История колеса, от его изобретения до его будущего
Колесо- самое гениальное изобретение нашей цивилизации: История создания
На протяжении многих веков человечество использует для изготовления различных керамических приспособлений глину. Вместе с тем, раньше в далекой истории практически в каждом доме стоял гончарный круг, колесо. Без него глина так и осталась бы просто природным материалом. Мы подумали, что именно гончарное колесо является той отправной точкой, с которой началась эволюция колеса. Что ж, давайте посмотрим на историю его создания и одновременно попробуем заглянуть в недалекое будущее.
С чего началось изобретение колеса?
Все исследователи сходятся во мнении, что первое колесо было изобретено в 3500 г. до нашей эры. Правда, это только приблизительная дата. Возможно, оно появилось и раньше. Но как бы оно там ни было, принято считать, что первое колесо появилось в Месопотамии, на территории современного Ирака. Вот только предназначалось оно не для транспортировки. Его использовали в бытовых целях. При этом примерно в 3200 г. до нашей эры начали появляться месопотамские колесницы. Какая же колесница без колес? Поэтому можно считать, что привычное в нашем понимании колесо было изобретено именно в тот период.
И все же стоит уточнить, что первые округлые предметы, которые отдаленно напоминают колесо, уходят корнями аж в палеолит. Это около 15-750 тыс. лет назад. Опять же точную дату никто из историков назвать не может.
Давным-давно для перемещения громоздких грузов на относительно большие расстояния использовались обычные бревна. На первый взгляд, революционный по тем временам способ, но у него был один существенный недостаток — требовалось подкладывать под бревна много каменных роликов, небольших колес. При этом они все время выскальзывали из-под бревен.
Но древние люди решили эту проблему — они соорудили специальную платформу из досок. Им удалось закрепить на ней ролики таким образом, что давящий сверху груз не выталкивал их из-под досок, а, наоборот, прижимал к земле.
Еще через 1500 лет наши предки додумались до следующей инновации — они оснастили колесо деревянными спицами. На такой шаг их подтолкнула военная необходимость. Не удивительно, что первыми, кто использовал колесо с деревянными спицами, были египтяне. Произошло это примерно в 2000 г. до нашей эры. Они применили его в своих знаменитых колесницах.
А вот идея заключить колеса в металлические обода и тем самым уберечь их от быстрого износа, принадлежит кельтам. В 1000 г. до нашей эры они оснастили такими усовершенствованными колесами свои колесницы.
Примечательно, что колеса, оснащенные спицами из дерева, оставались неизменными аж до начала 19 в. В то время изобретатель Ф. Бауэр запатентовал первые спицы, изготовленные из металла. Он просто взял длинную проволоку, продел ее много раз через обод колеса и закрепил на обоих концах ступицы. Классическим примером его изобретения является велосипедное колесо.
Следующим прорывом в эволюции колеса стало изобретение шины. Идея ее создания принадлежит У. Томпсону, свое изобретение он запатентовал в 1845 г. Однако, в 1888 г. его разработку усовершенствовал шотландский ветеринар Д. Данлоп. Для изготовления шин он использовал твердую резину.
Автомобильные колеса
Настало время поговорить про колеса для машин. Считается, что их изобрел К. Бенц в 1885 г. Он создал оригинальное транспортное средство под названием Benz Motorwagen, которое тут же запатентовал. Колеса этого автомобиля были из твердой резины. Машина напоминала трехколесный велосипед. К сожалению, до наших дней она не сохранилась.
Если же продолжать тему резины, то первыми, кто додумался использовать ее в автомобильных целях, стали Андре и Эдуард Мишлен. Кстати, они основали знаменитую фабрику по изготовлению шин. В 1910 г. Б. Гудрич стал добавлять в резину углерод, что стало бесспорной революцией в изготовлении шин.
Что же касается легендарной модели машин Ford T, то они комплектовались деревянными колесами, которые раньше использовались для транспортировки артиллерийских снарядов. Однако этому автомобилю не удалось поставить Америку на колеса. Данной цели достиг Д. Данлоп, который изобрел пневматические шины. При этом они сильно отличаются от тех, которыми комплектуются современные автомобили, так как они имели крайний малый срок службы — проехать на них можно было лишь 3,5 тыс. км, и то их требовалось постоянно латать после 80-90 км. пробега.
