Реферат История развития колеса. Реферат колесо

Реферат Колеса

Реферат на тему:

План:

Введение
• 1 Механика
• 2 Исторический очерк
• 3 Интересные факты
Примечания

Введение

Колесо гоночного автомобиля

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

1. Механика

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.

2. Исторический очерк

Колесо древней повозки

В природе принцип колеса используется лишь некоторыми жгутиковыми эукариотами, для которых характерно такое формирование актиновых или флагеллиновых нитей, которое приводит к колебанию основного жгутика. Мнение о том, что в природе принцип колеса используют растения перекати-поле для рассеивания семян, является ошибочным. Движение этого растения исключительно поступательное.

Самые ранние колеса (глиняные модели колес) встречаются на территории современной Румынии (Кукутени). Эти находки датируются последней четвертью 5-го тысячелетия до н. э. Затем — в 4 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 2-м тысячелетии до н. э. конструкция его 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].

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

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

Цилиндрическая зубчатая передача. Справа — колесо.

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

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

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

Колесо современного автомобиля

3. Интересные факты

• В июле 2001 года на колесо был получен инновационный патент со следующей формулировкой: «круглое устройство, применяемое для транспортировки грузов»[8]. Этот патент был выдан Джону Кэо, юристу из Мельбурна, 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, рессору, амортизатор и тормоз. Таким образом, эти колёса делают ненужными следующие системы автомобиля: двигатель, сцепление, коробку передач, дифференциал, приводной и карданный валы.[9]
• В 1959 году американец А. Сфредд получил патент на квадратное колесо. Оно легко шло по снегу, песку, грязи, преодолевало ямы. Вопреки опасениям, машина на таких колёсах не «хромала» и развивала скорость до 60 км/ч.

Примечания

1. Резепкин А. Д. Проблема происхождения колесного транспорта и его появления на Северном Кавказе. // Четвертая Кубанская археологическая конференция. Тезисы и доклады. Краснодар. 2005
2. Кондрашов A.B., Резепкин А. Д., 1988. Новосвободненское погребение с повозкой // КСИА. Вып. 193.
3. Колесо изобрели не на Востоке --> - www.mk.ru/daily/newspaper/article/2011/06/16/597841-koleso-izobreli-ne-na-vostoke.html
4. http://www.koryazhma.ru/usefull/know/doc.asp?doc_id=110 - www.koryazhma.ru/usefull/know/doc.asp?doc_id=110
5. История России. Всемирная, мировая история — История колеса - istorya.ru/articles/koleso.php
6. Изображение колеса среди находок древнего поселения Сунгирь 25 тыс. лет - old-vladimir.ru/2007-09-08/sungir/
7. Словарь символов - dic.academic.ru/dic.nsf/simvol/353
8. BBC News | ASIA-PACIFIC | Lawyer moves to patent wheel - news.bbc.co.uk/hi/english/world/asia-pacific/newsid_1418000/1418165.stm
9. Томас Имхоф. «Французские инженеры заново изобрели колесо». 2000-Аспекты-Движение, 23 января 2009 - news2000.org.ua/c/61303

wreferat.baza-referat.ru

Реферат Колесо

Реферат на тему:

План:

Введение
• 1 Механика
• 2 Исторический очерк
• 3 Интересные факты
Примечания

Введение

Колесо гоночного автомобиля

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

1. Механика

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.

2. Исторический очерк

Колесо древней повозки

В природе принцип колеса используется лишь некоторыми жгутиковыми эукариотами, для которых характерно такое формирование актиновых или флагеллиновых нитей, которое приводит к колебанию основного жгутика. Мнение о том, что в природе принцип колеса используют растения перекати-поле для рассеивания семян, является ошибочным. Движение этого растения исключительно поступательное.

Самые ранние колеса (глиняные модели колес) встречаются на территории современной Румынии (Кукутени). Эти находки датируются последней четвертью 5-го тысячелетия до н. э. Затем — в 4 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 2-м тысячелетии до н. э. конструкция его 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].

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

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

Цилиндрическая зубчатая передача. Справа — колесо.

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

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

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

Колесо современного автомобиля

3. Интересные факты

• В июле 2001 года на колесо был получен инновационный патент со следующей формулировкой: «круглое устройство, применяемое для транспортировки грузов»[8]. Этот патент был выдан Джону Кэо, юристу из Мельбурна, 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, рессору, амортизатор и тормоз. Таким образом, эти колёса делают ненужными следующие системы автомобиля: двигатель, сцепление, коробку передач, дифференциал, приводной и карданный валы.[9]
• В 1959 году американец А. Сфредд получил патент на квадратное колесо. Оно легко шло по снегу, песку, грязи, преодолевало ямы. Вопреки опасениям, машина на таких колёсах не «хромала» и развивала скорость до 60 км/ч.

Примечания

1. Резепкин А. Д. Проблема происхождения колесного транспорта и его появления на Северном Кавказе. // Четвертая Кубанская археологическая конференция. Тезисы и доклады. Краснодар. 2005
2. Кондрашов A.B., Резепкин А. Д., 1988. Новосвободненское погребение с повозкой // КСИА. Вып. 193.
3. Колесо изобрели не на Востоке --> - www.mk.ru/daily/newspaper/article/2011/06/16/597841-koleso-izobreli-ne-na-vostoke.html
4. http://www.koryazhma.ru/usefull/know/doc.asp?doc_id=110 - www.koryazhma.ru/usefull/know/doc.asp?doc_id=110
5. История России. Всемирная, мировая история — История колеса - istorya.ru/articles/koleso.php
6. Изображение колеса среди находок древнего поселения Сунгирь 25 тыс. лет - old-vladimir.ru/2007-09-08/sungir/
7. Словарь символов - dic.academic.ru/dic.nsf/simvol/353
8. BBC News | ASIA-PACIFIC | Lawyer moves to patent wheel - news.bbc.co.uk/hi/english/world/asia-pacific/newsid_1418000/1418165.stm
9. Томас Имхоф. «Французские инженеры заново изобрели колесо». 2000-Аспекты-Движение, 23 января 2009 - news2000.org.ua/c/61303

wreferat.baza-referat.ru

История развития колеса - реферат

ПРО КОЛЕСОЧто может быть проще колеса?! А между прочим, на создание этой простой и совершенной конструкции люди потратили не одну сотню лет. Зато попробуйте вспомнить сегодня машину в которой не было бы ни одного колеса.Чем же оно замечательно?Когда колесо поворачивается, то на его ось действует большая сила, чем на обод. Этот эффект используется для полуения выиг-рыша в силе, например в рулевом колесе. Чем больше руль, тем легче поворачивается его ось. При повороте оси колесо перево-дит вращательное движение оси в прямолинейное движение,бла- годоря чему с его помощью возможно перемещение грузов.Точ-ки обода колеса проходят большее расстояние, чем ось, так как диаметр колеса больше диаметра оси.Если взять, например, ствол толстого дерева, распилить его поперек несколько раз, то получим много деревянных дисков-кругляшек.Почему же мы говорим, что кругляшка не колесо?Потому что у колеса есть секрет,которого нет у кругляшки - дырка посередине. Этот пустяк превращеат обыкновенную круг-ляшку в настоящее колесо: дырка, о которой говорится располо-жена точно в центре окружности. Это значит, что колесо можно насадить на ось и заставить везти любой груз - в тачке или теле-ге... Только подумайте, что получилось бы, если бы дырка нахо-дилась не в центре, а где-нибудь сбоку? На таком кособоком ко-лесе далеко не уедешь: оно катится по ровной дороге, а ось то вверх то вниз подымается. Другое дело, когда ось посередине: центр окружности - замечательное место. От него до любой точ-ки окружности одно и то же расстояние - колесо катится, а ось всегда остается на одинаковой высоте от земли.Нет самое первое колесо было не просто придумать.И приспо-собить его к полезному делу - тоже было не просто.Как же это происходило? И на чём люди перевозили тяжести, до появления колеса.ПРЕДКИ КОЛЕСАНа стенах дрвних египетских пирамид, сохранились надписи и изображения, повествующие о том, как строились эти фараоно-вы горы. На этих рисунках отчетливо видны люди, которые перевозят гигантский каменный блок , подложив под него круглые бревна-катки.Катить по каткам куда легче, чем волочить по земле. Бревна, по которым груз уже прокатился, перекладывают вперед, и та- ким образом процессия медленно продвигается.Недаром гово-рится : лучше круглое катить, чем плоское тащить.Между прочим, катки поныне применяются человеком для очень тяжелых грузов, которые не выдержит ни один колесный экипаж. Например, камень- постамент весом в полторы тысячи тонн для знаменитой статуи медного всадника в Петербурге тоже был доставлен на место с помощью своеобразных катков: ими служили чугунные ядра-шары, катившиеся по специальным лоткам. А когда-то катки были единственным средством для перевозки тяжестей. Каток - ближайший родственник колеса.Как же придумали катки? Сперва человек бродил поблизости от своего жилья. Со време-нем совершали все более дальние путешествия в поисках пищи. Еще позднее люди научились выдалбливать лодки из стволов толстых деревьев.Ученые утверждают, что прежде, чем ездить по суше, человек научился плавать в лодках.Иногда подходящее дерево для такой лодки росло далеко от берега. Как доставить его к реке?Снаала, наверно люди обламывали и обрубали сучья на дереве, чтобы те не мешали вытаскивать из лесу ствол, и сообща волок-ли его по земле. Но однажды заметили, что тащить становится легче, если ствол скользит по корням или по другим упавшим деревьям потоньше. Люди стали нарочно выбирать дорогу с корнями и упавшими деревьями. Особенно облегчилась работа, когда на пути попадались прямые и гладкие кругляки, которые перекатывались по земле. Потом научились подкладывать под стволы тяжелых деревьев деревянные кругляки - не слишком длинные, чтобы они не наталкивались на деревья в лесу, и очи-щенные от сучьев, чтобы могли хорошо катиться. Эти кругляки, предназначеные специально, чтобы по ним перекатывать тяжес-ти, и были первыми катками.Конечно, никто из нас не видел, как это происходило на самом деле. Но историки говорят, что именно так могло быть в дейст-вительности.Не сразу человек додумался до обыкновенных катков. Но и от катков до колеса путь был не близкий - несколько тысячелетий.Дерево истлевает в земле; в лучшем случае от толстого бревна через несколько сотен лет останется труха, и при малейшем при-косновении оно рассыпается. Правда археологи научились с по-мощью химических составов укреплять сгнившее дерево ( кон-сервировать), так что оно сохраняет прежнюю форму. Но разве отличиш простое бревно от того, которое служило катком? Быть может, поэтому точный возраст изобретения катков неиз-вестен. Всё же ученые предпологают, что каткам не меньше два-дцати тысяч лет.Иное дело колесо: его ни с чем не спутаешь. Древним колёс-ным повозкам, найденым археологами, всего пять тысяч лет. Впрочем, сами повозки в раскопках встречаются редко. Гораздо чаще - изображения на стенах и модели из обожженной глины или бронзы. Наиболее древней считается бронзовая модель дву-колки - двухколесной повозки, найденная в Индии: ей пять тысяч лет. Изображению боевой шумерской колесницы тоже почти пять тысяч лет.Глинянная модель телеги - платформы, найденная на острове Крит, помоложе: ей всего три с половиной тысячи лет.Археологи обратили внимание, что у многих древних повозок колёса сплошные и при том скреплены с осью: ось вращается вместе с парой колёс.“Может быть, сначала колёса делали из тогоже куска дерева, что и ось? - задумались учёные. - Но разве легче вырубать все вместе из цельного ствола, чем мастерить колёса и ось по от-дельности?..”Разгадка нашлась простая: првы повозки, как предпологают ученые, были вовсе не на колесах, а представляли собой древян-ную платформу, под которой свободно распологались катки - четыре, пять или шесть, сколько поместится. Концы брёвен - катков выступали за широкие края платформы; а чтобы бревна не выкатывались из под платформы, их удерживали специальные брусья, приделанные к платформе спереди и сзади. Во время езды катки тёрлись о платформу, сере- дина их постепенно перетиралась становилась всё тоньше, а концы оставались по-прежнему толстыми. Получалось нечто похожее на ось с двумя колесами. А когда люди заметили, что повозка на колёсах катится легче, чем на обычных катках, они стали нароч-но обжигать середину бревна. Так появились повозки на колё-сах. Подобные колёсные пары, называемые скатами, только не деревянные, а сталные - и сегодня применяются человеком - это поезда метро и вагоны железной дороги, паровозы,электровозы-все они ездят по рельсам на колёсах, скреплённых неподвижно с осью,- на скатах.Не только неуклюжие грузовые телеги, но и первые двухколёс-ные повозки, очевидно, ставились на сплошные, тяжелые, проч-ные колёса - скаты.Зато, как красиво - будьто не катятся по земле, а летят по воз-духу - выглядят боевые колесницы на больших, но легких колё-сах со спицами! Колесницам тоже очень много лет, и все же они появились позднее: сперва человек догадался сделать ось непод-вижной, а колеса вращающимися на оси; затем решил облегчить колесо - придумал спицы, обод и ступицу; ещё позднее - надел на обод для прочности железную шину. И на всё это человеку потребовалось несколько тысяч лет.Но эволюция колеса на этом не завершилась. В наши дни коле-со не только оснастилось пневматической шиной, но и обрело “колесо” в “колесе” - шарикоподшипник. Порою оно перестаёт быть круглым.Новую эру в создании колёс открыли космические исследова-ния. Луноходы, лунные автомобили потребовали создания новых типов колёс, небоящихся ни вакуума ни космического холода, ни жары...-----------------------А вот конструкция чехословацкого инженра Ю.Мацкерле. Он изобрёл колесо, которое способно само себя двигать.Колесо состоит из отдельных пневмосекций, давление в которых мож- но изберательно менять. Как только секция пройдет нижнюю мёртвую точку, давление в ней поднимают, обьём секции увели- чивается, и она подталкивает ко- лесо в нужном направлении.Свообразным развитием этой идеи стало колесо шведских конструкторов, состоит из восьми свободно вращающихся ро-ликов из твёрдой резины. Ролики помещены под углом 45 к плоскости колеса и перемещаются от гидравлического привода. Благодоря таким колёсам машина без всяких сложных манёвров может двигаться назад, вперёд, в обе стороны. А французские инженеры создали шагающее колесо, состоящее из трёх ма-леньких колёсиков, соеденённых треугольником. На гладкой до-роге треугольник обращен вниз вершиной и машина едет толь-ко на четырёх колёсиках.Все эти овальные, шестигранные, спиральные колёса соз- давались для эксперементальных вездеходов

