Единого мнения о том, когда и как было изобретено колесо, нет, так как колесо было изобретено в разных странах и в разное время. Бесспорно одно – среди важнейших человечества трудно найти другое такое открытие, которое бы дало столь мощный толчок к развитию техники.
На протяжении веков войны способствовали развитию науки и техники. Например, колесницы, которые изобрели , были усовершенствованы , которые сделали их более удобными и быстроходными.
История изобретения колеса
Около 6000 лет назад люди стали использовать механизмы, позволяющие перетаскивать тяжелый груз – волокуши и катки. Волокуша состояла из двух длинных жердей, передние концы которых с помощью кожаных ремней прикреплялись к упряжи лошади или оленя, а задние свободно волочились по земле.
Для закрепления груза между задними концами волокуши устанавливали одну или две поперечины. Для того чтобы перетаскивать особо тяжелые предметы, такие как каменные глыбы или, скажем, лодки, под ними устраивали катки, подкладывали круглые бревна.
Когда предмет удавалось передвинуть, бревна оставались позади него, и их переносили и ставили перед грузом, чтоб двигать его дальше. Возможно, тогда же были сделаны первые наблюдения над свойствами вращающихся тел, ведущие к изобретению собственно колеса.
Например, если бревно-каток по какой-то причине в центре было тоньше, чем по краям, оно передвигалось под грузом более равномерно. Заметив это, люди стали умышленно обжигать катки таким образом, что средняя часть становилась тоньше, а боковые оставались неизменными.
Таким образом, получилось приспособление, которое является прообразом оси с двумя насаженными на ее концы дисками.
В ходе дальнейших усовершенствований от цельного бревна остались только два валика на его концах, а между ними появилась ось.
Так было изобретено колесо, и появилась первая повозка. Пожалуй, трудно найти другое открытие, которое дало бы такой мощный толчок развитию техники.
Повозка, гончарный круг, ветряная мельница, водяной подъемник и блок – вот далеко не полный перечень устройств, в основе которых лежит колесо. Использование колеса для археологов является показателем развития цивилизации.
Самые древние свидетельства использования колеса относятся примерно к 3200 г. до н. э. На шумерских фресках в Месопотамии изображены повозки с массивными колесами, сделанными из двух кусков дерева, которым придали форму круга. В центре каждого колеса – ось, зафиксированная клином.
Однако массивное сплошное колесо не позволяло повозке развивать большую скорость. И как не раз бывало в , войны стимулировали стремительный прорыв в развитии техники.
За следующие 3000 лет тяжелые колесные повозки, запряженные волами и предназначенные для транспортировки грузов, превратились в быстроходные и маневренные боевые колесницы, запряженные лошадьми.
Стала более совершенной и конструкция колес: появились легкие колеса со спицами, ступицей и гнутым ободом.
Другие цивилизации самостоятельно пришли к изобретению колеса. В Китае колесо было изобретено около 2800 г. до н. э., а приблизительно в 100 г. до н. э. китайцы придумали тачку.
В Европе тачка была изобретена на много веков позже. Изображение тачки есть на витражах XIII в. в Шартрском соборе во Франции.
В 4-3 веках до н. э. греки стали использовать колеса не в транспортных средствах, а в механизмах они изобрели зубчатую передачу и грузоподъемный блок.
Примерно с 85 г. до н. э. стали применять и водяное колесо, позволившее использовать энергию воды для работы тяжелых жерновов.
Китайцы изобрели колесо со спицами для прялки между 500 и 1000 гг. до н. э. Такое же изобретение было сделано в Европе в начале 13 века.
Колесо прялки было вариантом маховика. Оно вращало веретено, которое позволяло сучить нить из волокна во много раз быстрее, чем вручную. Маховик сыграл важную роль в эпоху индустриальной революции.
Маховик присоединили к поршням парового двигателя, и он преобразовывал энергию пара во вращательное механическое движение, которое заставило двигаться станки на фабриках, молоть муку мельницы и ездить по рельсам паровозы.
Толчком к изобретению колеса телеги мог послужить и гончарный круг, появившийся за несколько веков до телеги. Некоторые народы пользуются им до сих пор.
При ручной лепке сосудов подставку, на которой они стоят, необходимо время от времени поворачивать. Для облегчения вращения подставки неизвестный гончар догадался укрепить ее на оси. Вскоре он заметил, что при быстром вращении подставки сосудам можно придавать более правильную форму.
Так, вероятно, появился ручной гончарный круг, который послужил основой для изобретения древними греками и египтянами махового колеса – колеса с массивным ободом, которое устанавливалось на валу машины, преобразовывающей энергию импульса в последовательное плавное движение.