Как это парадоксально ни звучит, но следующим этапом в эволюции колеса стало изобретение диска. Как и многие другие вещи в истории, его появление было обусловлено более низкими производственными затратами. Обод может быть легко преобразован в прямую полосу металла, а сам диск так же быстро отштампован из металлического листа. Затем эти 2 элемента сваривали или скрепляли, и в итоге получалось очень легкое, жесткое и устойчивое к повреждениям колесо. Более того, оно было очень доступно.
В наше время существует 2 основных типа колеса, которыми комплектуются транспортные средства. В их производстве используются различные сплавы стали, благодаря чему они получаются более легкими и прочными, чем колеса, которые производились десятки лет назад. При этом сегодня производятся как литые колеса, так и оснащенные спицами.
Можно сколько угодно рассказывать о различиях между стальными и легкосплавными дисками, но многие автомобилисты уверяют, что последние легче первых. Конечно же, машины, которые укомплектованы литыми дисками, отличаются хорошей управляемостью и более долговечной тормозной системой. К тому же они выглядят боле привлекательно, чем стальные. Также следует учитывать, что легкосплавные диски стоят значительно дороже стальных.
Колеса из будущего
По большому счету, конструкция колеса получила свою завершенную форму, и каким образом его можно усовершенствовать, совершенно непонятно. Однако многие компании находятся в активном поиске новых идей и решений и регулярно представляют миру экзотические прототипы. Так, известная компания «Michelin» относительно недавно представила новаторскую концепцию Tweel.
В 2006 г. компания «Michelin» удивила всех бескамерным колесом. Оно не пневматическое, так как целиком и полностью состоит из резиновых протекторов. Они соединены с центром при помощи эластичных спиц. Последние повторяют все деформации колеса, отчего поглощаются удары. Представители компании «Michelin» утверждают, что даже лишенные воздуха шины Tweel обладают точно такой же грузоподъемностью, устойчивостью на бездорожье, как и их пневматические аналоги.
Несмотря на то, что шины Tweel имеют множество преимуществ, у них есть один большой недостаток. Автомобиль, укомплектованный ими, при разгоне более чем 80 км. в ч. начинает сильно вибрировать.
Безусловно, шины Tweel являются самой революционной технологией на сегодняшний день. Но они предназначены исключительно для электромобилей. При этом в активную систему Tweel входит двигатель, подвеска, коробка передач и трансмиссионный вал.
Источник статьи: http://1gai.ru/publ/518176-istoriya-kolesa-ot-ego-izobreteniya-do-ego-buduschego.html
ИСТОРИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ. Первое колесо
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.
Согласно археологическим исследованиям первые древние колеса относятся к периоду 3500—1000 до н. э. и найдены в местах, где был довольно высок уровень цивилизации, где люди были знакомы с металлом, освоили выплавку из него различных металлических изделий. Так, в Месопотамии обработка металла достигла высочайшего уровня развития и дала толчок к появлению первых колесных повозок.
Предполагают, что прообразом колеса были бревна-катки, которые ложились под тяжелые каменные глыбы, лодки, стволы деревьев или другие тяжести, которые необходимо было перемещать на большие расстояния. Возможно тогда появились первые наблюдения за вращающимися телами и их свойствами. Со временем было замечено, что каток с более тонкой серединой, чем по краям, передвигался более равномерно, его меньше заносило в стороны. Благодаря таким наблюдениям катки стали обжигать в середине, делая ее тоньше, а края оставались без изменений. Сегодня такое приспособление называется «скат». Дальнейшие усовершенствования привели к тому, что от бревна осталось на концах два валика, а между ними — тонкая ось. Позже валики стали делать отдельно, а затем они жестко крепились с осью. Так появилось колесо и первая повозка.
Жесткое крепление колес с осью приводило к тому, что они вращались вместе с ней. Это приспособление было удобно при движении повозки по прямой дороге, на поворотах же, где они вращаются с разной скоростью, тяжело груженная повозка могла сломаться или перевернуться. Колеса вырезались из целого ствола дерева, отчего колеса и повозки были очень тяжелыми. Для передвижения в такие повозки стали запрягать животных. Повозка с такими колесами была найдена при раскопках в древнем индийском городе Махенджо-Даро. Чтобы уменьшить вес колеса, в нем начали делать вырезы, укрепляли поперечными скрепами для жесткости.