2dip.su

Реферат История развития колеса

вращаться    весь   треугольник.

Каждое из колёс получает  воз-

можность как бы перешагивать

через препятствия.   Сегодня колёса изготавливают из специальных очень прочных и лёгких аллюминевых сплавов. С каждым годом колесо стано-вится всё надёжнее и легче. Резиновые покрышки тоже постоян-но меняют свой химический состав и рисунок протектора, благо-доря чему автомобиль стал более маневренным, сцепление с до-рогои увеличивается, износ шин уменьшается и даже расход топлива, хоть незначительно, но сокращается.

мотоколесо 95г.

стальной (хром.) автодиск 99г

аллюминевый автодиск 98г

 Понемногу изменятся и внешний вид покрышек, например, если раньше модель  M + S  ( знак сокращения, указывающий, что шина предназначена для движения по грязным и заснеженным дорогам ) , можно было узнать по глубоко расчленённому рисунку протектора, то сегодня её не отличить от обычной летней покрышки.Сейчас главная особенность зимних шин в ином качестве резины, изготовленной из морозостойкой смеси, а так же в большой поверхности профиля и в тонком профилировании так называемых дисков. Резина зимних шин мягче, чем у летних, и остается такой же в трескучий мороз. Щелевидные прорези протектора улучшают сцепление с дорогой в зимних условиях, а следовательно улучшают тяговое усилие и эффект торможения  В качестве недостатков зимних шин относительно летних можно назвать повышенный износ на твёрдых, сухих покрытиях, шумность и вибронагруженность.

  Интересную модель зимней шины выпустила фирма Nokian. На покрышках была использована технология цифровых индикаторов степени износа. В центральной части протектора расположен ряд цифр от 2 до 8. В зависимос-ти от степени износа шины на поверхности появляется соответствующая цифра, которая указывает остаточную глубину протектора в миллиметрах.

vredesten icetrack (голландия) шипованная глубина протектора 9,5 мм. твёрдость резины по Шору 65 ед

michelin maxi-ice (шведция) не шипованная глубина протектора 8,1 мм. твёрдость резины по Шору 49ед

На рисунке изображены  фрагменты зимних покры-  шек. (michelin)

               О   РЕЗИНОВОЙ   ШИНЕ

К сожалению, в древности люди не записывали историю своих изобретений и открытий.  Поэтому  имена многих выдающихся изобретателей до нас недошли.  Зато можно  вспомнить, кем  и как были сделаны некоторые изобретния в более близкие к нам времена. Например, вспомним  историю резиновой шины, впер-вые надетой  на колесо  в  1888  году  англичанином  Денлопом.

на жестких металлических ободьях, кроме  удовольствия , они   достав- ляли  массу огорчений  своим  вла- дельцам: ехать на велосипеде  мож-  но было только по укатанной ,  гла- дкой  дороге . Стоило  свернуть  на проселочную  дорогу  или  тропин- ку , велосипед подскакивал  на каж-

   В  то время уже  входили в моду  велосипеды. Громоздкие,                                                                                                                                                        

дом камешке , на  каждом  бугорке, трясся как в лихорадке. И при этом нещадно дребезжал, грозил вот-вот развалиться.

    Денлопу попался на глаза старый резиновый шланг, из кото-рого поливали огород, и он подумал:”А что если этим шлангом обмотать велосипедный обод ?”

   Первая же попытка оказалась удачной: упругая резина значи-тельно смягчала тряску, и велосипедист без опаски мог ехать даже по неровной дороге. Но Денлоп не остановился на этом, он надул резиновый обруч, и теперь не только резина, но и воздух внутри нее принимал на себя резкие толчки - влосипедист их почти не ощущал.

 Предприимчивый англичанин не ограничился усовершенствова-нием собственного велосипеда и основал целую фирму по произ-

водству резиновых шин. Сейчас фирма DUNLOP - один из круп-нейших производителей авто-шин.

   Вслед за шинами для велосипедов стали изготовлять надувные шины для автомобилей ,появившихся не задолго дотого.Меньше

ста лет резиновой шине, а она уже стала обычной “обувью”коле-са.

                     СТАЛЬНОЙ ПОДШИПНИК

                                                                                Еще один родственник колеса -                                                             шариковый подшипник.

                                                   Этот подшипник тоже молод, и ему                                                                                  отроду меньше ста лет. Но без него                                               не обходится ни одна современная ма-шина, ни один станок или двигатель.

   Что собой представляет такой подшипник? Для чего он?

    Колесо телеги или кареты надевалось сразу на ось. А чтобы уменьшить трение между осью и колесом, оси и ступицы смазы-вались специальной колесной мазью - дегтем. К томуже несмаза-нная телега и скрипит препротивно. Смазанная - катится быстрее и бесшумнее.

   Но вот лошадиную тягу сменили моторы, двигатели. Скорость телеги не сравнить со скоростью современного автомобиля. А чем больше скорость, тем больше трутся колеса на оси. Как же быть ?  Одной лишь смазкой не обойтись :  совершая примерно 500 оборотов в минуту, колесо вскоре так нагреет ось, что смаз-ка высохнет или испарится.

   Что если заставить колесо катиться н только по дороге, но и по оси?

   Именно так решили сделать инженеры: поместить между осью и средней частью колеса , ступицей , гладкие стальные шарики. Ступица будет своей внутренней поверхностью катиться по ша-рикам, а шарики - по оси.

   Два кольца - большое и поменьше, одно в другом, - а между ними в ложбинке перекатываются стальные шарики. Вот и полу-чился шариковый подшипник.

   Ведь если вы помните, при помощи подобных шаров, катив-шихся по лотку, был доставлен когда-то каменный постамент для статуи Петра I ...

   В роликовых подшипниках вместо шариков между кольцами перекатываются стальные ролики, напоминающие маленькие катки. Выходит, что идея таких подшипников известна давным- давно. Инженры использовали старую идею для создания нового механизма - подшипника.

   Шариковые и роликовые подшипники применяются не только в автомобилях и не только для колес. Они в десятки и сотни раз уменьшают трение между любыми вращающимися деталями ма-шин. Это уже не просто колесо, а колесо в колесе.

   Вот куда привела дорога по которой когда-то покатился прос-той деревянный каток  .

           БОЛЬШАЯ СЕМЬЯ КОЛЕСА

   На этом можно было бы закончить рассказ о том, как человек придумал колесо. Но разве колесо умеет только катиться по до-роге?

