Autoservice-mekona.ru

Автомобильный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

История автомобильного колеса

Dikii799 › Блог › История автомобильных дисков или все о тапках

История автомобильных дисков
С того времени как человек появился на Земле, он стремится к постоянному совершенствованию. С каждым прожитым днем древние люди открывали для себя что-то новое. Пожалуй, самым важным открытием для себя человек сделал открытие обычного на первый взгляд колеса. С появление колеса у человека открылись не виданные до этого момента возможности.

История автомобильных литых дисков началась с появления колеса. При этом жизнь всего человечества облегчилась. Для передвижения с места на место человек стал использовать повозки, на которых стало значительно легче и быстрее передвигаться по Земле. Колеса изготавливали из дерева, это были обычные деревянные круги, и история автомобильных дисков не остановилась на этом. Со временем человек перешел от повозок к самокатным автомобилям. Но колеса что на повозках, что на первых автомобилях все равно были деревянными. Это делало колеса очень хрупкими, а передвижение очень шумным. Постепенно от сплошных деревянных колес на автомобилях стали использоваться колеса со спицами. Это сделало колеса более легкими, и одновременно более прочными. Но все равно те колеса были очень далеки от тех, что мы привыкли видеть сейчас на наших автомобилях.

История автомобильных колесных дисков по праву считается одной из самых интересных. В конце 19 начале 20 века впервые на колесных дисках появилась автомобильная покрышка. С этих самых пор, наверное, и началась история автомобильных дисков. С того времени колесные диски приобрели тот вид, к которому мы привыкли, это металлический диск на который надета резиновая покрышка. От дерева в производстве колесных дисков отказались в виду не прочности последнего. А вот на смену деревянным дискам пришли металлические диски. Они сразу завоевали популярность. Металлические диски оказались на много прочнее деревянных, более не прихотливы в обслуживании и обладали лучшими характеристиками. Металлические диски изготовляются методом штамповки из листа металла, с последующей сваркой. Но на этом история автомобильных дисков не заканчивается. Со временем человек создал не просто металлические диски. Он создал литые диски. Такие диски выплавлялись из алюминиевых сплавов, что сделало такие диски более легкими по сравнению с металлическими дисками, более прочными, так как даже современные методы штамповки не позволяют сделать из металлических дисков те диски, которые нужны современным автомобилям по скоростным характеристикам. Еще одним витком в истории колесных дисков стало появление кованых дисков. Такие диски унаследовали все преимущества легко сплавных дисков и обрели ряд преимуществ, такие как большая прочность и гибкость.

У автомобильных дисков очень богатая история. Но история автомобильных дисков еще не закончилась. Автомобильные диски все еще продолжают совершенствоваться и улучшаться.

История автомобильного колеса

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:

  • Немного истории
  • Колеса для автомобилей
  • Стальные изделия
  • Литые диски
  • Взгляд в будущее
  • Видео об истории создания колеса

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.

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.

Оба вида колес имеют свои плюсы и минусы.

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.

Из минусов следует выделить:

  1. 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.
  2. Непрезентабельный дизайн. Даже применение передовых производственных стандартов не позволяет придать конструкции уникальный дизайнерский вид. Приходится прикрывать некрасивую стальную конструкцию колпаками;
  3. 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.

Метод литья под низким давлением позволяет создавать удивительные конструкции с высоким качеством сборки и большим сроком службы, превосходящим кокильное литьё на 15-25%.

Преимущества литых дисков очевидны:

  1. 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;
  2. Внешность дисков, выполненных с помощью технологии литья, впечатляет. Если дизайн колёс игрывает для вас важную роль, использование литых дисков — самое лучшее решение.

Недостатки включают в себя:

  • 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.

Без сомнений, выполненные с учётом всех требований качества и безопасности диски обладают большим эксплуатационным сроком и надёжностью. Их устойчивость к воздействиям в виде столкновений, коррозии и т.д. максимальная.

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.

Читать еще:  Как правильно проводить обкатку нового автомобиля

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:

История колеса: создание, особенности, развитие и интересные факты

Колесо — одно из важнейших открытий человечества в области механики. История колеса, по определению ученых-историков, начиналась еще в бронзовом веке (4-1 тысячелетие до нашей эры).

Современная гипотеза создания колеса

Слово «колесо» происходит от праславянского «коло» и праиндоевропейского «кел-со» и обозначает «вращение». От этого же корня происходит название «колесница».