Необыкновенные колеса
Считается, что колесо было неизвестно народам Америки. Археологов поразил тот факт, что технологически развитые цивилизации Нового Света – майя и ацтеки – не знали колеса до прихода на континент европейцев (XVI в.). И вдруг нашлось подтверждение того, что это не совсем так.
В 1880 г. французский исследователь Клод Жозеф Дезирэ Шарней (1828-1915) обнаружил во время раскопок в Тененепанко на горе Попокатепетль (Мексика) игрушку с колесиками. Она датировалась 1500 г. до н. э. и была сделана из камня.
Но раз ацтеки знали, как делать колеса, почему они не пользовались ими в быту? Есть теория, что Шарней нашел не «игрушку», а предмет религиозного культа.
Колесо в религиозной символике многих культур ассоциируется с , поскольку его спицы напоминают лучи небесного светила, которое движется по кругу и кажется живым. Изображение колеса можно обнаружить на древних памятниках Египта, Индии, Мексики.
Одна из ацтекских «игрушек», найденных Шарнеем в 1880 году доказывает, что древним американским культурам было известно колесо.
Колесо – основа для многих изобретений. Благодаря ему были изобретены зубчатая передача, шестеренка, турбина и колесный транспорт. Этот древний египетский механизм функционирует до сих пор: быки крутят вал, который накачивает водой ирригационную систему.
Основные даты
Краткая история изобретения колеса в датах.
Теперь вы знаете, как происходило изобретение колеса. Если вам понравилась данная статья – поделитесь ею в социальных сетях. Если же вам вообще нравятся – подписывайтесь на сайт I nteresnye F akty.org . С нами всегда интересно!
Понравился пост? Нажми любую кнопку.
Статья опубликована 19.05.2014 03:15 Последняя правка произведена 19.05.2014 04:21Без 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.
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.
Статья об истории создания и эволюции автомобильного колеса - экскурс в историю, стальные и литые изделия, взгляд в будущее. В конце статьи - интересное видео о создании колеса.
Содержание статьи:
Не секрет, что такое изобретение, как колесо, является важнейшим атрибутом нашей жизни. Но мало кто знает, что первые колеса появились много тысячелетий назад и служили для лепки горшков и других изделий. После появления подобного предмета в обыденном обиходе жизнь людей стала более комфортной и продуктивной. Колесо послужило своеобразным катализатором, подтолкнувшим человека к новым плодотворным открытиям. Какова же А история создания автомобильного колеса?
Немного истории об автомобильном колесе
Путём продолжительных исследований учёным удалось определить дату пояления первого колеса. Считается, что это произошло примерно 3500 лет до нашей эры, а родиной его стала Месопотамия, на территории которой сейчас расположен Ирак. Но лишь через несколько столетий, в 3200 году до нашей эры, изобретение начали применять как неотъемлемую часть транспортных средств. Именно в те времена появились первые «месопотамские» колесницы.
Однако некоторые ученые придерживаются мнения, что история создания колеса уходит своими корнями намного дальше, и датируют открытие началом эпохи палеолита (от 15 до 750 тысяч лет назад).
Но, скорее всего, в те далекие времена его заменяли обычные бревна и овальные предметы, которые устанавливались под крупные (например, под тушу мамонтов, камни, деревья) для более продуктивной транспортировки. Принцип действия такой технологии был простой: после перемещения объекта на небольшое расстояние очередной ролик укладывали спереди. В результате предмет медленно, но двигался.
Потом люди изобрели новое транспортное приспособление, которое подразумевало соединение двух бревен по краям крупной деревянной платформы. К сожалению, изобретение не оправдало себя из-за многих недостатков и плохой износостойкости.
Через 1500 лет произошло ещё одно изменение в жизни колеса. Перед людьми встала задача создания эффективного приспособления для более быстрой транспортировки грузов и экономии расходуемого материала. В результате появились колеса со спицами. Ученые считают, что родиной колесниц является Древний Египет, но модернизированную версию деревянного изделия нашли и в Греции.
Первый вариант полноценного стального колеса был найден на территории, которую больше 3 000 лет назад населяли племена кельтов. Но в понимании «металлическое» подразумевается стальной круг, а спицы по-прежнему делали из дерева, пока Ф. Бауэр не представил прототип металлических спиц. В их качестве использовалась железная проволока повышенной прочности, проходящая сквозь обод. Для обеспечения хорошего баланса спицы плотно натягивали. Аналогичные изделия до сих пор применяются на велосипедах.