   Почти так же давно, как и транспортные колёса, люди начали применять гончарный круг - изобретение древних ремесленни-ков - гончаров. Например Шумерам, жившим в долине, между реками Тигр и Евфрат, гончарный круг был известн уже пять тысяч лет назад.Об этом свидетельствуют находки архиологов:

по рисунку на глинянных стенках сосудов учёные догадываются не только о том, вручную или на гончарном круге изготовлены эти сосуды, но и об устройстве самого круга.

   Вначале гончарный круг представлял собой небольшой дере-вянный кружок на короткой оси - вроде круглого столика. Левой рукой человек вращал столик, а правой придавал куску глины на нём необходимую форму. Посуда на круге получается гораздо красивей, ровней, чем в ручную. А главное, гончару удобней ле-пить на гонарном круге, он мог теперь наготовить сразу много глиняных кувшинов и мисок - не только для себя, и своей семьи, но и на продажу.

   А когда появился ножной гончарный круг, который вращали ногой, работать стало ещё удобнее: лепи обеими руками!..

   Другое колесо, которое тоже вращалось на месте - водочер-пальное. На него набивались ступньки, по ступенькам шагали люди и поворачивали колесо. Черпаки по окружности колеса опускались, зачёрпывали воду, а потом выливали её в распреде-лительный желоб.

   Никто не помнит сейчас, кому первому пришла мысль о водя-ном колесе с лопастями - лопатками. Колесо устанавливалось в реке, вода ударяла лопатки и поворачивало его.

   Для чего служили такие колёса?

сить водяное колесо, чтобы оно  вра-

щало круглые каменные плиты - жер-

нова , премалывало зерно - вот  и  во-

дяная мельница.  В старинных книгах,

дошедших до нас, описываются водя-

ные мельницы, работавшие две тыся-

чи лет назад.

Сила падающей воды увеличивается с высотой падения. Вот почему, если поз-воляла местность, люди перегораживали реку высокой плотиной и устанавливали верхнебойное колесо - самое сильное из водяных колёс.Падая на лопасти колеса, вода вращала его.

    От водяного колеса недалеко и до

гребного. Правда, гребное колесо по-

надобилось лишь после того, как был

изобретён паровой двигатель и впер-

вые  установлен  на  судне , получив-

шим название пароход. Это было в

Америке в 1807 году. Человека, пос-

троившего  пароход , звали  Роберт

Фультон. Многие тогда не верили, что параход поплывёт. Но вот зашлёпали по воде широкие плицы - так называются лопасти гребного колеса, и железный ковчег сдвинулся с места...

   Пожалуй, стальное колесо современной водяной турбины мало похоже на деревянное мельничное, а ведб они близкие родствен-ники: и то и другое вертит вода. Только мельничное колесо при-водит в действие мельницу, а гидротурбина - мощную электрос-танцию, вырабатывающую ток для целого города с заводами, фабриками, домами...

   Труднее всего было придумать самое первое колесо. А уж дальше, как говорится, колёса от колёс пошли. Они и возят, и пилят, и тяжёлые грузы поднимают - во всём людям помошники.

   Поговорим теперь о грузоподъёмных колёсах и машинах.          БЛОК, ЛЕБЁДКА, ПОЛИПЛАСТ.

   Когда - то машинами называли приспособления для поднятия тяжестей: других машин тогда почти не было. Древнеримский ученый и зодчий Витрувий так писал в своих сочинениях две ты-сячи лет назад: машина есть “соеденение деревянных частей, представляющее большие приемущества для поднятия грузов”.

   Итак, от Виртувия мы узнали, что машины в то время делали из дерева: очевидно металл ценился ещё слишком дорого.

   Расскажем сначало немного о простом блоке.

   Блок был изобретён, по видимому, в начальный период желез-ного века. Это очень нужное приспособление, казалось бы могли изобрести люди, знакомые с колесом. Однако же, по имеющим-ся, довольно достоверным данным, известно, что египтяне брон-зового века не поднимали паруса с помощью блока и определён-но, не пользовались им на крупных строительных работах. Пер-вые достоверные свидетельства о наличии блока на барельефе были обнаружены в Ассирии и относятся к VIII веку до н.э.

  Блок - это небольшое колесо на оси; по ободу колеса - канавка,

в канавку удобно укладывается верёвка или прочный канат, обх-ватывающий блок с трёх сторон. Если блок подвесить повыше между двух деревянных столбов и к одному из концов верёвки привязать груз, то можно, оставаясь на земле, поднять этот груз до верхушек столбов. Именно так устроен простейщий подъём-ный кран, упоминаемый Витрувием. Всё удобство этого крана в том, что чловек, оставаясь на земле, тянет за верёвку вниз, а груз поднимается вверх.

   Блок нашёл себе применение и в современном подъемном кра-не - в больших кранах с элктрическими моторами и в обыкно-венных лебёдках: на вал наматывается канат, к которому прицеп-лён груз, а этот канат перекинут через колёсико - блок; вал вер-тится, и канат бежит по колёсику.

   Вместо груза внизу можно подвесить ещё один блок, обернув и его канатом, а верхний конец каната прочно закрепить. Потянешь за свободный конец - нижний блок поползёт вверх. А к этому блоку (его называют подвижным в отличае от неподви-жного верхнего) можно тоже прикрепить груз с помощью крюка

   Для чего усложнять конструкцию крана?

   Дело в том, что при подъёме груза с помощью подвижного блока вдвое легче тянуть за канат. Хотя чтобы поднять груз на один метр от земли, придется вытягивать не один, а два метра каната. Ведь для того, чтобы

поднять поднять подвижный

блок  на  один  метр , нужно

“укоротить” канат  и  слева и

 справа на один метр, то есть

 всего на два метра.А непод-

неподвижный блок

вижный блок  не  даёт  выиг-

рыша в силе, зато меняет её

направление :  тянем вниз, а

подвижный блок

груз поднимается вверх.

  Блок, являющийся простей-

шим механизмом, нельзя бы-

ло изготовить достаточно де-

шёвым способом, пока не по-

явилось железо и в качестве

матерьяла и как орудие про-

изводства. Как бы там ни бы-

ло, но появление блока вско-

ре вызвало коренной переворот в области строительства. Он по-зволил поднимать и укладывать на место камни гораздо произ-водительнее, чем с помощью практиковавшегося в бронзовом веке способа их подъёма по земляной наклонной плоскости с по-следующим сбрасыванием на нужное место.

   Подвижные и неподвижные блоки позволяют в четыре, в шесть, в восемь раз “уменьшить” вес груза - для этого применя-ют устройсва из четырёх, шести, восьми блоков. Такие устройс-тва называют полипластами, что в переводе с греческого озна-чает “много тянуть”. Так вот при помощи таких машин, во вре-мена Витруовия строители поднимали огромные плиты, возво-дили гигантские сооружения. Приходилось ”много тянуть” за ве-рёвку, зато непосильный груз рано или поздно поднимали и ста-вили на место.

   Изобретение древних механиков дожило и до наших дней.

			Выгода применения полиплас- та - конструкции из подвижных  и неподвижных блоков была известна ещё Леонардо да Вин-чи . (рисунок Леонардо да Винчи VIII в.)

  ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ И ШКИВЫ

   Почему они зубчатые, потому что колёса у них не гладкие, а с зубьями. А почему передачи, потому что передают вращение с одного вала (ведущего) на другой (ведомый).

   Зубчатыми передачами люди пользуются очень давно. Ещё в древнеримских водяных мельницах вращение от водяного коле-са передовалось жернову при помощи зубчатых колёс.

   На рисунке в старинной арабской книге можно увидеть, как вращение ветрянного колеса передается зубчатыми колёсами, дальше другогому механизму.

   А для чего нужно передавать вращение? Почему, например, автомобильный мотор не может сразу вращать колёса?

   Вал мотора делает около тысячи оборотов в минуту. Если бы колёса автомобиля всегда вращались так быстро, автомобиль мчался бы со скоростью 150 км/ч. Так ездить невозможно, даже по загородному шоссе. А уж в городе среди перекрёстков и све-тофоров шофёру то и дело приходится менять скорость. Для этого в каждом автомобиле имеются даже не две шестерёнки, а целая коробка зубчатых колёс. Так она и называется: коробка передач. Зацепляясь одна за другую, шестерёнки не только пере-дают вращение от двигателя колёсам, но и меняют скорость вра-щения. Те же самые шестерёнки могут вертеть колёса и в обрат-ную сторону - автомобиль пойдёт задним ходом.

   Как же работает пара шестерёнок?

Прежде всего заметим, что если одна из них вращается по часо-вой стрелке, то вторая - обязательно против. Это значит, обыч-ная передача, состоящая из пары зубчатых колес, меняет враще-ние на противоположное. Нужно взять обязательно три, пять семь или вообще любое нечетное количество число шестерёнок, что-бы последняя вращалась в ту же сторону, что и первая.

   Предположим теперь, что первая из наших шестерёнок имеет шестьдесят зубьев, а вторая - двадцать. На сколько оборотов по-

bukvasha.ru

Реферат : История развития колеса

ПРО КОЛЕСО

Что может быть проще колеса?! А между прочим, на создание этой простой и совершенной конструкции люди потратили не одну сотню лет. Зато попробуйте вспомнить сегодня машину в которой не было бы ни одного колеса.Чем же оно замечательно?

Когда колесо поворачивается, то на его ось действует большая сила, чем на обод. Этот эффект используется для полуения выиг-рыша в силе, например в рулевом колесе. Чем больше руль, тем легче поворачивается его ось. При повороте оси колесо перево-дит вращательное движение оси в прямолинейное движение,бла-

годоря чему с его помощью возможно перемещение грузов.Точ-ки обода колеса проходят большее расстояние, чем ось, так как диаметр колеса больше диаметра оси.

Если взять, например, ствол толстого дерева, распилить его поперек несколько раз, то получим много деревянных дисков-кругляшек.

Почему же мы говорим, что кругляшка не колесо?

Потому что у колеса есть секрет,которого нет у кругляшки - дырка посередине. Этот пустяк превращеат обыкновенную круг-ляшку в настоящее колесо: дырка, о которой говорится располо-жена точно в центре окружности. Это значит, что колесо можно насадить на ось и заставить везти любой груз - в тачке или теле-ге... Только подумайте, что получилось бы, если бы дырка нахо-дилась не в центре, а где-нибудь сбоку? На таком кособоком ко-лесе далеко не уедешь: оно катится по ровной дороге, а ось то вверх то вниз подымается. Другое дело, когда ось посередине: центр окружности - замечательное место. От него до любой точ-ки окружности одно и то же расстояние - колесо катится, а ось всегда остается на одинаковой высоте от земли.

