Париж. На пути к финишу Эдуарду и Андрэ пришлось менять проколотые шины более 60 раз. Приехали они последними, через 4 часа после финиша лидера. Парижские газеты написали: «Брошенный эклер долетел бы до финиша быстрее». Однако гордый собой Эдуард Мишлен слез с автомобиля и сказал: «Зато мы впервые приехали на воздухе».

Дальше пошли победы: Париж – Марсель – Париж в 1896 году, Париж – Амстердам – Париж в 1898-м, «Тур де Франс – 1899» и другие. Они доказали на деле преимущество съемных пневматических шин над массивными колесами.

Дальнейшее развитие

Следующие модификации пневматической шины были направлены главным образом на увеличение эксплуатационного срока и стойкости к физическим воздействиям. Также шины облегчались в плане монтажа и демонтажа.

Скорость эволюции шины просто невероятная: через 50 лет они не сильно отличались от современных. Главным событием в истории шинопроизводства стало применение синтетической резины в 1940 году. В 1970 году в массовое производство были запущены бескамерные радиальные низкопрофильные шины, благодаря которым удалось вывести показатель управляемости, а соответственно, и безопасности транспортного средства на новый уровень.

Для современных производителей шин безопасность остается одним из приоритетов. Помимо этого, мировые компании продолжают совершенствовать свои навыки, технологии, материалы. В скором времени на рынок будут выведены совершенно новые типы шин, обладающие низкой токсичностью, применяемые для любого дорожного полотна и не требующие особого ухода.

Производство шин в России

Шинная промышленность в нашей стране в последние годы стала крупнейшим объектом инвестирования в автопроизводство – объемы сравнимы с вложениями в строительство. Однако производители шин не всегда могли предложить товар, подходящий по соотношению цена – качество. В этой ситуации в феврале 2012 года Воронежский шинный завод был приобретен совместным предприятием международной компании Pirelli и Государственной корпорации Ростех. К слову, Pirelli лидирует в мире в сегменте продаж премиум-класса.

Воронежский шинный завод был пущен в эксплуатацию в 1950 г. Впервые в стране завод освоил производство двухцветных велосипедных шин и крупногабаритных шин для строительно-дорожных машин. Сразу после приобретения Воронежского шинного завода началась масштабная модернизация производства и реконструкция старых зданий и сооружений.

Закуплено и смонтировано новейшее оборудование для цеха «Воронеж-2». Запуск нового производства мощностью 2 млн шин в год состоялся в январе 2013 года. Тогда же оборудованы и введены в эксплуатацию новые лаборатории для проверки качества поставляемого сырья, а также для стендовых испытаний произведенных шин. Сегодня ВШЗ можно по праву считать одним из самых современных шинных производств в стране.