Колесо — это… Что такое 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.

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.

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

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.

• Французская компания Мишлен в 2009 году разработала пригодное к массовому выпуску автомобильное колесо Active Wheel со встроенными электродвигателями, приводящими в действие колесо, рессорой, амортизатором и тормозом. Таким образом, эти колёса делают ненужными следующие системы автомобиля: двигатель, сцепление, коробку передач, дифференциал, приводной и карданный валы ^[11]. Сама идея мотор-колеса не нова — она была реализована ещё в конце XIX века Фердинандом Порше в Австро-Венгерской империи, однако практическое применение его столкнулось с весьма серьёзными затруднениями, в результате чего распространение мотор-колёса носит в настоящее время крайне ограниченный характер (карьерные самосвалы, «Луноход» и другие планетоходы).

См. также

Ссылки

Примечания

История «чертового колеса» или как собирают колесо обозрения ?

Вот такая тема майского стола заказов , послушайте kiiskinen : Никогда не попадались фотографии, как собирают колесо обозрения! То есть, готовых колёс уйма, а вот моменты их сборки — не встречал. (Впрочем, не буду врать, специально не искал:) )

Давайте подробнее про колесо.

Прообразом современного колеса обозрения было приводимое в движение мускульной силой человека устройство, появившееся в XVII веке. Одно из первых колёс обозрения в нынешнем понимании построил в 1893 году инженер Джордж Вашингтон Гейл Феррис-младший (англ. George Washington Gale Ferris, Jr). Оно было установлено на Всемирной колумбийской выставке в Чикаго. Колесо создавалось как американский ответ на башню Эйфеля в Париже. Диаметр колеса составлял 75 метров, масса — 2000 тонн. Колесо приводилось в движение двумя паровыми машинами мощностью в 1000 л.с. каждая. К ободу колеса было прикреплено 36 кабин, размером приблизительно с автобус. В каждой кабине было 20 сидячих и 40 стоячих мест, и, таким образом, общая пассажировместимость аттракциона составляла 2160 человек. Оборот колеса занимал двадцать минут. Весившая 70 тонн ось колеса была на тот момент самой большой стальной кованой деталью в истории техники. Колесо было выше самого высокого небоскрёба того времени, однако оно было в четыре раза ниже Эйфелевой башни.

 

В 1893 году в Чикаго была Всемирная выставка. Ее организаторы очень хотели утереть нос заносчивым французам, которые за четыре года до того, в 1889 году, на парижской Всемирной, показали всем Эйфелеву башню. Как говорилось тогда, «we got to out-Eiffel-Eiffel». Задача была — построить нечто оригинальное, смелое и уникальное. На призыв откликнулся инженер Джорж Вашингтон Гейл Феррис-младший. Он предложил построить гигантское колесо диаметром в 264 фута (88 метров), с вершины которого будет видна вся выставка. Дирекция сочла проект слишком опасным. Тогда Феррис заручился письмами поддержки от нескольких инженерных компаний, а самое главное — привел инвесторов, которые готовы были вложить в предприятие 400 тысяч долларов.

 

 

 

Диаметр колеса составлял 75 метров, масса — 2000 тонн. Колесо приводилось в движение двумя паровыми машинами мощностью в 1000 л.с. каждая. К ободу колеса было прикреплено 36 кабин, размером приблизительно с автобус. В каждой кабине было 20 сидячих и 40 стоячих мест, и, таким образом, общая пассажировместимость аттракциона составляла 2160 человек. Оборот колеса занимал двадцать минут. Весившая 70 тонн ось колеса была на тот момент самой большой стальной кованой деталью в истории техники. Колесо было выше самого высокого небоскрёба того времени, однако оно было в четыре раза ниже Эйфелевой башни.

 

 

 

Однако надо сказать, что сильные с практической стороны американцы, несмотря на размах, коммерческую выгоду, удачную конструкцию гигантского колеса, утереть французам нос так и не сумели. Эйфелева башня стала гордым символом Парижа и Франции, символа красоты и торжества инженерной мысли, и о той самой парижской выставке помнят только благодаря знаменитому сооружению. Колесо же обозрения стало просто обыкновенным ярмарочным аттракционом, «чертовым колесом», как называли его во времена моего детства. А единственным утешением инженеру Феррису стало то, что в английском языке «колесо обозрение» называется до сих пор «феррисово колесо».