Ещё одно очень важное открытие произошло в 1845 году, когда Р. В. Томсон зарегистрировал патент на первую пневматическую шину для автомобилей. Идею усовершенствовали в конце 19 века, и вскоре такое изобретение появилось на всех велосипедах тех времен. Твёрдая резина усиливала сцепление транспортного средства с дорогой, делая перемещение комфортным и быстрым. Именно в этот период эволюция колеса вышла на совершенно новый уровень.
Колеса для автомобилей
Начиная с 19 века, в развитии науки и техники произошла настоящаа революция. Открытия в разных научных областях заставляли людей искать более оптимальные решения для перемещения. Тогда появились первые прототипы полноценного автомобиля. После выпуска легендарного транспортного средства под названием Motorwagen в 1885 году создатель патента Карл Бенц начал усиленно заниматься разработкой подходящих колес для своей машины. Его трёхколесный автомобиль получил велосипедные колеса, оборудованные более жесткой, не пневматической резиной.
Пневматическую версию представили знаменитые братья Андре и Эдуард Мишлен, которые через некоторое время, стали основателями компании с одноименным названием. Кстати, её продукция пользуется спросом до нашего времени. Кроме того, в1910 году сотрудники компании BF Goodrich реализовали выпуск первых высококачественных шин с большим эксплуатационным сроком и отличной износостойкостью. При производстве в резину добавили определенное количество углерода. Вскоре технологию стали использовать и другие производители автомобильных шин.
На далёком Западе долгое время применялись деревянные колеса от артиллерии, но в середине 20 века их сменили сварные спицевые конструкции. Они устанавливались на автомобилях серии Ford T. И если сравнивать ситуацию с европейскими странами, где большим спросом по-прежнему пользовались жесткие покрышки от Мишлен, то Америку покорили пневматические разработки Данлопа. Но используемые в те времена покрышки существенно отличались от современных - их производили из белой резины Carbonless, а срок службы редко превышал расстояние в 3-3,5 тысячи километров. Но после прохождения 40-60 километров шины нуждались в срочном и долгом ремонте, т.к. их поверхность быстро лопалась или прокалывалась.
Как ни странно, но следующий рывок в эволюционном развитии колес имел сходства с ранее существующей твердой конструкцией. Это объяснялось необходимостью снизить расходы за счет использования изделий из стали. Оправу изготавливали из полосы металла, а диск - из листового металла, который выбивали с помощью прессового оборудования. Затем два элемента приваривали друг к другу для создания лёгкого и устойчивого к интенсивным нагрузкам изделия. Основным плюсом такой технологии стала быстрота, что позволило выпускать колеса в крупных масштабах. Применение автоматизированного производственного оборудования сделало процесс изготовления доступным и массовым.
В настоящее время существует две разновидности автомобильных колес:
- Колеса из сплавов - литые;
- Стальные.
Стальные колеса
Стальные колеса применяются на протяжении долгих лет с момента запуска массового автомобилестроения, и до 80-х годов прошлого века они не имел эффективной альтернативы. Диски изготавливаются на основе прямого куска стали, который поддаётся воздействию пресса для формирования двух половинок будущего колеса. После этого отдельные части соединяются между собой точечной сваркой. В завершении остаётся добавить защитное антикоррозийное покрытие, и всё – диск готов!
Плюсы стальных дисков:
- Основной плюс подобной технологии заключается в невысокой стоимости. Средняя цена изделия отечественного производства равна 500-100 рублей;
- Превосходные пластичные свойства, из-за чего диск принимает всю энергию при столкновении с препятствиями, например, во время езды по пересеченной местности, на себя, снижая воздействие на подвеску и покрышку;
- Ремонтопригодность. Даже сильно деформированный стальной диск можно быстро восстановить. Достаточно провести рихтовку конструкции, и её можно будет использовать снова;
- Интенсивность краж стальных колес относительно невысокая.
- Внушительный вес. Применение стальных листов негативно сказывается на толщине металла, ведь если её уменьшить, износостойкость и прочностные показатели существенно упадут. Тяжелые колеса дают интенсивную нагрузку на автомобиль и вызывают усиленное потребление топлива.
- Непрезентабельный дизайн. Даже применение передовых производственных стандартов не позволяет придать конструкции уникальный дизайнерский вид. Приходится прикрывать некрасивую стальную конструкцию колпаками;
- Непереносимость коррозийных процессов. В частности, такой показатель свойственен бюджетным моделям, выполненным по упрощённой технологии.