Нет самое первое колесо было не просто придумать.И приспо-собить его к полезному делу - тоже было не просто.Как же это происходило? И на чём люди перевозили тяжести, до появления колеса.

ПРЕДКИ КОЛЕСА

На стенах дрвних египетских пирамид, сохранились надписи и изображения, повествующие о том, как строились эти фараоно-вы горы. На этих рисунках отчетливо видны люди, которые перевозят гигантский каменный блок , подложив под него круглые бревна-катки.

Катить по каткам куда легче, чем волочить по земле. Бревна, по которым груз уже прокатился, перекладывают вперед, и та-

ким образом процессия медленно продвигается.Недаром гово-рится : лучше круглое катить, чем плоское тащить.

Между прочим, катки поныне применяются человеком для очень тяжелых грузов, которые не выдержит ни один колесный экипаж. Например, камень-постамент весом в полторы тысячи тонн для знаменитой статуи медного всадника в Петербурге тоже был доставлен на место с помощью своеобразных катков: ими служили чугунные ядра-шары, катившиеся по специальным лоткам. А когда-то катки были единственным средством для перевозки тяжестей. Каток - ближайший родственник колеса.

Как же придумали катки?

Сперва человек бродил поблизости от своего жилья. Со време-нем совершали все более дальние путешествия в поисках пищи. Еще позднее люди научились выдалбливать лодки из стволов толстых деревьев.Ученые утверждают, что прежде, чем ездить по суше, человек научился плавать в лодках.

Иногда подходящее дерево для такой лодки росло далеко от берега. Как доставить его к реке?

Снаала, наверно люди обламывали и обрубали сучья на дереве, чтобы те не мешали вытаскивать из лесу ствол, и сообща волок-ли его по земле. Но однажды заметили, что тащить становится легче, если ствол скользит по корням или по другим упавшим деревьям потоньше. Люди стали нарочно выбирать дорогу с корнями и упавшими деревьями. Особенно облегчилась работа, когда на пути попадались прямые и гладкие кругляки, которые перекатывались по земле. Потом научились подкладывать под стволы тяжелых деревьев деревянные кругляки - не слишком длинные, чтобы они не наталкивались на деревья в лесу, и очи-щенные от сучьев, чтобы могли хорошо катиться. Эти кругляки, предназначеные специально, чтобы по ним перекатывать тяжес-ти, и были первыми катками.

Конечно, никто из нас не видел, как это происходило на самом деле. Но историки говорят, что именно так могло быть в дейст-вительности.

Не сразу человек додумался до обыкновенных катков. Но и от катков до колеса путь был не близкий - несколько тысячелетий.

Дерево истлевает в земле; в лучшем случае от толстого бревна через несколько сотен лет останется труха, и при малейшем при-косновении оно рассыпается. Правда археологи научились с по-мощью химических составов укреплять сгнившее дерево ( кон-сервировать), так что оно сохраняет прежнюю форму. Но разве отличиш простое бревно от того, которое служило катком? Быть может, поэтому точный возраст изобретения катков неиз-вестен. Всё же ученые предпологают, что каткам не меньше два-дцати тысяч лет.

Иное дело колесо: его ни с чем не спутаешь. Древним колёс-ным повозкам, найденым археологами, всего пять тысяч лет. Впрочем, сами повозки в раскопках встречаются редко. Гораздо чаще - изображения на стенах и модели из обожженной глины или бронзы. Наиболее древней считается бронзовая модель дву-колки - двухколесной повозки, найденная в Индии: ей пять тысяч лет. Изображению боевой шумерской колесницы тоже почти пять тысяч лет.

Глинянная модель телеги - платформы, найденная на острове Крит, помоложе: ей всего три с половиной тысячи лет.

Археологи обратили внимание, что у многих древних повозок колёса сплошные и при том скреплены с осью: ось вращается вместе с парой колёс.

“Может быть, сначала колёса делали из тогоже куска дерева, что и ось? - задумались учёные. - Но разве легче вырубать все вместе из цельного ствола, чем мастерить колёса и ось по от-дельности?..”

Разгадка нашлась простая: првы повозки, как предпологают ученые, были вовсе не на колесах, а представляли собой древян-ную платформу, под которой свободно распологались катки - четыре, пять или шесть, сколько поместится. Концы брёвен - катков выступали за широкие края платформы; а чтобы бревна не выкатывались из под платформы, их удерживали специальные брусья, приделанные к платформе

спереди и сзади. Во время езды

катки тёрлись о платформу, сере-

дина их постепенно перетиралась

становилась всё тоньше, а концы

оставались по-прежнему толстыми. Получалось нечто похожее на ось с двумя колесами. А когда люди заметили, что повозка на колёсах катится легче, чем на обычных катках, они стали нароч-но обжигать середину бревна. Так появились повозки на колё-сах. Подобные колёсные пары, называемые скатами, только не деревянные, а сталные - и сегодня применяются человеком - это поезда метро и вагоны железной дороги, паровозы,электровозы-все они ездят по рельсам на колёсах, скреплённых неподвижно с осью,- на скатах.

Не только неуклюжие грузовые телеги, но и первые двухколёс-ные повозки, очевидно, ставились на сплошные, тяжелые, проч-ные колёса - скаты.

Зато, как красиво - будьто не катятся по земле, а летят по воз-духу - выглядят боевые колесницы на больших, но легких колё-сах со спицами! Колесницам тоже очень много лет, и все же они появились позднее: сперва человек догадался сделать ось непод-вижной, а колеса вращающимися на оси; затем решил облегчить колесо - придумал спицы, обод и ступицу; ещё позднее - надел на обод для прочности железную шину. И на всё это человеку потребовалось несколько тысяч лет.

Но эволюция колеса на этом не завершилась. В наши дни коле-со не только оснастилось пневматической шиной, но и обрело “колесо” в “колесе” - шарикоподшипник. Порою оно перестаёт быть круглым.

Новую эру в создании колёс открыли космические исследова-ния. Луноходы, лунные автомобили потребовали создания новых типов колёс, небоящихся ни вакуума ни космического холода, ни жары...

На плохой дороге треугольник поворачиватся вниз основани-ем, теперь на почву опирается уже по восемь колёс.А в условиях полного бездорожья начинает

вращаться весь треугольник.

Каждое из колёс получает воз-

можность как бы перешагивать

через препятствия.

Сегодня колёса изготавливают из специальных очень прочных и лёгких аллюминевых сплавов. С каждым годом колесо стано-вится всё надёжнее и легче. Резиновые покрышки тоже постоян-но меняют свой химический состав и рисунок протектора, благо-доря чему автомобиль стал более маневренным, сцепление с до-рогои увеличивается, износ шин уменьшается и даже расход топлива, хоть незначительно, но сокращается.

Понемногу изменятся и внешний вид покрышек, например, если раньше модель M + S ( знак сокращения, указывающий, что шина предназначена для движения по грязным и заснеженным дорогам ) , можно было узнать по глубоко расчленённому рисунку протектора, то сегодня её не отличить от обычной летней покрышки.Сейчас главная особенность зимних шин в ином качестве резины, изготовленной из морозостойкой смеси, а так же в большой поверхности профиля и в тонком профилировании так называемых дисков. Резина зимних шин мягче, чем у летних, и остается такой же в трескучий мороз. Щелевидные прорези протектора улучшают сцепление с дорогой в зимних условиях, а следовательно улучшают тяговое усилие и эффект торможения В качестве недостатков зимних шин относительно летних можно назвать повышенный износ на твёрдых, сухих покрытиях, шумность и вибронагруженность.

Интересную модель зимней шины выпустила фирма Nokian. На покрышках была использована технология цифровых индикаторов степени износа. В центральной части протектора расположен ряд цифр от 2 до 8. В зависимос-ти от степени износа шины на поверхности появляется соответствующая цифра, которая указывает остаточную глубину протектора в миллиметрах.

О РЕЗИНОВОЙ ШИНЕ

К сожалению, в древности люди не записывали историю своих изобретений и открытий. Поэтому имена многих выдающихся изобретателей до нас недошли. Зато можно вспомнить, кем и как были сделаны некоторые изобретния в более близкие к нам времена. Например, вспомним историю резиновой шины, впер-вые надетой на колесо в 1888 году англичанином Денлопом.

В то время уже входили в моду велосипеды. Громоздкие,

дом камешке , на каждом бугорке, трясся как в лихорадке. И при этом нещадно дребезжал, грозил вот-вот развалиться.

Денлопу попался на глаза старый резиновый шланг, из кото-рого поливали огород, и он подумал:”А что если этим шлангом обмотать велосипедный обод ?”

Первая же попытка оказалась удачной: упругая резина значи-тельно смягчала тряску, и велосипедист без опаски мог ехать даже по неровной дороге. Но Денлоп не остановился на этом, он надул резиновый обруч, и теперь не только резина, но и воздух внутри нее принимал на себя резкие толчки - влосипедист их почти не ощущал.

Предприимчивый англичанин не ограничился усовершенствова-нием собственного велосипеда и основал целую фирму по произ-

водству резиновых шин. Сейчас фирма DUNLOP - один из круп-нейших производителей авто-шин.

Вслед за шинами для велосипедов стали изготовлять надувные шины для автомобилей ,появившихся не задолго дотого.Меньше

ста лет резиновой шине, а она уже стала обычной “обувью”коле-са.

СТАЛЬНОЙ ПОДШИПНИК

Еще один родственник колеса - шариковый подшипник.

Этот подшипник тоже молод, и ему отроду меньше ста лет. Но без него не обходится ни одна современная ма-шина, ни один станок или двигатель.

Что собой представляет такой подшипник? Для чего он?

Колесо телеги или кареты надевалось сразу на ось. А чтобы уменьшить трение между осью и колесом, оси и ступицы смазы-вались специальной колесной мазью - дегтем. К томуже несмаза-нная телега и скрипит препротивно. Смазанная - катится быстрее и бесшумнее.

Но вот лошадиную тягу сменили моторы, двигатели. Скорость телеги не сравнить со скоростью современного автомобиля. А чем больше скорость, тем больше трутся колеса на оси. Как же быть ? Одной лишь смазкой не обойтись : совершая примерно 500 оборотов в минуту, колесо вскоре так нагреет ось, что смаз-ка высохнет или испарится.

Что если заставить колесо катиться н только по дороге, но и по оси?

Именно так решили сделать инженеры: поместить между осью и средней частью колеса , ступицей , гладкие стальные шарики. Ступица будет своей внутренней поверхностью катиться по ша-рикам, а шарики - по оси.

Два кольца - большое и поменьше, одно в другом, - а между ними в ложбинке перекатываются стальные шарики. Вот и полу-чился шариковый подшипник.