 

 

За все время выставки на колесе прокатились почти 1,5 млн. посетителей, заплатив за 10-минутную поездку 50 центов. Это принесло организаторам почти $730 000 прибыли — по тем временам огромные деньги!

 

 

Новинка понравилась. За время своего существования колесо посетили более двух с половиной миллионов человек, собрав по кассе 1 250 000 долларов. Однако причитавшиеся инженеру деньги, — 750 тысяч — он так и не получил. Два года ходил по судам и в конце концов умер в 1896 году от туберкулёза, отчасти вызванного, как полагают, сильным огорчением. После закрытия выставки это колесо ещё дважды переносили на другое место. Колесо было окончательно разобрано в 1904 году после того, как оно год проработало на выставке в Сент-Луисе. О важности вклада Ферриса в дело строительства колёс обозрения говорит хотя бы тот факт, что по-английски колесо обозрения до сих пор называется ferris wheel, то есть «колесо Ферриса».

 

 

На Западе с тех пор такие колеса называют Ferris Wheel. Неизвестно, сам ли Феррис придумал идею, или позаимствовал ее из книги английского путешественника Питера Мундо. Тот в далеком 1620 году, по нашим понятиям во времена Бориса Годунова, посетил Болгарию, где наблюдал колесо обозрения, которое крутили вручную. Идея Ферриса оказалась живуча. Весной 2000 года, перерезав красную ленточку, первой свою изящную ножку в кабинку колеса направила известная английская актриса и красавица Джоанна Ламли. На берегу Темзы, у здания бывшего Горсовета, поставили колесо «Лондонский Глаз» высотой в 148 метров, которое с тех пор так и крутится неостановимо, зарабатывая инвесторам минимум по 80 миллионов в год. Ни один праздничный салют не обходится без колеса, поскольку оно представляет собой удобную обойму для пиротехники. Римские свечи, шутихи, петарды, вылетающие кругами.

 

 

 

 

 

  

 

 

 

Австрия

Желание создать колесо обозрения не давало покоя британскому инженеру, морскому офицеру в отставке Уолтеру Бассету. В 1894 году он начал конструировать колесо обозрения, которое впоследствии было установлено в лондонском Эрлз-Корте, а позднее Бассет создал такие же аттракционы в Блэкпуле (Англия) и Париже. В то же время венский предприниматель в области развлекательного бизнеса Габор Штайнер искал какой-нибудь новый аттракцион для Вены. Представитель Уолтера Бассета предложил Штайнеру стать партнером Бассета и построить колесо обозрения в Вене. Они быстро заключили соглашение и вскоре нашли подходящее место для сенсационного изобретения из Англии. Но еще требовалось получить разрешение на его установку.

Когда Штайнер представил свои чертежи городским властям, один чиновник посмотрел на чертежи, потом на Штайнера и опять на чертежи. Затем покачал головой и спросил: «Г-н директор, вы в самом деле думаете, что кто-нибудь разрешит вам построить такого монстра и возьмет на себя за него ответственность?» Штайнер стал его убеждать: «Но такие аттракционы уже есть в Лондоне и Блэкпуле, и никаких проблем с ними не было!» Чиновник был неумолим. «Пусть англичане делают, что им угодно,— отвечал он,— а я рисковать не собираюсь». Настойчивость Штайнера все же принесла свои плоды: в конце концов он получил разрешение на строительство.

 

 

Уже само возведение гигантской стальной конструкции привлекло к себе много внимания. Любопытные зеваки каждый день приходили к стройплощадке и обменивались друг с другом наблюдениями за ходом строительства. Колесо собрали всего лишь за 8 месяцев. 21 июня 1897 года последний удар молотка, сделанный леди Хорас Рамболд, женой английского посла в Вене, ознаменовал окончание строительства. А через несколько дней огромное колесо было открыто для посетителей. Штайнер вспоминал: «Все были в восторге, и к кассам было не пробиться».