Литые диски
При производстве автомобильных дисков из алюминиевых сплавов примеряется технология литья. Отливку проводят тремя различными способами:
- кокильным литьем;
- литьем под низким давлением;
- литьем под противодействием.
Преимущества литых дисков очевидны:
- Отсутствие громадного веса и большой нагрузки на ходовую часть автомобиля. В результате рабочие свойства транспортного средства улучшаются, а интенсивность износа резины существенно падает. Также качественный литый диск предотвращает перегрев тормозных колодок;
- Внешность дисков, выполненных с помощью технологии литья, впечатляет. Если дизайн колёс игрывает для вас важную роль, использование литых дисков - самое лучшее решение.
- Заметную хрупкость конструкции. Если автомобиль столкнётся с каким-нибудь препятствием, вполне вероятно, что диск расколется и станет непригодным для дальнейшего использования;
- Недостаточно хорошие антикоррозийные свойства и образование гальванических пар со стальными элементами конструкции. По-особому это заметно в изделиях из магниевого сплава. Если защитное покрытие уменьшается, то процесс разрушения диска будет происходить намного быстрее.
Взгляд в будущее на колеса для авто
Хотя технологии постоянно развиваются, найти какие-то способы для модернизации автомобильных колёс достаточно сложно. Это объясняется тем, что диски давно получили свою завершенную форму. Тем не менее, некоторые производители подобной продукции продолжают усердно трудится над изготовлением новых колёс и созданием необычных футуристических концептов. В качестве примера можно взять экзотические прототипы от компании "Michelin".
В 2006 году сотрудники известного бренда показали миру свою уникальную разработку - бескамерные колеса, изготовленные по совершенно новой технологии. Они не пневматические, так как полностью состоят из резиновых протекторов и эластичных спиц, которые поглощают удары и другие воздействия, снижая интенсивность износа колёс и подвески.
Ребята из Michelin уверены, что новая технология подарит автомобильным колёсам повышенную грузоподъёмность и высокую устойчивость к езде по бездорожью.
Но масса преимуществ не исключает наличие недостатков. Главный из них заключается в ограничении допустимой скорости до 80 км/ч. После преодоления этого рубежа машина начинает сильно вибрировать.
Все же революционные бескамерные шины Michelin - это новое слово в мире автомобилестроительной отрасли. Но они станут актуальными исключительно для электрических автомобилей.
Видео об истории создания колеса:
По-видимому, колесо придумали люди, которые жили на азиатском континенте. Возможно, что образовались первые колеи для колес несколько тысяч лет тому назад. Основываясь на обнаруженных следах во время раскопок, можно предположить, что цельный кусок камня или дерева представляли собой первые колеса. Они имели округлую форму. Так что, услышав вопрос «где изобрели колесо?», вы можете смело ответить, что Азия была родиной первого колеса. Именно в Азии еще с незапамятных времен было известно колесо. В этих странах огромное значение имело передвижение тяжелых предметов с помощью колеса. С Азии и на Восток стали распространяться колесные средства транспорта.
Кто придумал колесо
Самой большой и не решённой загадкой истории является до сих пор изобретение колеса. Если верить археологическим находкам, то возраст первого колеса насчитывает несколько десятков веков. Оно было найдено в районе Месопотамии. До изобретения колеса, грузы передвигали с помощью такого транспорта, который в наше время называется сани. Так кто изобрел колесо? Вот это и есть загадка всего человечества. На шумерской пиктограмме (35 век до н.э.) было найдено первое изображения колеса. А вот на полуострове Малая Азия было изобретено первое колесо со спицами. На сегодняшний день этот полуостров относится к Турции. Вскоре, а именно в 20 веке до н.э., это изобретение достигло границ Китая, Европы и Индии. Изначально колеса использовали для перевозки людей в колесницах. Затем же применение колеса стало шире – изобретали виды транспорта для передвижения груза по территории Египта. А вопрос, кто изобрел первое колесо, все еще остается открытым.
В Древней Греции широко применяли различные повозки и колеса, а затем стали распространяться они и в Риме. В Америке повозки и колеса стали использоваться только после прихода на ее земли европейцев.
Что касается других стран и континентов, то там для перевозки людей использовали животных (ослы, лошади, ламы, яки, верблюды и другие). Груз переносили на голове, плечах и спине, позже начали также использовать животных, а потом уже и различный транспорт.
Изобретение 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.
Глиняная модель тележки.
II тысячелетие до н. э.
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.
Самая древняя из обнаруженных
дорог. Найдена в 1970 г. в
Англии. Ей 6 тыс. лет, ее
протяженность 1800 м.
Проложена через болото.
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.