По последним данным исследователей, история изобретения колеса берет свое начало из Европы. Самые ранние глиняные колеса были найдены при раскопках трипольской культуры на территории современных стран (Румынии и Украины), которые датированы 5 тыс. до н. э. Более «поздние» находки сделаны в районах Германии, Польши и на Северном Кавказе. Древние захоронения людей вместе с колесницами были обнаружены недавно на границе между Арменией и Грузией в верховье реки Куры (4-3 тыс. до н. э.).

Одним из праобразов колес считаются древние каменные жернова для размалывания зерен в муку. Первые колеса делались из глины, камня и только потом из дерева.

Появление колес в Месопотамии

По другой гипотезе история появления колеса берет свое начало в Месопотамии (современный Ирак) и Египте, где предшественниками колес считаются катки, которые использовались при строительстве (4 тыс. до н. э.).

Праобразом колес служил известный способ передвижения при строительстве египетских пирамид огромных каменных блоков с помощью катящихся бревен (катков), который был не очень удобен, но показал людям возможность использования круглых предметов для переноски грузов. Аналогично научились передвигать грузы и шумеры, которые также использовали бревна для передвижения тяжестей.

Первые повозки

История создания колеса напрямую связана с появлением земледелия, ведь плодородную землю в долинах рек Азии, Египта и Китая нужно было обрабатывать. К этому времени относится также появление и таких изобретений, как плуг и парус.

Сначала люди стали делать двухколесные повозки, когда 2 деревянных колеса насаживали на оси. Самые первые колеса делались из сплошных бревен. Древние люди отрезали от бревна круг или скрепляли из досок, обрезав по кругу.

Передвигались повозки при помощи запряженных животных (осликов или быков), но поворачивать такую повозку можно было только вручную. Позднее появились и четырехколесные (около 3500 до н. э.). Конечно, такие конструкции не были изобретены в один год, усовершенствование продолжалось столетиями.

Наскальные рисунки, найденные археологами, изображают повозки с очень примитивной конструкцией: четыре колеса, закрепленные на осях, а сверху расположена платформа для размещения груза. Такие древние устройства были обнаружены в Месопотамии, очаге цивилизации, в котором впервые началось развитие обработки металла.

Распространение колесных конструкций происходило и в Европу и на север Азии, не зря слово «телега» имеет монгольское происхождение. Изображения телег найдены в Южной Сибири (середина 2 тыс. до н. э.). Кочевники даже стали делать дома на колесах — большие повозки с крышей. Постепенно такие сооружения докатились и до Китая.

Следующим усовершенствованием, связанным с колесом, стала конструкция, при которой передние колеса могли свободно поворачивать при помощи поворотной передней оси. Теперь люди, сидя в повозке, могли ее поворачивать, управляя животными.

Одновременно назрела необходимость в строительстве дорог, чтобы транспортные средства могли передвигаться вначале между полем и поселением, а затем и между населенными пунктами стали перевозить продукты и грузы.

Появление колесниц

История возникновения колеса свидетельствует о том, что вместе с повозками для перевозки грузов, люди начали делать и средства передвижения для людей. Так появились и первые колесницы, в которых запрягали ослов, буйволов и мулов, т. к. лошади в те времена еще не использовались. Первых лошадей и нужные им породы древние люди научились выводить только во 2 тыс. до н. э. На колесницах передвигались только зажиточные люди и военные.

Чаще всего колесницы использовали во время военных действий. Боевые колесницы были распространены в странах Месопотамии, Египте и других. Об их важном значении в те времена говорит тот факт, что богатых и почитаемых сограждан (чаще всего царей) хоронили вместе с их колесницами.

Устройство этих средств передвижения развивалось постепенно. Вначале это были массивные платформы, на которых стояли воины, метающие во врагов дротики, или лучники. Древнеегипетские колесницы уже более легкие и маневренные.

Появление и развитие таких устройств способствовало революционным изменениям в военном деле. Использование такого боевого и быстрого транспорта часто являлось решающим и давало возможность одержать победу над врагами.

Еще одним скачком в революции колеса стало изобретение и использование спиц, вначале деревянных, затем и металлических. Применение спиц позволило сильно облегчить вес самих колес и всей колесницы. Следующим шагом было изобретение обода для колес.

Дальнейшая история развития колеса связана с Европой и кельтами. В период 1500-1000 гг. до н. э. они начали использовать металл для обода, и затем колеса стали полностью металлическими, как и колесницы. А вот грузовые телеги так и остались деревянными.