После того, как люди освоили металл и научились выплавлять различные металлические изделия, появилось колесо с металлическим ободом и спицами. Это колесо было защищено от ударов о камни и вращалось во много раз быстрее. Огромным достижением стало изобретение колеса со ступицей, которое насаживалось на неподвижную ось. Колеса при этом вращались независимо друг от друга. Для того, чтобы уменьшить трение колеса об ось, ее смазывали дегтем или жиром. Запрягая в повозки лошадей, увеличивалась скорость их передвижения.
Появление транспортных средств повлечет за собой строительство первых дорог и первых мостов. Помимо использования колеса, как транспортного средства, оно нашло применение и в других сферах жизни. Так, использование колеса в гончарном круге тоже относится к бронзовому веку. Водяное колесо использовали древние римляне еще в первом веке до нашей эры. Ровесницей железного века считают прялку, которую изобрели в Индии или другой стране Азии около 1000 лет до нашей эры. Ветряная мельница с колесом на вертикальной оси существовала в Персии уже в Х веке, в Европе она появилась в ХII веке, правда колесо крепилось на горизонтальный вал.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Источник статьи: http://s30513627090.mirtesen.ru/blog/43688118821/ISTORIYA-IZOBRETENIYA.-Pervoe-koleso
Появление автомобиля с появлением колеса
1. . История возникновения колеса.
3. . История появления автомобиля.
1. История возникновения и эволюция автомобильного колеса
Занимаясь изучением истории и культуры древних цивилизаций, историки и археологи пришли к выводу, что первые прообразы современных колес можно было увидеть в Междуречье около трех тысяч лет до нашей эры. На рисунках, оставшихся нам в наследство от шумерской цивилизации, изображены старые повозки и цари вместе с великолепными колесницами. Однако имеются и куда более древние свидетельства применения человеком колеса. У многих племен и народов колесо было даже определенным божественным символом, поскольку его часто сравнивали с Солнцем.
В древние времена человеку приходилось самостоятельно перетаскивать тяжести и грузы на большие расстояния. Как правило, груз волочили по земле. Вскоре люди заметили, что гораздо легче тащить, если на пути попадаются сучья и ветки. Некоторые начали сами подкладывать под тяжести круглые палки. Так родились своеобразные катки. Они применялись, например, при строительстве знаменитых египетских пирамид, когда огромные каменные блоки перетаскивали именно с помощью катков. Да и сейчас, несмотря на большой скачок в технологиях, часто для перетаскивания больших грузов используется этот старый, проверенный способ. Уже в ходе применения катков обнаружилась и другая интересная деталь. Легче всего тяжести ехали на тех катках, где бревна истирались посередине, превращаясь фактически в ось с двумя «колесами». Вскоре бревна, использовавшиеся для катков, начали обжигать посередине, в то время как их концам оставляли прежний диаметр. Так появились по-существу первые грузовые телеги и повозки. Первые «колеса» изготавливали из стволов деревьев, выпиливая бревна нужной ширины и диаметра.
С приручением лошади и соответственно увеличением скорости движения повозок, старые сплошные колеса стали слишком тяжелы. Кроме того, они часто ломались при ударе о камни. Люди задумались над тем, как же «модернизировать» старые колеса, и начали выпиливать в них отверстия или сколачивать их из нескольких составных частей. А позже колеса стали насаживать на неподвижную ось – так появилась ступица. Можно сказать, что в этот момент (примерно две тысячи лет до н.э.) уже появился некий прообраз современного колеса. Обода деревянных колес обтягивали кожаными ремнями или другими покрытиями – для защиты от камней.
Уже к знаменитым событиям Троянской войны, великолепно описанных Гомером, обода боевых колесниц и повозок стали «обувать» в металл. Появились также колеса, которые целиком изготавливались из металла. В таком виде колеса предстают перед нами в различных исторических эпосах о Римской империи, Греции или Трои.
Несмотря на многочисленные изменения в производстве и изготовлении колес, их конструкция к XVIII веку практически не претерпела значительных изменений. С появлением в Европе каучука, привезенного из Америки, колеса начали обтягивать массивными каучуковыми бандажами. В то время они назывались грузолентами, однако до появления прообраза современных шин было еще далеко.