Эрцгерцогу Францу Фердинанду, наследнику австро-венгерского престола, нравилось смотреть на столицу империи с высоты этого огромного колеса. Совершенное в июне 1914 года убийство престолонаследника, ставшее прелюдией к Первой мировой войне, сказалось и на судьбе колеса. Оно не только потеряло своего именитого покровителя, но и было закрыто для посетителей, поскольку считалось удобным наблюдательным пунктом. Колесо было открыто вновь в мае 1915 года. В то время в стране не хватало железа, и думали, что стоявшее у всех на виду огромное колесо неизбежно будет разобрано на металлолом. В 1919 году колесо продали пражскому коммерсанту, который должен был разобрать его за три месяца. Но оказалось, что разборка этой сложной конструкции стоила дороже самого железа. Это и спасло от «смертного приговора» уже ставшее известным городским ориентиром колесо, и оно продолжало развлекать благодарных посетителей.

Война и крушение Австро-Венгерской монархии вызвали серьезные перемены в Вене. В 1930-е годы экономическая обстановка ухудшилась, а политическая ситуация стала нестабильной. Штайнеру, когда-то известному человеку, пришлось спасать жизнь бегством из-за своего еврейского происхождения. Однако в 1939—1940 годах колесо обозрения посетило рекордное число людей. Казалось, начавшаяся в то время Вторая мировая война только подталкивала людей на поиск развлечений. Но в сентябре 1944 года по городу пронеслась ужасная весть — на колесе пожар! Он начался от короткого замыкания на расположенных рядом американских горках и перекинулся на колесо.

 

 

Огонь повредил шесть кабин. Но самое ужасное было еще впереди.

В апреле 1945 года, в последние дни Второй мировой войны, колесо загорелось опять. На этот раз огнем были охвачены все 30 кабин, а также пульт управления. Уцелел лишь металлический каркас. Но даже это не стало концом для этого колеса. После войны, когда город лежал в руинах, колесо — хотя теперь от него остался лишь стальной каркас — продолжало возвышаться над городом. И снова решили, что разборка обойдется слишком дорого. Что же было делать?

Да! Колесо опять восстановили, хотя теперь в целях безопасности количество кабин сократили вдвое. С мая 1947 года по настоящее время оно продолжает вращаться, медленно поднимая и опуская восторженных посетителей. Благодаря фильму «Третий человек», в котором звучит незабываемая музыкальная тема, исполняемая на цитре, колесо стало известным далеко за пределами Вены.

Хотя подобные конструкции в Чикаго, Лондоне, Блэкпуле и Париже были отправлены в металлолом, венское колесо работает до сих пор. Это свидетельствует о горячем желании послевоенного поколения венцев восстановить аттракцион и сделать его символом своего города. Если вы когда-нибудь посетите австрийскую столицу, обязательно прокатитесь на этом огромном колесе — символе Вены.

 

 

Венское колесо обозрение Ризенрад в цифрах

Построено в 1897 году. Высота 64,75 метра. Диаметр колеса 60,96 метра. Вес колеса 245 тонн. Вес всей металлической конструкции 430 тонн. Скорость вращения 2,7 километра в час».

Материал из архива Portalostranah.ru Оригинал публикации  в международном журнале «Awake!» от 8 декабря 2001 года приводится с сокращениями.

 

 

Англия

Первое колесо обозрения в Великобритании было построено в Лондоне в 1895 году. Оно было скопировано с колеса Ферриса в Чикаго двумя молодым австралийскими инженерами Адамом Гадделином (англ. Adam Gaddelin) и Гарретом Уотсоном (англ. Gareth Watson), которые впоследствии построили ещё около двухсот колёс обозрения по всему миру. Лондонское же колесо просуществовало с 1895 по 1906 год, успев покатать за это время два с половиной миллиона человек. Находилось оно в районе Earls Court.

Примеру Лондона последовали другие города и веси. Например, в Сингапуре поставили колесо, которое пока держит рекорд. Лас-Вегас, не желая уступать пальму первенства, воздвигает круг высотой в 550 футов (183 метра).