Гипотеза об изобретении гончарного круга

По третьей гипотезе история колеса связана с изобретением гончарного круга. До сих пор остается непонятным, что из них было придумано первым — гончарный каменный круг, имеющий форму колеса, положенного горизонтально, или колесо в повозке для передвижения.

Изобретение гончарного круга по времени также относится к бронзовому веку. Параллельно колесо начали использовать для изготовления посуды из глины и в Древнем Египте, через несколько сотен лет египтяне даже стали делать посуду на быстро вращающихся кругах, что повлияло на разнообразие формообразования древней посуды и ее качество.

Было ли колесо в Америке

До сих пор остается невыясненным вопрос о существовании колеса у американских индейцев. Испанские конкистадоры, приплыв в Америку, не обнаружили никакого колесного транспорта, однако раскопки свидетельствуют, что у детей инков, ацтеков и майя были игрушки с колесиками. Видимо, военное нашествие испанцев затормозило этот процесс, и история колеса в Америке не нашла своего логического продолжения.

Аналогичные находки — миниатюрные изображения игрушечных колесных повозок были обнаружены археологами и в странах Европы.

Использование колеса в других устройствах

Постепенно колесо стали применять и в других устройствах. Со временем оно нашло свое применение для водяных устройств, по записям ученого Витрувия уже в 1 в. до н. э. водяные колеса распространились и в Древнем Риме. Использовались два вида таких колес: подливное (для медленно текущих рек) и наливное (на быстрых горных речках).

При строительстве люди также стали пользоваться грузоподъемным блоком, основу которого также составляет колесо. Позднее колесо нашло еще одно применение — для прядения шерсти была создана прялка. По историческим данным, она была изобретена около 1 тыс. до н. э. в Индии и близлежащих районах Азии.

Совершенствование устройства колеса

Несколько тысячелетий история колеса почти не продвигалась в своем развитии. И только в середине XVIII века, наконец, появилось новое усовершенствование — были изобретены шины. Первые шины на колеса делались из плотной ткани (парусины) и только затем их стали изготавливать из резины.

Одним из толчков к дальнейшему совершенствованию стало изобретение в 1817 году немецким профессором К. фон Дрезом первого велосипеда, более похожего на деревянный двухколесный самокат (его назвали «дрезиной»).

Появление и совершенствование колеса — самое эпическое изобретение, которое подтолкнуло человечество к началу транспортной революции, в которую в XIX веке включился железнодорожный транспорт (устройство которого также основано на использовании колес) и речной — с открытием паровой машины запущены первые колесные речные пароходы.

Следующим шагом в истории стало создание автомобилей, и уже тут устройство колеса претерпело массу усовершенствований, которые продолжаются и до наших дней.

Какая гипотеза верна

Официальная и признанная сейчас версия происхождения колеса считает его родиной Месопотамию или Двуречье, что аргументируется учеными появлением у них к тому времени инструментов, без которых нельзя было обойтись при изготовлении колес.

Такая же гипотеза излагается в школах и других учебных заведениях, снято множество фильмов и мультфильмов, в которых рассказывается история колеса для детей, о его развитии, совершенствовании и появлении новых видов транспорта.

Уместно будет упомянуть и философский смысл колеса «Движение… жизнь… бесконечность», который и подтверждает суть его открытия.

История колеса, от его изобретения до его будущего

Колесо- самое гениальное изобретение нашей цивилизации: История создания

На протяжении многих веков человечество использует для изготовления различных керамических приспособлений глину. Вместе с тем, раньше в далекой истории практически в каждом доме стоял гончарный круг, колесо. Без него глина так и осталась бы просто природным материалом. Мы подумали, что именно гончарное колесо является той отправной точкой, с которой началась эволюция колеса. Что ж, давайте посмотрим на историю его создания и одновременно попробуем заглянуть в недалекое будущее.

С чего началось изобретение колеса?

Все исследователи сходятся во мнении, что первое колесо было изобретено в 3500 г. до нашей эры. Правда, это только приблизительная дата. Возможно, оно появилось и раньше. Но как бы оно там ни было, принято считать, что первое колесо появилось в Месопотамии, на территории современного Ирака. Вот только предназначалось оно не для транспортировки. Его использовали в бытовых целях. При этом примерно в 3200 г. до нашей эры начали появляться месопотамские колесницы. Какая же колесница без колес? Поэтому можно считать, что привычное в нашем понимании колесо было изобретено именно в тот период.

И все же стоит уточнить, что первые округлые предметы, которые отдаленно напоминают колесо, уходят корнями аж в палеолит. Это около 15-750 тыс. лет назад. Опять же точную дату никто из историков назвать не может.