В двадцатые годы XIX века Чарльз Макинтош придумал пропитать льняную ткань жидким каучуком, таким образом, придав ей воздухо- и водонепроницаемые свойства. Но для изготовления колес его изобретение стало применяться не сразу. Благодаря Макинтошу в жизни человека появились непромокаемые плащи, но не пневматические шины. Их открытие принадлежит совершенно другому человеку, а именно Джону Данлопу. В 1887 году он, наблюдая за своим сыном, который катался на велосипеде, заметил, как тот подпрыгивает на упругом резиновом шланге. Это обстоятельство повлекло его к проведению простого опыта. Данлоп отрезал кусок резинового шланга по размерам колеса, заварил его в обод и приспособил ниппель. Уже через год Данлоп стал обладателем патента на изобретение «пневматического обруча». Первое время пневматическими шинами пользовались исключительно велосипедисты.
Важную роль в популяризации пневматических шин сыграли братья-французы Андрэ и Эдуард Мишлен, которые являются фактическими прародителями известной всем современным автолюбителям компании по производству авторезины. На своем автомобиле «Молния», «обутом» в пневматические шины, они участвовали в гонке Париж – Бордо – Париж в 1897 году. Трудно назвать первый результат применения таких шин на практике успешным, ведь братья пришли к финишу последними, хотя и уложились в положенный организаторами временной интервал. На пути к финишу Эдуарду и Андрэ пришлось менять проколотые шины более шестидесяти раз! После окончания гонки они естественно подверглись нападкам и шуткам острословов и коллег по автомобильному ремеслу. Однако братья не отчаивались и продолжали верить в будущее пневматических шин, и как показывает наше время – их вера была оправдана. Но в начале никто не хотел использовать такие шины. Братьям приходилось даже бесплатно раздаривать комплекты шин парижским извозчикам, чтобы как-то популяризировать пневматические шины. Постепенно, с развитием технологии изготовления и совершенствования конструкции пневматических шин, они окончательно вытесняли литую резиновую. А братья Мишлен организовали во Франции собственную фабрику по производству автошин.
В дальнейшем развитие автомобильной резины связано с различными открытиями, которые способствовали повышению безотказности и долговечности авторезины. Появились более надежные и долговечные материалы для производства автошин. В технологии изготовления авторезины стала использоваться так называемая корда – очень прочный слой из упругих текстильных тканей. Благодаря этому, авторезина стала легче, одновременно увеличился и срок службы.
Примечательно, что долгое время после того, как пневматическая шина заменила на дорогах литую резиновую, рисунку на протекторе не придавалось большого значения. Тогда это был только просто элемент дизайна, который появлялся в том или ином виде, как правило, исходя из вкусов и предпочтений главного человека в компании. Пробуя различные варианты геометрических фигур на протекторе, никто не задумывался о практическом применении рисунка и его влиянии на качество и безопасность езды. И только спустя десятилетия пришло понимание огромной важности этого элемента авторезины.
Когда появились первые дороги достоверно не установлено. Основная дорожная сеть начинает формироваться к первому тысячелетию до новой эры в виде Великого шелкового пути в Евразии и дорог государства инков в Америке.
Систематическое строительство дорог в России началось в годы царствования Петра I. Заложив Петербург, Петр I начинает обустраивать улицы города. В 1714 г . для приезжающих в город на речных судах или по суше государь издает указ об обязательной доставке в Санкт-Петербург определенного количества диких камней для выкладки мостовых.
Дороги достались Петербургу нелегкой ценой. Петр гордился ими и уделял должное внимание их состоянию. В 1717 г . началось затянувшееся на 17 лет строительство дороги между Петербургом и Москвой. К 1917 г . в России было возведено 10000 км дорог, покрытых щебнем.
Появление автомобильного транспорта потребовало строительства дорог с твердым покрытием. В Европе и Америке в это время стали создаваться широкие асфальтированные дороги.
С увеличением интенсивности движения жизнь потребовала строительства скоростных автомагистралей.
В настоящее время в мире насчитывается 15 млн. км благоустроенных дорог, в том числе в Российской Федерации до 1 млн. км.
В далеком прошлом путнику приходилось преодолевать несколько сот верст по узким тропам, через лесные чащи от одного населенного пункта к другому. Ходить по таким дорогам было далеко не безопасно, и он вооружался. Сначала его оружием была дубина, потом топор, копье или меч. Когда путник встречался с незнакомым человеком, он уступал дорогу, держась правой стороны, чтобы, если потребуется, без помех действовать правой рукой с оружием. Постепенно движение по правой стороне дороги вошло в привычку, В настоящее время у большинства стран мира установлено правостороннее движение.