Теперь о своих серьезных намерениях объявил мэр Нью Йорка. В городском парке культуры и отдыха на Статен-Айленд, вознесется колесо высотой в 625 футов (190 метров), превосходя, понимаете, элевацию самой статуи Свободы. Колесо обозрения катится по белу свету неудержимо. Планы постройки объявили в Берлине, Дубае, Джидде, Пекине, Мельбурне и Орландо. Но не все гладко. В Сингапуре был пожар на пульте управления. Пассажиры застряли на высоте 173 метров. В Берлине проект законсервировали, поскольку куда-то пропали деньги из бюджета. В Шанхае строительство не начали из-за народных протестов. Пекинский проект колеса высотой в 210 метров обанкротился два года назад. Но идея по-прежнему привлекательна. Колесо вертится, народ обозревает, касса собирает плату. А главное — красиво. Вот не совсем свежие данные, но общее представление сделать можно …

 

 

 

Око Лондона

Вознесшееся на высоту 135 м на южном берегу Темзы, это гигантское колесо обозрения стало одной из самых ярких достопримечательностей Лондона. Удивительно, но факт: проект разрабатывался без всякой поддержки государственных органов и строительных компаний. Его авторами стали супруги-архитекторы Дэвид Маркс и Джулия Барфилд, создавшие первые чертежи на кухне своего дома и без устали пропагандировавшие проект, благодаря чему в конце концов они смогли заручиться поддержкой компании «Бритиш эруэйс». Борьба за получение разрешения на строительство заняла два года; учитывая расположение площадки — напротив Вестминстерского дворца, — вопрос обсуждался даже в Парламенте. Однако сам процесс строительства занял всего 16 месяцев, несмотря на то что почти все технические приемы приходилось разрабатывать «с нуля». Гигантское колесо обозрения было введено в действие в канун нового тысячелетия и сразу приобрело огромную популярность. Ежегодно «полет» на нем совершают более 4 млн человек. Эта достопримечательность Лондона занимает третье место по посещаемости — после Британского музея и галереи Тейт.

Сохраняя все характеристики обычного колеса обозрения, Око Лондона является новой и гораздо более сложной его разновидностью. При подъеме 32 смотровых кабин в поле зрения находящихся в них людей не попадает опорная конструкция. Колесо вращается с постоянной скоростью — 26 см/с; «пассажиры» входят в кабины с наземной платформы, а уже совершившие «полет» покидают кабины. Колесо может одновременно принять до 800 посетителей, работая безостановочно. Точно сбалансированному механизму досталось всего 500 кВт мощности, стоимость электроэнергии — несколько центов в расчете на одного посетителя.

 

 

Популярность Ока Лондона вдохновила его создателей на разработку новых подобных проектов для Лас-Вегаса и Сингапура, которые, возможно, превзойдут его по размаху, однако эта достопримечательность Лондона останется одним из самых ярких примеров безудержной фантазии архитекторов. Изначально срок эксплуатации колеса был рассчитан всего на 5 лет, однако слухи о его возможном закрытии в 2005 г. были встречены с таким негодованием, что после вмешательства мэра Лондона было решено оставить это чудо в действии.

Колесо обозрения и смотровые кабины весят 1000 т и вращаются на стальном стержне длиной 25 м. Каждая кабина имеет автономную систему обеспечения устойчивости, все время поддерживающую ее в горизонтальном положении. Полный круг колесо совершает за 30 минут.

В процессе строительства компоненты колеса доставлялись баржами по Темзе; сборка производилась на платформах, установленных на стальных сваях. После завершения сборки колесо было поставлено вертикально с помощью 4 домкратов и 144 стальных тросов, поднимавших конструкцию на 2 градуса в час До закрепления колеса в постоянной позиции оно в течение недели до завершения регулировки оставалось под наклоном в 65 градусов. На момент его установки это была самая крупная конструкция из когда-либо поднимавшихся в вертикальное положение.

 

 

 

Россия

Самое большое колесо обозрения торжественно открыли в 2012 году  в парке культуры и отдыха поселка Лазаревское в Сочи, говорится в сообщении администрации курорта.

Новое сочинское колесо обозрения изготовлено под руководством заслуженного конструктора Владимира Гнездилова, который еще в 1995 году к 850-летию Москвы создал самое высокое колесо обозрения в Европе. Диаметр колеса — 80 метров. На нем будут установлены 14 кабинок вместимостью шесть человек и 14 открытых кабин по четыре человека. Один оборот колесо будет совершать за восемь минут. Предыдущий рекорд принадлежит колесу обозрения «Москва 850″ на ВВЦ высотой 73 метра.