Ведь если вы помните, при помощи подобных шаров, катив-шихся по лотку, был доставлен когда-то каменный постамент для статуи Петра I ...

В роликовых подшипниках вместо шариков между кольцами перекатываются стальные ролики, напоминающие маленькие катки. Выходит, что идея таких подшипников известна давным- давно. Инженры использовали старую идею для создания нового механизма - подшипника.

Шариковые и роликовые подшипники применяются не только в автомобилях и не только для колес. Они в десятки и сотни раз уменьшают трение между любыми вращающимися деталями ма-шин. Это уже не просто колесо, а колесо в колесе.

Вот куда привела дорога по которой когда-то покатился прос-той деревянный каток .

БОЛЬШАЯ СЕМЬЯ КОЛЕСА

На этом можно было бы закончить рассказ о том, как человек придумал колесо. Но разве колесо умеет только катиться по до-роге?

Почти так же давно, как и транспортные колёса, люди начали применять гончарный круг - изобретение древних ремесленни-ков - гончаров. Например Шумерам, жившим в долине, между реками Тигр и Евфрат, гончарный круг был известн уже пять тысяч лет назад.Об этом свидетельствуют находки архиологов:

по рисунку на глинянных стенках сосудов учёные догадываются не только о том, вручную или на гончарном круге изготовлены эти сосуды, но и об устройстве самого круга.

Вначале гончарный круг представлял собой небольшой дере-вянный кружок на короткой оси - вроде круглого столика. Левой рукой человек вращал столик, а правой придавал куску глины на нём необходимую форму. Посуда на круге получается гораздо красивей, ровней, чем в ручную. А главное, гончару удобней ле-пить на гонарном круге, он мог теперь наготовить сразу много глиняных кувшинов и мисок - не только для себя, и своей семьи, но и на продажу.

А когда появился ножной гончарный круг, который вращали ногой, работать стало ещё удобнее: лепи обеими руками!..

Другое колесо, которое тоже вращалось на месте - водочер-пальное. На него набивались ступньки, по ступенькам шагали люди и поворачивали колесо. Черпаки по окружности колеса опускались, зачёрпывали воду, а потом выливали её в распреде-лительный желоб.

Никто не помнит сейчас, кому первому пришла мысль о водя-ном колесе с лопастями - лопатками. Колесо устанавливалось в реке, вода ударяла лопатки и поворачивало его.

Для чего служили такие колёса?

Если прицепить к колесу черпаки, оно само будет зачёрвывать и поднимать воду. А можно попро-

сить водяное колесо, чтобы оно вра-

щало круглые каменные плиты - жер-

нова , премалывало зерно - вот и во-

дяная мельница. В старинных книгах,

дошедших до нас, описываются водя-

ные мельницы, работавшие две тыся-

чи лет назад.

От водяного колеса недалеко и до

гребного. Правда, гребное колесо по-

надобилось лишь после того, как был

изобретён паровой двигатель и впер-

вые установлен на судне , получив-

шим название пароход. Это было в

Америке в 1807 году. Человека, пос-

троившего пароход , звали Роберт

Фультон. Многие тогда не верили, что параход поплывёт. Но вот зашлёпали по воде широкие плицы - так называются лопасти гребного колеса, и железный ковчег сдвинулся с места...

Пожалуй, стальное колесо современной водяной турбины мало похоже на деревянное мельничное, а ведб они близкие родствен-ники: и то и другое вертит вода. Только мельничное колесо при-водит в действие мельницу, а гидротурбина - мощную электрос-танцию, вырабатывающую ток для целого города с заводами, фабриками, домами...

Труднее всего было придумать самое первое колесо. А уж дальше, как говорится, колёса от колёс пошли. Они и возят, и пилят, и тяжёлые грузы поднимают - во всём людям помошники.

Поговорим теперь о грузоподъёмных колёсах и машинах.

БЛОК, ЛЕБЁДКА, ПОЛИПЛАСТ.

Когда - то машинами называли приспособления для поднятия тяжестей: других машин тогда почти не было. Древнеримский ученый и зодчий Витрувий так писал в своих сочинениях две ты-сячи лет назад: машина есть “соеденение деревянных частей, представляющее большие приемущества для поднятия грузов”.

Итак, от Виртувия мы узнали, что машины в то время делали из дерева: очевидно металл ценился ещё слишком дорого.

Расскажем сначало немного о простом блоке.

Блок был изобретён, по видимому, в начальный период желез-ного века. Это очень нужное приспособление, казалось бы могли изобрести люди, знакомые с колесом. Однако же, по имеющим-ся, довольно достоверным данным, известно, что египтяне брон-зового века не поднимали паруса с помощью блока и определён-но, не пользовались им на крупных строительных работах. Пер-вые достоверные свидетельства о наличии блока на барельефе были обнаружены в Ассирии и относятся к VIII веку до н.э.

Блок - это небольшое колесо на оси; по ободу колеса - канавка,

в канавку удобно укладывается верёвка или прочный канат, обх-ватывающий блок с трёх сторон. Если блок подвесить повыше между двух деревянных столбов и к одному из концов верёвки привязать груз, то можно, оставаясь на земле, поднять этот груз до верхушек столбов. Именно так устроен простейщий подъём-ный кран, упоминаемый Витрувием. Всё удобство этого крана в том, что чловек, оставаясь на земле, тянет за верёвку вниз, а груз поднимается вверх.

Блок нашёл себе применение и в современном подъемном кра-не - в больших кранах с элктрическими моторами и в обыкно-венных лебёдках: на вал наматывается канат, к которому прицеп-лён груз, а этот канат перекинут через колёсико - блок; вал вер-тится, и канат бежит по колёсику.

Вместо груза внизу можно подвесить ещё один блок, обернув и его канатом, а верхний конец каната прочно закрепить. Потянешь за свободный конец - нижний блок поползёт вверх. А к этому блоку (его называют подвижным в отличае от неподви-жного верхнего) можно тоже прикрепить груз с помощью крюка

Для чего усложнять конструкцию крана?

Дело в том, что при подъёме груза с помощью подвижного блока вдвое легче тянуть за канат. Хотя чтобы поднять груз на один метр от земли, придется вытягивать не один, а два метра каната. Ведь для того, чтобы

поднять поднять подвижный

блок на один метр , нужно

“укоротить” канат и слева и

справа на один метр, то есть

всего на два метра.А непод-

вижный блок не даёт выиг-

рыша в силе, зато меняет её

направление : тянем вниз, а

груз поднимается вверх.

Блок, являющийся простей-

шим механизмом, нельзя бы-

ло изготовить достаточно де-

шёвым способом, пока не по-

явилось железо и в качестве

матерьяла и как орудие про-

изводства. Как бы там ни бы-

ло, но появление блока вско-

ре вызвало коренной переворот в области строительства. Он по-зволил поднимать и укладывать на место камни гораздо произ-водительнее, чем с помощью практиковавшегося в бронзовом веке способа их подъёма по земляной наклонной плоскости с по-следующим сбрасыванием на нужное место.

Подвижные и неподвижные блоки позволяют в четыре, в шесть, в восемь раз “уменьшить” вес груза - для этого применя-ют устройсва из четырёх, шести, восьми блоков. Такие устройс-тва называют полипластами, что в переводе с греческого озна-чает “много тянуть”. Так вот при помощи таких машин, во вре-мена Витруовия строители поднимали огромные плиты, возво-дили гигантские сооружения. Приходилось ”много тянуть” за ве-рёвку, зато непосильный груз рано или поздно поднимали и ста-вили на место.

Изобретение древних механиков дожило и до наших дней.

ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ И ШКИВЫ

Почему они зубчатые, потому что колёса у них не гладкие, а с зубьями. А почему передачи, потому что передают вращение с одного вала (ведущего) на другой (ведомый).

Зубчатыми передачами люди пользуются очень давно. Ещё в древнеримских водяных мельницах вращение от водяного коле-са передовалось жернову при помощи зубчатых колёс.

На рисунке в старинной арабской книге можно увидеть, как вращение ветрянного колеса передается зубчатыми колёсами, дальше другогому механизму.

А для чего нужно передавать вращение? Почему, например, автомобильный мотор не может сразу вращать колёса?

Вал мотора делает около тысячи оборотов в минуту. Если бы колёса автомобиля всегда вращались так быстро, автомобиль мчался бы со скоростью 150 км/ч. Так ездить невозможно, даже по загородному шоссе. А уж в городе среди перекрёстков и све-тофоров шофёру то и дело приходится менять скорость. Для этого в каждом автомобиле имеются даже не две шестерёнки, а целая коробка зубчатых колёс. Так она и называется: коробка передач. Зацепляясь одна за другую, шестерёнки не только пере-дают вращение от двигателя колёсам, но и меняют скорость вра-щения. Те же самые шестерёнки могут вертеть колёса и в обрат-ную сторону - автомобиль пойдёт задним ходом.

Как же работает пара шестерёнок?

Прежде всего заметим, что если одна из них вращается по часо-вой стрелке, то вторая - обязательно против. Это значит, обыч-ная передача, состоящая из пары зубчатых колес, меняет враще-ние на противоположное. Нужно взять обязательно три, пять семь или вообще любое нечетное количество число шестерёнок, что-бы последняя вращалась в ту же сторону, что и первая.

Предположим теперь, что первая из наших шестерёнок имеет шестьдесят зубьев, а вторая - двадцать. На сколько оборотов по-

вернётся маленькая шестерёнка, если большая сделает полный оборот?

Когда-то ременные передачи были распространены повсюду: с их помощью приводились в действие станки на фабриках. Через всё здание фабрики под потолком проходил вал со шкивами, от которых тянулись приводные ремни к станкам.

На современных заводах и фабриках такого не увидишь: теперь

каждый станок имеет собственный электрический мотор и ко-робку передач. И всё же шкивы и приводные ремни ещё не за-быты.

РЫЧАГ

“Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю”. По преданию, эти гордые слова принадлежат греческому математику и механи-ку Архимеду, жившему больше двух тысяч лет назад и сделав-шему немало выдающихся изобретений и открытий.

Неужели Архимед считал себя таким силачём?

Нет, он не отличался от других людей здоровьем и силой. Но он открыл закон рычага...

Рычаг - точно так же, как и колесо, входит составной частью почти в каждую современную машину, станок, механизм. Эско-ватор роет канаву - его железная “рука” с ковшом действует как рычаг. Шофёр меняет скорость автомобиля с помощью рычага переключения скоростей. Аптекарь развешивает порошки на ап-текарских очень точных весах, главная деталь этих весов - рычаг

Вскапывая грядки на огороде, лопата в наших руках тоже стано-вится рычагом. Всевозможные коромысла, рукоятки и вороты всё это рычаги.