Совсем другая картина наблюдается на улицах и дорогах Великобритании, Кипра, Бирмы, Индии, Индонезии, Непала, Шри-Ланки, Пакистана, Малайзии, Таиланда, Ямайки, Тринидада, Эфиопии, Ганы, Нигерии, Уганды, Сомали, Судана, Танганьики, Южно-Африканской Республики, Австралии, Новой Зеландии, а также Японии. В этих странах более миллиарда человек перемещаются по левой стороне дороги. В этих странах руль у автомобилей расположен с правой стороны.
3. История появления автомобиля
Автомобиль на сегодняшний день – это оптимальное средство передвижения, как на территории города, так и по бездорожью. Но было ли так всегда?
История появления современного автомобиля изобиловала многочисленными моментами, когда все существование этих таких незаменимых четырехколесных машин стояло под большим вопросом.
До появления автомобиля во всем мире довольно успешно использовались упряжи, запряженные лошадьми. С помощью карет, повозок и дилижансов на протяжении многих веков довольно успешно перевозилась почта, банковские средства и, наконец, пассажиры. В зависимости от цели и дальности поездки в дилижанс или карету запрягалось от двух пар и до четырех пар лошадей, которые обеспечивали немыслимую по тем временам тягловую силу.
Однако время шло, и с началом научно-технической революции, которая пришлась на начало двадцатого века, умы людей все больше отходили от старых стереотипов – стали появляться невиданные доселе механизмы, способные заменить в работе множество людей. Именно так и произошло в Англии.
Именно в этой стране темпы технического прогресса в то время достигли наивысшего показателя, производство резко пошло вверх по причине применения новейших технических изобретений. Однако была и обратная сторона медали – очень большой травматизм при взаимодействии человека и машины, а так же – огромное количество безработных, которые в один момент оказались на улице из-за того, что работу нескольких сотен людей стал с успехом выполнять один прогрессивный механизм. Все это привело к резко негативному отношению основной массы людей к новым, эффективным механизмам, и многочисленным стычкам людей и машин, которые часто заканчивались весьма плачевно для обеих сторон.
Примерно то же самое наблюдалось и при появлении первых автомобилей. Естественно, все новое всегда вызывает удивление, и даже страх, вот и «четырехколесный монстр» (именно так авто окрестили на заре его жизни) вызывал по началу самые отрицательные эмоции.
Нужно сказать, что первые авто не были настолько безопасны как сейчас – часто возникали ситуации, в которых гибли люди, и это становилось отправной точкой для провозглашения настоящей охоты на этих монстров. Причем не спасало даже то, что первые автомобили были доступны только очень состоятельным людям, а значит и охранялись соответственно. Автомобили сжигали, обливали кислотой и даже забрасывали камнями.
Кроме того, для введения в эксплуатацию автомобилей нужно было, соответственно, менять всю существующую систему дорожного движения, а это было сопряжено с большими финансовыми затратами. Необходимо было расширять старые улочки, создавать автомобильные мастерские и повышать зарплату полисменам, которым с каждым днем было все сложней и сложней уследить за порядком на улице.
Еще одним, немаловажным моментом было то, что появление автомобиля разрушало все существующие на то время экономические договоренности по транспортировке, и это ни в коей мере не радовало владельцев конюшен и конезаводов. Естественно, что они не хотели выходить из игры и терять такой прибыльный бизнес, а поэтому – старались постоянно дискредитировать автомобили и запретить их производство. Однако, со временем, бизнес на производстве и обслуживании автомобилей стал еще более выгодным, и постепенно страсти улеглись.
Однако, вплоть до начала Первой Мировой войны, автомобиль все таки был явлением довольно редким и единичным, так как до сих пор не было подобрано подходящее топливо для его работы. Ситуация резко изменилась с появлением дизельного топлива – именно этот вид энергетической смеси сделал массовый выпуск автомобилей возможным. Вскоре автомобили заняли подобающее им положение, которое с успехом удерживают на протяжении целого столетия!
Вопросы для закрепления:
- Назовите основные этапы эволюции колеса.
- Что привело к возникновению автодорог?
- Какие трудности возникали в процессе создания автомобилей?.
- Выполните иллюстрации к трем основным темам урока.
1. Форштат М.Л. Учись быть пешеходом. – СПб.: ИД «МИМ», 1998.
2. Рыбин А.Л. Велосипедистам о безопасном дорожном движении. – М.: Транспорт, 1991.
Источник статьи: http://tak-to-ent.net/load/317-1-0-7117