 

 

В день его запуска установлен мировой рекорд.

«Впервые в мире гигантское колесо будет использовано в качестве движущейся площадки для исполнения национального гимна страны. Свыше 60 человек, представляющих многонациональное население города-курорта, исполнят Гимн России в открытых кабинках вращающегося колеса. Заявка на регистрацию рекорда уже направлена в книгу Гиннеса», — говорится в сообщении.

 

ВОТ ТИПОВОЙ патент на монтаж колеса обозрения. Кому интересно почитайте подробнее, а мы пока посмотрим картинки.

Посмотрим сборку колеса на вот таком примере. Чешская фирма по установке театральной и другой технике выиграла тендер на строительство самого высокого в Украине колеса обозрения.

 

 

 

А вот какой способ запатентовал Гнездилов Владимир Алексеевич

Известен способ монтажа колеса обозрения (см. патент РФ N 2127144, A 63 G 27/00 от 10.03.99), заключающийся в том, что связывают между собой и с осью секторы, образуя кольцо.

Недостатком известного способа является большие затраты времени и материальных ресурсов, обусловленные трудностью стыковки секторов между собой (особенно последнего сектора), которая возникает вследствие деформаций элементов колеса.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в упрощении процесса монтажа колеса обозрения и в снижении затрат.

Указанный результат достигается тем, что в способе монтажа колеса обозрения, заключающегося в том, что связывают между собой и с осью секторы, образуя кольцо, по крайней мере один из секторов или по крайней мере один из элементов сектора в процессе образования кольца связывают с осью подвижно, а после образования кольца — жестко.

Кроме того, секторы могут быть выполнены с частями приводного элемента, и поворот секторов может быть осуществлен от привода колеса обозрения.

При увеличении диаметра колеса обозрения образуют по крайней мере одно дополнительное кольцо за счет присоединения к соединенным в кольцо секторам и друг к другу дополнительных секторов, по крайней мере один из которых присоединяют к по крайней мере одному сектору в составе кольца подвижно, а после образования дополнительного кольца — жестко.

Каждый из секторов может быть образован из предварительно навешанных на ось радиальных элементов, которые по мере вращения оси связывают с распорными элементами, причем расположенные по одной окружности распорные элементы могут быть выполнены с приводными элементами.

Для снижения энергозатрат и исключения аварийных ситуаций целесообразно по крайней мере одно из дополнительных колец образовывать по крайней мере за два оборота, последовательно закрепляя секторы за каждый оборот с шагом, относительно друг друга.

 

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 показан процесс формирования первого кольца, на фиг. 2 — процесс формирования второго кольца, на фиг. 3 — варианты подвижного закрепления секторов, на фиг. 4 — предварительно навешанные элементы секторов.

Реализуется предлагаемый способ следующим образом.

Устанавливают опоры 1, ось 2, соединяют с осью 2 секторы 3. Указанное соединение по крайней мере одного сектора 3 (первого или последнего), может быть осуществлено, например, за счет штыревого элемента 4, расположенного в пазу 5 оси 2.

После вращения оси на определенный угол от привода 6, ведущий элемент которого входит во взаимодействие с приводным элементом, закрепленным на секторе 3, закрепляют на оси 2 и предыдущем секторе следующий сектор (жестко или также подвижно), и далее цикл повторяется до образования кольца.

После образования кольца все секторы закрепляют на оси жестко.

Подвижное соединение хотя бы одного из секторов 3 обеспечивает возможность компенсировать деформацию секторов 3 в процессе формирования кольца и облегчает процесс стыковки последнего сектора с осью 2 и другими секторами.

После формирования первого кольца, при необходимости подобным образом, формируются дополнительные кольца, при этом для уменьшения усилий на приводе 6 целесообразно закреплять сектора 3 с определенным шагом относительно друг друга.

В случае формирования секторов 3 из элементов 7, закрепленных подвижно на оси 2, максимально снижается нагрузка на привод и облегчается процесс формирования колец, т. к. при формировании секторов можно учесть искажения геометрических параметров элементов колеса вследствие их деформации.