А первым человеком, применившим рычаг, был наш далёкий доисторический предок, палкой сдвигавший с места тяжёлые камни в поисках съедобных корней или прятавшихся под корня-ми мелких животных. Да-да, ведь обыкновенная палка, имеющая точку опоры, вокруг которой её можно поворачивать, - это и есть самый настоящий рычаг.

Рычаг ещё более древнее изобретение, чем колесо.

На ассирийском рельефе - рисунке, высеченном на камне, мы видим, как с помощью рычага люди передвигают гигантскую статую. Есть много свидетельств, что и в других древних стра-нах - в Вавилоне, Египте, Греции - строители широко пользова-лись рычагами при подъёме и перевозке статуй, колонн и огром-ных камней. В то время они не догадывались о законе рычага, но уже хорошо знали, что рычаг в умелых руках превращает тяже-лый груз в лёгкий.

По закону, открытому Архимедом, во сколько раз короткий конец рычага (от точки опоры до груза) меньше длинного конца рычага (от точки опоры до места, где нажимает рука), во столь-ко же раз облегчается подымание груза. Правда, чтобы поднять совсем на немного короткий конец (его называют коротким плечом рычага), приходится опускать на значительно большее расстояние длинный конец (его называют длинным плечом рыча-га).

Архимед был уверен, что не существует такого тяжёлого гру-за, который бы не поднять человеку - надо воспользоваться рычагом.

И всё же Архимед преувеличил возможности человека. Оказы-вается, чтобы сдвинуть Землю на миллиметр длинное плечо рычага должно быть больше короткого в 100 000 000 000 трл. раз ! Конец этого плеча проделал бы путь в 1 000 000 трл. кило-метров.(примерно). А на такую дорогу человеку понадобилось бы много миллионов лет!..

20 тыс.лет 5 тыс.лет 800 лет рождест.Христово 1807г. 1888г.

каток гончарный круг блок мельницы на вод.кол. гребное кол. рез.шина

CЛОВАРЬ ИЗОБРЕТЕНИЙ

Гидротурбина - водяная турбина (gidor - по-гречески “вода”).

Гончарный круг - от общеславянских гърньчь - “горшок”, и кrogъ - “круг”.

Колесо - (восходит к общеславянск. слову индоеврейского характера коло - “колесо”, сохранившееся в иных славянских языках и диалектах: ср.др.прусск. кеlan - “колесо”лат. colus - “прялка”; др.инд. carati - “двигаться”; греч. polos - “ось” и т.д.) - деталь машин и механизмов, имеет форму диска или обода со спицами и ступицей. Колесо может свободно вращаться на оси или быть закрепленным на ней. Служит для передаи или преобразования вращательного движения.

Колёсная пара - один из основных узлов ходовой части вагона или экипажной части локомотива. Представляет собой ось с двумя насажнными на неё колёсами, которые служат для направления движения вагонов и локомотивов по рельсам. Вагонные колёсные пары имеют, обычно, неподвижно укреплённые на оси колёса. В некоторых случаях колёса могут вращаться на оси или перемещаться по ней (сближаться или раздвигаться в зависимости от ширины колеи).

Колесница - разновидность колёсной повозки, применявшаяся при боевых действиях и погребальных процессиях, а так же для спортивных состязаний.

Круг - от ср.др.герм. hringr - “кольцо”; англосакск hring - “круг”.

Плицы - лопасти гребного колеса.

Скат - см. колёсная пара.

Спица - от греч. stypos - “палка, стебель”.

РЕФЕРАТ НА ТЕМУ:

История колеса.

содержание:

Про колесо. 3

Предки колеса. 4

О резиновой шине. 9

Стальной подшипник. 10

Большая семья колеса. 11

Блок. Лебёдка. Полипласт. 13

Зубчатые передачи и шкивы 16

Рычаг 18

Хронология 20

Словарь 21

Список литературы 22

Список используемой литературы:

Ф.Г. Лев - “ИЗ ЧЕГО ВСЕ” (научно - художственная лит-ра 1978)

С.Лилли - “Люди, машины, история”

“Энциклопедичский словарь юного механика”

“Большая Советская Энциклопедия”

Журналы: “За рулём” (99г.) , “Авто” (99г.)

topref.ru

Реферат - История развития колеса

ПРО КОЛЕСО

Что может быть проще колеса?! А между прочим, на создание этой простой и совершенной конструкции люди потратили не одну сотню лет. Зато попробуйте вспомнить сегодня машину в которой не было бы ни одного колеса.Чем же оно замечательно?

Когда колесо поворачивается, то на его ось действует большая сила, чем на обод. Этот эффект используется для полуения выиг-рыша в силе, например в рулевом колесе. Чем больше руль, тем легче поворачивается его ось. При повороте оси колесо перево-дит вращательное движение оси в прямолинейное движение, бла-

годоря чему с его помощью возможно перемещение грузов.Точ-ки обода колеса проходят большее расстояние, чем ось, так как диаметр колеса больше диаметра оси.

Если взять, например, ствол толстого дерева, распилить его поперек несколько раз, то получим много деревянных дисков-кругляшек.

Почему же мы говорим, что кругляшка не колесо?

Потому что у колеса есть секрет, которого нет у кругляшки — дырка посередине. Этот пустяк превращеат обыкновенную круг-ляшку в настоящее колесо: дырка, о которой говорится располо-жена точно в центре окружности. Это значит, что колесо можно насадить на ось и заставить везти любой груз — в тачке или теле-ге… Только подумайте, что получилось бы, если бы дырка нахо-дилась не в центре, а где-нибудь сбоку? На таком кособоком ко-лесе далеко не уедешь: оно катится по ровной дороге, а ось то вверх то вниз подымается. Другое дело, когда ось посередине: центр окружности — замечательное место. От него до любой точ-ки окружности одно и то же расстояние — колесо катится, а ось всегда остается на одинаковой высоте от земли.

Нет самое первое колесо было не просто придумать.И приспо-собить его к полезному делу — тоже было не просто.Как же это происходило? И на чём люди перевозили тяжести, до появления колеса.

ПРЕДКИ КОЛЕСА

На стенах дрвних египетских пирамид, сохранились надписи и изображения, повествующие о том, как строились эти фараоно-вы горы. На этих рисунках отчетливо видны люди, которые перевозят гигантский каменный блок, подложив под него круглые бревна-катки.

Катить по каткам куда легче, чем волочить по земле. Бревна, по которым груз уже прокатился, перекладывают вперед, и та-

ким образом процессия медленно продвигается.Недаром гово-рится: лучше круглое катить, чем плоское тащить.

Между прочим, катки поныне применяются человеком для очень тяжелых грузов, которые не выдержит ни один колесный экипаж. Например, камень-постамент весом в полторы тысячи тонн для знаменитой статуи медного всадника в Петербурге тоже был доставлен на место с помощью своеобразных катков: ими служили чугунные ядра-шары, катившиеся по специальным лоткам. А когда-то катки были единственным средством для перевозки тяжестей. Каток — ближайший родственник колеса.

Как же придумали катки?

Сперва человек бродил поблизости от своего жилья. Со време-нем совершали все более дальние путешествия в поисках пищи. Еще позднее люди научились выдалбливать лодки из стволов толстых деревьев.Ученые утверждают, что прежде, чем ездить по суше, человек научился плавать в лодках.

Иногда подходящее дерево для такой лодки росло далеко от берега. Как доставить его к реке?

Снаала, наверно люди обламывали и обрубали сучья на дереве, чтобы те не мешали вытаскивать из лесу ствол, и сообща волок-ли его по земле. Но однажды заметили, что тащить становится легче, если ствол скользит по корням или по другим упавшим деревьям потоньше. Люди стали нарочно выбирать дорогу с корнями и упавшими деревьями. Особенно облегчилась работа, когда на пути попадались прямые и гладкие кругляки, которые перекатывались по земле. Потом научились подкладывать под стволы тяжелых деревьев деревянные кругляки — не слишком длинные, чтобы они не наталкивались на деревья в лесу, и очи-щенные от сучьев, чтобы могли хорошо катиться. Эти кругляки, предназначеные специально, чтобы по ним перекатывать тяжес-ти, и были первыми катками.

Конечно, никто из нас не видел, как это происходило на самом деле. Но историки говорят, что именно так могло быть в дейст-вительности.

Не сразу человек додумался до обыкновенных катков. Но и от катков до колеса путь был не близкий — несколько тысячелетий.

Дерево истлевает в земле; в лучшем случае от толстого бревна через несколько сотен лет останется труха, и при малейшем при-косновении оно рассыпается. Правда археологи научились с по-мощью химических составов укреплять сгнившее дерево ( кон-сервировать), так что оно сохраняет прежнюю форму. Но разве отличиш простое бревно от того, которое служило катком? Быть может, поэтому точный возраст изобретения катков неиз-вестен. Всё же ученые предпологают, что каткам не меньше два-дцати тысяч лет.

Иное дело колесо: его ни с чем не спутаешь. Древним колёс-ным повозкам, найденым археологами, всего пять тысяч лет. Впрочем, сами повозки в раскопках встречаются редко. Гораздо чаще — изображения на стенах и модели из обожженной глины или бронзы. Наиболее древней считается бронзовая модель дву-колки — двухколесной повозки, найденная в Индии: ей пять тысяч лет. Изображению боевой шумерской колесницы тоже почти пять тысяч лет.

Глинянная модель телеги — платформы, найденная на острове Крит, помоложе: ей всего три с половиной тысячи лет.

Археологи обратили внимание, что у многих древних повозок колёса сплошные и при том скреплены с осью: ось вращается вместе с парой колёс.

“Может быть, сначала колёса делали из тогоже куска дерева, что и ось? — задумались учёные. — Но разве легче вырубать все вместе из цельного ствола, чем мастерить колёса и ось по от-дельности?..”

Разгадка нашлась простая: првы повозки, как предпологают ученые, были вовсе не на колесах, а представляли собой древян-ную платформу, под которой свободно распологались катки — четыре, пять или шесть, сколько поместится. Концы брёвен — катков выступали за широкие края платформы; а чтобы бревна не выкатывались из под платформы, их удерживали специальные брусья, приделанные к платформе

спереди и сзади. Во время езды

катки тёрлись о платформу, сере-

дина их постепенно перетиралась

становилась всё тоньше, а концы

оставались по-прежнему толстыми. Получалось нечто похожее на ось с двумя колесами. А когда люди заметили, что повозка на колёсах катится легче, чем на обычных катках, они стали нароч-но обжигать середину бревна. Так появились повозки на колё-сах. Подобные колёсные пары, называемые скатами, только не деревянные, а сталные — и сегодня применяются человеком — это поезда метро и вагоны железной дороги, паровозы, электровозы-все они ездят по рельсам на колёсах, скреплённых неподвижно с осью,- на скатах.