Давным-давно для перемещения громоздких грузов на относительно большие расстояния использовались обычные бревна. На первый взгляд, революционный по тем временам способ, но у него был один существенный недостаток — требовалось подкладывать под бревна много каменных роликов, небольших колес. При этом они все время выскальзывали из-под бревен.

Но древние люди решили эту проблему — они соорудили специальную платформу из досок. Им удалось закрепить на ней ролики таким образом, что давящий сверху груз не выталкивал их из-под досок, а, наоборот, прижимал к земле.

Еще через 1500 лет наши предки додумались до следующей инновации — они оснастили колесо деревянными спицами. На такой шаг их подтолкнула военная необходимость. Не удивительно, что первыми, кто использовал колесо с деревянными спицами, были египтяне. Произошло это примерно в 2000 г. до нашей эры. Они применили его в своих знаменитых колесницах.

А вот идея заключить колеса в металлические обода и тем самым уберечь их от быстрого износа, принадлежит кельтам. В 1000 г. до нашей эры они оснастили такими усовершенствованными колесами свои колесницы.

Читать еще:  Chery Tiggo 5 2016-2017; рестайлинг улучшил дизайн и характеристики

Примечательно, что колеса, оснащенные спицами из дерева, оставались неизменными аж до начала 19 в. В то время изобретатель Ф. Бауэр запатентовал первые спицы, изготовленные из металла. Он просто взял длинную проволоку, продел ее много раз через обод колеса и закрепил на обоих концах ступицы. Классическим примером его изобретения является велосипедное колесо.

Следующим прорывом в эволюции колеса стало изобретение шины. Идея ее создания принадлежит У. Томпсону, свое изобретение он запатентовал в 1845 г. Однако, в 1888 г. его разработку усовершенствовал шотландский ветеринар Д. Данлоп. Для изготовления шин он использовал твердую резину.

Автомобильные колеса

Настало время поговорить про колеса для машин. Считается, что их изобрел К. Бенц в 1885 г. Он создал оригинальное транспортное средство под названием Benz Motorwagen, которое тут же запатентовал. Колеса этого автомобиля были из твердой резины. Машина напоминала трехколесный велосипед. К сожалению, до наших дней она не сохранилась.

Если же продолжать тему резины, то первыми, кто додумался использовать ее в автомобильных целях, стали Андре и Эдуард Мишлен. Кстати, они основали знаменитую фабрику по изготовлению шин. В 1910 г. Б. Гудрич стал добавлять в резину углерод, что стало бесспорной революцией в изготовлении шин.

Что же касается легендарной модели машин Ford T, то они комплектовались деревянными колесами, которые раньше использовались для транспортировки артиллерийских снарядов. Однако этому автомобилю не удалось поставить Америку на колеса. Данной цели достиг Д. Данлоп, который изобрел пневматические шины. При этом они сильно отличаются от тех, которыми комплектуются современные автомобили, так как они имели крайний малый срок службы — проехать на них можно было лишь 3,5 тыс. км, и то их требовалось постоянно латать после 80-90 км. пробега.

Как это парадоксально ни звучит, но следующим этапом в эволюции колеса стало изобретение диска. Как и многие другие вещи в истории, его появление было обусловлено более низкими производственными затратами. Обод может быть легко преобразован в прямую полосу металла, а сам диск так же быстро отштампован из металлического листа. Затем эти 2 элемента сваривали или скрепляли, и в итоге получалось очень легкое, жесткое и устойчивое к повреждениям колесо. Более того, оно было очень доступно.

В наше время существует 2 основных типа колеса, которыми комплектуются транспортные средства. В их производстве используются различные сплавы стали, благодаря чему они получаются более легкими и прочными, чем колеса, которые производились десятки лет назад. При этом сегодня производятся как литые колеса, так и оснащенные спицами.

Можно сколько угодно рассказывать о различиях между стальными и легкосплавными дисками, но многие автомобилисты уверяют, что последние легче первых. Конечно же, машины, которые укомплектованы литыми дисками, отличаются хорошей управляемостью и более долговечной тормозной системой. К тому же они выглядят боле привлекательно, чем стальные. Также следует учитывать, что легкосплавные диски стоят значительно дороже стальных.

Колеса из будущего

По большому счету, конструкция колеса получила свою завершенную форму, и каким образом его можно усовершенствовать, совершенно непонятно. Однако многие компании находятся в активном поиске новых идей и решений и регулярно представляют миру экзотические прототипы. Так, известная компания «Michelin» относительно недавно представила новаторскую концепцию Tweel.