Во всех рассматриваемых случаях в качестве привода 6 целесообразно использовать привод самого колеса обозрения, что значительно упрощает процесс сборки колеса и его стоимость.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ монтажа колеса обозрения, заключающийся в том, что связывают между собой и осью секторы, с образованием кольца, отличающийся тем, что по крайней мере один из секторов или по крайней мере один из его элементов в процессе образования кольца связывают с осью подвижно, а после образования кольца — жестко.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что секторы выполняют с частями приводного элемента и поворот осуществляют от привода колеса обозрения.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что увеличивают диаметр колеса обозрения путем образования по крайней мере одного дополнительного кольца за счет присоединения к соединенным в кольцо секторам и друг к другу дополнительных секторов.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что по крайней мере один из дополнительных секторов присоединяют к по крайней мере одному сектору в составе кольца подвижно, а после образования дополнительного кольца — жестко.

5. Способ по любому из пп.1 — 4, отличающийся тем, что секторы образуют из предварительно навешанных на ось радиальных элементов, которые по мере вращения оси связывают с распорными элементами.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что распорные элементы, расположенные по одной окружности, выполнены с приводными элементами.

7. Способ по любому из пп.1 — 6, отличающийся тем, что по крайней мере одно из дополнительных колец образуют по крайней мере за два оборота, последовательно закрепляя секторы за каждый оборот с шагом относительно друг друга.

 

ну в общем как то так, надеюсь в какой то мере вопрос раскрыл  🙂

 

Ну а теперь видео этого процесса:

 

[источники]

источники

http://www.retronaut.co/

http://www.bbc.co.uk/russian/interactivity/2013/01/130108_blog_ostorozhno_seva.shtml

http://www.sky-towers.ru/type/10.php

http://ptel.cz/2012/04/chexi-stroyat-koleso-obozreniya-dlya-ukraincev/

 

Напоминаю вам, где Самая высокая горка аквапарка в мире, а так же полюбуйтесь на Подводные американские горки Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия — http://infoglaz.ru/?p=22562

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.

Чёртово колесо | Журнал Популярная Механика

В 1891 году на конференции строительных инженеров в Чикаго, городе, который должен был принять Всемирную выставку 1893 года, Дэниел Бернхэм, директор выставки, обратился к инженерам с призывом «затмить» Эйфелеву башню, «гвоздь» Всемирной выставки 1889 года в Париже.

Организаторы получили множество откликов, но практически все они были неоригинальны — в основном предлагалось построить более высокую башню. Даже сам Александр Густав Эйфель прислал свой проект, который опять-таки сводился к строительству более высокой, чем парижская, башни (Бернхэм получил несколько десятков писем протеста от ведущих американских инженеров, возмущенных подобным непатриотическим подходом).

Молодой инженер Джордж Феррис загорелся идеей. Обдумывая различные проекты, однажды во время ужина с коллегами он вспомнил о колесах водяных мельниц, которые видел в детстве на реке Карсон в Неваде. До конца ужина он рисовал на салфетках эскизы гигантского колеса обозрения с кабинками для посетителей. Большинство его коллег сочли проект абсолютно невозможным, но Феррис был настойчив. Он потратил $25 000 своих собственных средств (в то время огромные деньги) на создание чертежей и разработку точных спецификаций сооружения, и наконец, 29 ноября 1892 года, администрация выставки согласилась. Правда, с одним условием — в отличие от Эйфелевой башни, строительство которой частично финансировало правительство Франции, Феррис должен был сам найти деньги на создание колеса (и это ему удалось). Кроме того, на строительство отводилось всего 22 недели (причем во время холодной чикагской зимы).

Трудно представить себе городской развлекательный парк без колеса обозрения

Большинство деталей были изготовлены в Детройте и 150 вагонами доставлены в Чикаго. Набросок на салфетке превратился в колесо диаметром 80 м, сидящее на оси длиной почти 14 м и диаметром в 2 м — самой большой кованой детали, которую когда-либо изготавливали в Соединенных Штатах. Возвышающаяся на 45 м над землей опора уходила на 10 м вглубь в бетонный фундамент, 36 кабинок вмещали по 60 посетителей каждая. Масса всего сооружения составляла 4100 тонн. Аттракцион, стоивший $250 000, открылся для публики на семь недель позже, чем планировалось, — 21 июня 1893 года. 10-минутная поездка стоила 50 центов, и за 19 недель выставки на колесе прокатились почти 1,5 млн посетителей, что принесло организаторам почти $730 000 прибыли. Колесо принесло Феррису славу, но не принесло счастья. Администрация не выплатила изобретателю положенную долю прибыли. Попытки продать идею аттракциона другим развлекательным паркам не увенчались успехом. В результате Феррис впал в депрессию и 21 ноября 1896 года в возрасте 37 лет в полном одиночестве умер в Питтсбургском госпитале. Идея пережила изобретателя — сейчас колеса обозрения стали непременным атрибутом любого городского развлекательного парка.

Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№1, Январь 2008).

История создания автомобильной шины

История автомобильной шины берет свое начало в середине 19 века. После того, как американский изобретатель Чарльз Гудьир открыл получение резины из каучука, в качестве шины стали использовать цельный резиновый обод, натянутый на деревянное колесо. Он не имел воздушной прослойки, поэтому движение на повозке с такой шиной по неровным дорогам было абсолютно некомфортным по нынешним меркам, хоть резиновый слой колеса отчасти и поглощал толчки и вибрацию.

“Праотцом” пневматической шины считается шотландский изобретатель Роберт Уильям Томсон. В 1845 году он получил патент на создание “усовершенствованного колеса”, которое представляло собой деревянный обод, к которому с помощью болтов прикреплялось наружное кожаное покрытие в форме трубы, а в него в свою очередь помещалась воздушная “камера” из прорезиненой парусины. Однако в то время такое “усовершенствованное колесо” не пользовалось успехом из-за низкой прочности, поэтому про него все забыли.

Колесо Роберта Уильяма Томсона. 1- спица, 2- обод, 3- обруч, 4- шина, 5- камера, 6- наружное покрытие, 7- за-клепки 8- шайбы 9- болты. Источник изображения: studfiles.net

Позже, уже в 1888 году британский изобретатель Джон Бойд Данлоп предложил свою версию пневматической шины. Он усовершенствовал велосипед своего сына, прикрепив на обод колеса заполненный воздухом садовый шланг с помощью ленты из парусины. Для увеличения прочности верхнего слоя на эту ленту прикреплялась кусок прочной резины. Через год успех данного изобретения был подтвержден на велосипедных гонках, и Джон Данлоп открыл свою мастерскую пневматических шин, которая позже преобразовалась в известную корпорацию “Dunlop Tire”.

Шина Джона Данлопа. 1- обод, 2 – камера, 3 — каркас шины, 4- ступицы. Источник изображения: studfiles.net

Новая шина Данлопа была недостаточно прочной для большого веса автомобиля. Кроме того, из-за несъемных покрышек такими шинами пользоваться было крайне неудобно. В 1890 году Чайльд Кингстон Уэлтч придумал новую конструкцию шины для автомобиля со съемными покрышками. А чуть позже, в 1895 году, братья Андре и Эдуард Мишлен представили пневматические шины, полностью пригодные для использования на автомобиле. Теперь фамилия Мишлен известна, наверное, почти всем по названию международной корпорации.

Шина Чайльда Кингстона Уэлтча. 1- обод, 2 — проволочные кольца, 3- покрышка. Источник изображения: studfiles.net

После разработки братьев Мишлен автомобильная шина подвергалась частому усовершенствованию, чтобы увеличить ее прочность, упростить монтаж и демонтаж. В шинах стали использоваться уплотняющие материалы в виде полос — корды. В течение сотни лет проводились эксперименты с составом резины, рисунком протектора, материалов для корда. Всё это делалось для того, чтобы шины стали максимально надежные даже при высоких нагрузках. Также позже были разработаны бескамерные шины, чтобы в случае прокола была возможность проехать на колесе еще какое-то расстояние. Во второй половине 20 века были изобретены низкопрофильные шины, которые, в отличие от используемых ранее шин с практически “круглым” профилем, имеют лучшее сцепление с дорогой.

Профили шин. 1 — обычные, 2 — низкопрофильные. Источник изображения: studfiles.net

Сегодня исследования и изобретения в области автомобильных шин ведутся не только с целью повысить прочность, но и в сторону экологичности, ведь шинное производство наносит большой урон окружающей среде. Исследователи и инженеры ищут новые безопасные для экологии материалы для изготовления шин.