Не только неуклюжие грузовые телеги, но и первые двухколёс-ные повозки, очевидно, ставились на сплошные, тяжелые, проч-ные колёса — скаты.

Зато, как красиво — будьто не катятся по земле, а летят по воз-духу — выглядят боевые колесницы на больших, но легких колё-сах со спицами! Колесницам тоже очень много лет, и все же они появились позднее: сперва человек догадался сделать ось непод-вижной, а колеса вращающимися на оси; затем решил облегчить колесо — придумал спицы, обод и ступицу; ещё позднее — надел на обод для прочности железную шину. И на всё это человеку потребовалось несколько тысяч лет.

Но эволюция колеса на этом не завершилась. В наши дни коле-со не только оснастилось пневматической шиной, но и обрело “колесо” в “колесе” — шарикоподшипник. Порою оно перестаёт быть круглым.

Новую эру в создании колёс открыли космические исследова-ния. Луноходы, лунные автомобили потребовали создания новых типов колёс, небоящихся ни вакуума ни космического холода, ни жары...

На плохой дороге треугольник поворачиватся вниз основани-ем, теперь на почву опирается уже по восемь колёс.А в условиях полного бездорожья начинает

вращаться весь треугольник.

Каждое из колёс получает воз-

можность как бы перешагивать

через препятствия.

Сегодня колёса изготавливают из специальных очень прочных и лёгких аллюминевых сплавов. С каждым годом колесо стано-вится всё надёжнее и легче. Резиновые покрышки тоже постоян-но меняют свой химический состав и рисунок протектора, благо-доря чему автомобиль стал более маневренным, сцепление с до-рогои увеличивается, износ шин уменьшается и даже расход топлива, хоть незначительно, но сокращается.

Понемногу изменятся и внешний вид покрышек, например, если раньше модель M + S ( знак сокращения, указывающий, что шина предназначена для движения по грязным и заснеженным дорогам ), можно было узнать по глубоко расчленённому рисунку протектора, то сегодня её не отличить от обычной летней покрышки.Сейчас главная особенность зимних шин в ином качестве резины, изготовленной из морозостойкой смеси, а так же в большой поверхности профиля и в тонком профилировании так называемых дисков. Резина зимних шин мягче, чем у летних, и остается такой же в трескучий мороз. Щелевидные прорези протектора улучшают сцепление с дорогой в зимних условиях, а следовательно улучшают тяговое усилие и эффект торможения В качестве недостатков зимних шин относительно летних можно назвать повышенный износ на твёрдых, сухих покрытиях, шумность и вибронагруженность.

Интересную модель зимней шины выпустила фирма Nokian. На покрышках была использована технология цифровых индикаторов степени износа. В центральной части протектора расположен ряд цифр от 2 до 8. В зависимос-ти от степени износа шины на поверхности появляется соответствующая цифра, которая указывает остаточную глубину протектора в миллиметрах.

О РЕЗИНОВОЙ ШИНЕ

К сожалению, в древности люди не записывали историю своих изобретений и открытий. Поэтому имена многих выдающихся изобретателей до нас недошли. Зато можно вспомнить, кем и как были сделаны некоторые изобретния в более близкие к нам времена. Например, вспомним историю резиновой шины, впер-вые надетой на колесо в 1888 году англичанином Денлопом.

В то время уже входили в моду велосипеды. Громоздкие,

дом камешке, на каждом бугорке, трясся как в лихорадке. И при этом нещадно дребезжал, грозил вот-вот развалиться.

Денлопу попался на глаза старый резиновый шланг, из кото-рого поливали огород, и он подумал:”А что если этим шлангом обмотать велосипедный обод ?”

Первая же попытка оказалась удачной: упругая резина значи-тельно смягчала тряску, и велосипедист без опаски мог ехать даже по неровной дороге. Но Денлоп не остановился на этом, он надул резиновый обруч, и теперь не только резина, но и воздух внутри нее принимал на себя резкие толчки — влосипедист их почти не ощущал.

Предприимчивый англичанин не ограничился усовершенствова-нием собственного велосипеда и основал целую фирму по произ-

водству резиновых шин. Сейчас фирма DUNLOP — один из круп-нейших производителей авто-шин.

Вслед за шинами для велосипедов стали изготовлять надувные шины для автомобилей, появившихся не задолго дотого.Меньше

ста лет резиновой шине, а она уже стала обычной “обувью”коле-са.

СТАЛЬНОЙ ПОДШИПНИК

Еще один родственник колеса — шариковый подшипник.

Этот подшипник тоже молод, и ему отроду меньше ста лет. Но без него не обходится ни одна современная ма-шина, ни один станок или двигатель.

Что собой представляет такой подшипник? Для чего он?

Колесо телеги или кареты надевалось сразу на ось. А чтобы уменьшить трение между осью и колесом, оси и ступицы смазы-вались специальной колесной мазью — дегтем. К томуже несмаза-нная телега и скрипит препротивно. Смазанная — катится быстрее и бесшумнее.

Но вот лошадиную тягу сменили моторы, двигатели. Скорость телеги не сравнить со скоростью современного автомобиля. А чем больше скорость, тем больше трутся колеса на оси. Как же быть? Одной лишь смазкой не обойтись: совершая примерно 500 оборотов в минуту, колесо вскоре так нагреет ось, что смаз-ка высохнет или испарится.

Что если заставить колесо катиться н только по дороге, но и по оси?

Именно так решили сделать инженеры: поместить между осью и средней частью колеса, ступицей, гладкие стальные шарики. Ступица будет своей внутренней поверхностью катиться по ша-рикам, а шарики — по оси.

Два кольца — большое и поменьше, одно в другом, — а между ними в ложбинке перекатываются стальные шарики. Вот и полу-чился шариковый подшипник.

Ведь если вы помните, при помощи подобных шаров, катив-шихся по лотку, был доставлен когда-то каменный постамент для статуи Петра I ...

В роликовых подшипниках вместо шариков между кольцами перекатываются стальные ролики, напоминающие маленькие катки. Выходит, что идея таких подшипников известна давным- давно. Инженры использовали старую идею для создания нового механизма — подшипника.

Шариковые и роликовые подшипники применяются не только в автомобилях и не только для колес. Они в десятки и сотни раз уменьшают трение между любыми вращающимися деталями ма-шин. Это уже не просто колесо, а колесо в колесе.

Вот куда привела дорога по которой когда-то покатился прос-той деревянный каток .

БОЛЬШАЯ СЕМЬЯ КОЛЕСА

На этом можно было бы закончить рассказ о том, как человек придумал колесо. Но разве колесо умеет только катиться по до-роге?

Почти так же давно, как и транспортные колёса, люди начали применять гончарный круг — изобретение древних ремесленни-ков — гончаров. Например Шумерам, жившим в долине, между реками Тигр и Евфрат, гончарный круг был известн уже пять тысяч лет назад.Об этом свидетельствуют находки архиологов:

по рисунку на глинянных стенках сосудов учёные догадываются не только о том, вручную или на гончарном круге изготовлены эти сосуды, но и об устройстве самого круга.

Вначале гончарный круг представлял собой небольшой дере-вянный кружок на короткой оси — вроде круглого столика. Левой рукой человек вращал столик, а правой придавал куску глины на нём необходимую форму. Посуда на круге получается гораздо красивей, ровней, чем в ручную. А главное, гончару удобней ле-пить на гонарном круге, он мог теперь наготовить сразу много глиняных кувшинов и мисок — не только для себя, и своей семьи, но и на продажу.

А когда появился ножной гончарный круг, который вращали ногой, работать стало ещё удобнее: лепи обеими руками!..

Другое колесо, которое тоже вращалось на месте -водочер-пальное. На него набивались ступньки, по ступенькам шагали люди и поворачивали колесо. Черпаки по окружности колеса опускались, зачёрпывали воду, а потом выливали её в распреде-лительный желоб.

Никто не помнит сейчас, кому первому пришла мысль о водя-ном колесе с лопастями — лопатками. Колесо устанавливалось в реке, вода ударяла лопатки и поворачивало его.

Для чего служили такие колёса?

Если прицепить к колесу черпаки, оно само будет зачёрвывать и поднимать воду. А можно попро-

сить водяное колесо, чтобы оно вра-

щало круглые каменные плиты — жер-

нова, премалывало зерно — вот и во-

дяная мельница. В старинных книгах,

дошедших до нас, описываются водя-

ные мельницы, работавшие две тыся-

чи лет назад.

От водяного колеса недалеко и до

гребного. Правда, гребное колесо по-

надобилось лишь после того, как был

изобретён паровой двигатель и впер-

вые установлен на судне, получив-

шим название пароход. Это было в

Америке в 1807 году. Человека, пос-

троившего пароход, звали Роберт

Фультон. Многие тогда не верили, что параход поплывёт. Но вот зашлёпали по воде широкие плицы — так называются лопасти гребного колеса, и железный ковчег сдвинулся с места...

Пожалуй, стальное колесо современной водяной турбины мало похоже на деревянное мельничное, а ведб они близкие родствен-ники: и то и другое вертит вода. Только мельничное колесо при-водит в действие мельницу, а гидротурбина — мощную электрос-танцию, вырабатывающую ток для целого города с заводами, фабриками, домами...

Труднее всего было придумать самое первое колесо. А уж дальше, как говорится, колёса от колёс пошли. Они и возят, и пилят, и тяжёлые грузы поднимают — во всём людям помошники.

Поговорим теперь о грузоподъёмных колёсах и машинах.

БЛОК, ЛЕБЁДКА, ПОЛИПЛАСТ.

Когда — то машинами называли приспособления для поднятия тяжестей: других машин тогда почти не было. Древнеримский ученый и зодчий Витрувий так писал в своих сочинениях две ты-сячи лет назад: машина есть “соеденение деревянных частей, представляющее большие приемущества для поднятия грузов”.

Итак, от Виртувия мы узнали, что машины в то время делали из дерева: очевидно металл ценился ещё слишком дорого.

Расскажем сначало немного о простом блоке.

Блок был изобретён, по видимому, в начальный период желез-ного века. Это очень нужное приспособление, казалось бы могли изобрести люди, знакомые с колесом. Однако же, по имеющим-ся, довольно достоверным данным, известно, что египтяне брон-зового века не поднимали паруса с помощью блока и определён-но, не пользовались им на крупных строительных работах. Пер-вые достоверные свидетельства о наличии блока на барельефе были обнаружены в Ассирии и относятся к VIII веку до н.э.

Блок — это небольшое колесо на оси; по ободу колеса — канавка,

в канавку удобно укладывается верёвка или прочный канат, обх-ватывающий блок с трёх сторон. Если блок подвесить повыше между двух деревянных столбов и к одному из концов верёвки привязать груз, то можно, оставаясь на земле, поднять этот груз до верхушек столбов. Именно так устроен простейщий подъём-ный кран, упоминаемый Витрувием. Всё удобство этого крана в том, что чловек, оставаясь на земле, тянет за верёвку вниз, а груз поднимается вверх.

Блок нашёл себе применение и в современном подъемном кра-не — в больших кранах с элктрическими моторами и в обыкно-венных лебёдках: на вал наматывается канат, к которому прицеп-лён груз, а этот канат перекинут через колёсико — блок; вал вер-тится, и канат бежит по колёсику.

Вместо груза внизу можно подвесить ещё один блок, обернув и его канатом, а верхний конец каната прочно закрепить. Потянешь за свободный конец — нижний блок поползёт вверх. А к этому блоку (его называют подвижным в отличае от неподви-жного верхнего) можно тоже прикрепить груз с помощью крюка

Для чего усложнять конструкцию крана?

Дело в том, что при подъёме груза с помощью подвижного блока вдвое легче тянуть за канат. Хотя чтобы поднять груз на один метр от земли, придется вытягивать не один, а два метра каната. Ведь для того, чтобы

поднять поднять подвижный

блок на один метр, нужно

“укоротить” канат и слева и

справа на один метр, то есть

всего на два метра.А непод-

вижный блок не даёт выиг-

рыша в силе, зато меняет её

направление: тянем вниз, а

груз поднимается вверх.

Блок, являющийся простей-

шим механизмом, нельзя бы-

ло изготовить достаточно де-

шёвым способом, пока не по-

явилось железо и в качестве

матерьяла и как орудие про-

изводства. Как бы там ни бы-

ло, но появление блока вско-

ре вызвало коренной переворот в области строительства. Он по-зволил поднимать и укладывать на место камни гораздо произ-водительнее, чем с помощью практиковавшегося в бронзовом веке способа их подъёма по земляной наклонной плоскости с по-следующим сбрасыванием на нужное место.

Подвижные и неподвижные блоки позволяют в четыре, в шесть, в восемь раз “уменьшить” вес груза — для этого применя-ют устройсва из четырёх, шести, восьми блоков. Такие устройс-тва называют полипластами, что в переводе с греческого озна-чает “много тянуть”. Так вот при помощи таких машин, во вре-мена Витруовия строители поднимали огромные плиты, возво-дили гигантские сооружения. Приходилось ”много тянуть” за ве-рёвку, зато непосильный груз рано или поздно поднимали и ста-вили на место.

Изобретение древних механиков дожило и до наших дней.

ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ И ШКИВЫ

Почему они зубчатые, потому что колёса у них не гладкие, а с зубьями. А почему передачи, потому что передают вращение с одного вала (ведущего) на другой (ведомый).

Зубчатыми передачами люди пользуются очень давно. Ещё в древнеримских водяных мельницах вращение от водяного коле-са передовалось жернову при помощи зубчатых колёс.

На рисунке в старинной арабской книге можно увидеть, как вращение ветрянного колеса передается зубчатыми колёсами, дальше другогому механизму.

А для чего нужно передавать вращение? Почему, например, автомобильный мотор не может сразу вращать колёса?

Вал мотора делает около тысячи оборотов в минуту. Если бы колёса автомобиля всегда вращались так быстро, автомобиль мчался бы со скоростью 150 км/ч. Так ездить невозможно, даже по загородному шоссе. А уж в городе среди перекрёстков и све-тофоров шофёру то и дело приходится менять скорость. Для этого в каждом автомобиле имеются даже не две шестерёнки, а целая коробка зубчатых колёс. Так она и называется:коробка передач. Зацепляясь одна за другую, шестерёнки не только пере-дают вращение от двигателя колёсам, но и меняют скорость вра-щения. Те же самые шестерёнки могут вертеть колёса и в обрат-ную сторону — автомобиль пойдёт задним ходом.

Как же работает пара шестерёнок?

Прежде всего заметим, что если одна из них вращается по часо-вой стрелке, то вторая — обязательно против. Это значит, обыч-ная передача, состоящая из пары зубчатых колес, меняет враще-ние на противоположное. Нужно взять обязательно три, пять семь или вообще любое нечетное количество число шестерёнок, что-бы последняя вращалась в ту же сторону, что и первая.

Предположим теперь, что первая из наших шестерёнок имеет шестьдесят зубьев, а вторая — двадцать. На сколько оборотов по-

вернётся маленькая шестерёнка, если большая сделает полный оборот?

Когда-то ременные передачи были распространены повсюду: с их помощью приводились в действие станки на фабриках. Через всё здание фабрики под потолком проходил вал со шкивами, от которых тянулись приводные ремни к станкам.

На современных заводах и фабриках такого не увидишь: теперь

каждый станок имеет собственный электрический мотор и ко-робку передач. И всё же шкивы и приводные ремни ещё не за-быты.

РЫЧАГ

“Дайте мне точку опоры, и я сдвину Землю”. По преданию, эти гордые слова принадлежат греческому математику и механи-ку Архимеду, жившему больше двух тысяч лет назад и сделав-шему немало выдающихся изобретений и открытий.

Неужели Архимед считал себя таким силачём?

Нет, он не отличался от других людей здоровьем и силой. Но он открыл закон рычага...

Рычаг — точно так же, как и колесо, входит составной частью почти в каждую современную машину, станок, механизм. Эско-ватор роет канаву — его железная “рука” с ковшом действует как рычаг. Шофёр меняет скорость автомобиля с помощью рычага переключения скоростей. Аптекарь развешивает порошки на ап-текарских очень точных весах, главная деталь этих весов — рычаг

Вскапывая грядки на огороде, лопата в наших руках тоже стано-вится рычагом. Всевозможные коромысла, рукоятки и вороты всё это рычаги.

А первым человеком, применившим рычаг, был наш далёкий доисторический предок, палкой сдвигавший с места тяжёлые камни в поисках съедобных корней или прятавшихся под корня-ми мелких животных. Да-да, ведь обыкновенная палка, имеющая точку опоры, вокруг которой её можно поворачивать, — это и есть самый настоящий рычаг.

Рычаг ещё более древнее изобретение, чем колесо.

На ассирийском рельефе — рисунке, высеченном на камне, мы видим, как с помощью рычага люди передвигают гигантскую статую. Есть много свидетельств, что и в других древних стра-нах — в Вавилоне, Египте, Греции — строители широко пользова-лись рычагами при подъёме и перевозке статуй, колонн и огром-ных камней. В то время они не догадывались о законе рычага, но уже хорошо знали, что рычаг в умелых руках превращает тяже-лый груз в лёгкий.

По закону, открытому Архимедом, во сколько раз короткий конец рычага (от точки опоры до груза) меньше длинного конца рычага (от точки опоры до места, где нажимает рука), во столь-ко же раз облегчается подымание груза. Правда, чтобы поднять совсем на немного короткий конец (его называют коротким плечом рычага), приходится опускать на значительно большее расстояние длинный конец (его называют длинным плечом рыча-га).

Архимед был уверен, что не существует такого тяжёлого гру-за, который бы не поднять человеку — надо воспользоваться рычагом.

И всё же Архимед преувеличил возможности человека. Оказы-вается, чтобы сдвинуть Землю на миллиметр длинное плечо рычага должно быть больше короткого в 100 000 000 000 трл. раз! Конец этого плеча проделал бы путь в 1 000 000 трл. кило-метров.(примерно). А на такую дорогу человеку понадобилось бы много миллионов лет!..

20 тыс.лет 5 тыс.лет 800 лет рождест.Христово 1807г. 1888г.

каток гончарный круг блок мельницы на вод.кол. гребное кол. рез.шина

CЛОВАРЬ ИЗОБРЕТЕНИЙ

Гидротурбина — водяная турбина (gidor — по-гречески “вода”).

Гончарный круг — от общеславянских гърньчь — “горшок”, и кrogъ — “круг”.

Колесо — (восходит к общеславянск. слову индоеврейского характера коло — “колесо”, сохранившееся в иных славянских языках и диалектах: ср.др.прусск. кеlan — “колесо”лат. colus — “прялка”; др.инд. carati — “двигаться”; греч. polos — “ось” и т.д.) — деталь машин и механизмов, имеет форму диска или обода со спицами и ступицей. Колесо может свободно вращаться на оси или быть закрепленным на ней. Служит для передаи или преобразования вращательного движения.

Колёсная пара — один из основных узлов ходовой части вагона или экипажной части локомотива. Представляет собой ось с двумя насажнными на неё колёсами, которые служат для направления движения вагонов и локомотивов по рельсам. Вагонные колёсные пары имеют, обычно, неподвижно укреплённые на оси колёса. В некоторых случаях колёса могут вращаться на оси или перемещаться по ней (сближаться или раздвигаться в зависимости от ширины колеи).

Колесница — разновидность колёсной повозки, применявшаяся при боевых действиях и погребальных процессиях, а так же для спортивных состязаний.

Круг — от ср.др.герм. hringr — “кольцо”; англосакск hring — “круг”.

Плицы — лопасти гребного колеса.

Скат — см. колёсная пара.

Спица — от греч. stypos — “палка, стебель”.

РЕФЕРАТ НА ТЕМУ:

История колеса.

содержание:

Про колесо. 3

Предки колеса. 4

О резиновой шине. 9

Стальной подшипник. 10

Большая семья колеса. 11

Блок. Лебёдка. Полипласт. 13

Зубчатые передачи и шкивы 16

Рычаг 18

Хронология 20

Словарь 21

Список литературы 22

Список используемой литературы:

Ф.Г. Лев — “ИЗ ЧЕГО ВСЕ” (научно — художственная лит-ра 1978)

С.Лилли — “Люди, машины, история”

“Энциклопедичский словарь юного механика”

“Большая Советская Энциклопедия”

Журналы: “За рулём” (99г.), “Авто” (99г.)

www.ronl.ru

Смотрите также

• 
  Реферат моча
• 
  Лук реферат
• 
  Тепловозы реферат
• 
  Тепловоз реферат
• 
  Реферат тепловозы
• 
  Реферат афганистан
• 
  Реферат лук
• 
  Последовательность реферат
• 
  Реферат столовая
• 
  Дознание реферат
• 
  Реферат краеведение