В 2006 г. компания «Michelin» удивила всех бескамерным колесом. Оно не пневматическое, так как целиком и полностью состоит из резиновых протекторов. Они соединены с центром при помощи эластичных спиц. Последние повторяют все деформации колеса, отчего поглощаются удары. Представители компании «Michelin» утверждают, что даже лишенные воздуха шины Tweel обладают точно такой же грузоподъемностью, устойчивостью на бездорожье, как и их пневматические аналоги.

Несмотря на то, что шины Tweel имеют множество преимуществ, у них есть один большой недостаток. Автомобиль, укомплектованный ими, при разгоне более чем 80 км. в ч. начинает сильно вибрировать.

Безусловно, шины Tweel являются самой революционной технологией на сегодняшний день. Но они предназначены исключительно для электромобилей. При этом в активную систему Tweel входит двигатель, подвеска, коробка передач и трансмиссионный вал.

История возникновения и эволюция автомобильного колеса

Занимаясь изучением истории и культуры древних цивилизаций, историки и археологи пришли к выводу, что первые прообразы современных колес можно было увидеть в Междуречье около трех тысяч лет до нашей эры. На рисунках, оставшихся нам в наследство от шумерской цивилизации, изображены старые повозки и цари вместе с великолепными колесницами. Однако имеются и куда более древние свидетельства применения человеком колеса. У многих племен и народов колесо было даже определенным божественным символом, поскольку его часто сравнивали с Солнцем.

В древние времена человеку приходилось самостоятельно перетаскивать тяжести и грузы на большие расстояния. Как правило, груз волочили по земле. Вскоре люди заметили, что гораздо легче тащить, если на пути попадаются сучья и ветки. Некоторые начали сами подкладывать под тяжести круглые палки. Так родились своеобразные катки. Они применялись, например, при строительстве знаменитых египетских пирамид, когда огромные каменные блоки перетаскивали именно с помощью катков. Да и сейчас, несмотря на большой скачок в технологиях, часто для перетаскивания больших грузов используется этот старый, проверенный способ. Уже в ходе применения катков обнаружилась и другая интересная деталь. Легче всего тяжести ехали на тех катках, где бревна истирались посередине, превращаясь фактически в ось с двумя «колесами». Вскоре бревна, использовавшиеся для катков, начали обжигать посередине, в то время как их концам оставляли прежний диаметр. Так появились по-существу первые грузовые телеги и повозки. Первые «колеса» изготавливали из стволов деревьев, выпиливая бревна нужной ширины и диаметра.

С приручением лошади и соответственно увеличением скорости движения повозок, старые сплошные колеса стали слишком тяжелы. Кроме того, они часто ломались при ударе о камни. Люди задумались над тем, как же «модернизировать» старые колеса, и начали выпиливать в них отверстия или сколачивать их из нескольких составных частей. А позже колеса стали насаживать на неподвижную ось – так появилась ступица. Можно сказать, что в этот момент (примерно две тысячи лет до н.э.) уже появился некий прообраз современного колеса. Обода деревянных колес обтягивали кожаными ремнями или другими покрытиями – для защиты от камней.

Уже к знаменитым событиям Троянской войны, великолепно описанных Гомером, обода боевых колесниц и повозок стали «обувать» в металл. Появились также колеса, которые целиком изготавливались из металла. В таком виде колеса предстают перед нами в различных исторических эпосах о Римской империи, Греции или Трои.

Несмотря на многочисленные изменения в производстве и изготовлении колес, их конструкция к XVIII веку практически не претерпела значительных изменений. С появлением в Европе каучука, привезенного из Америки, колеса начали обтягивать массивными каучуковыми бандажами. В то время они назывались грузолентами, однако до появления прообраза современных шин было еще далеко.

В двадцатые годы XIX века Чарльз Макинтош придумал пропитать льняную ткань жидким каучуком, таким образом, придав ей воздухо- и водонепроницаемые свойства. Но для изготовления колес его изобретение стало применяться не сразу. Благодаря Макинтошу в жизни человека появились непромокаемые плащи, но не пневматические шины. Их открытие принадлежит совершенно другому человеку, а именно Джону Данлопу. В 1887 году он, наблюдая за своим сыном, который катался на велосипеде, заметил, как тот подпрыгивает на упругом резиновом шланге. Это обстоятельство повлекло его к проведению простого опыта. Данлоп отрезал кусок резинового шланга по размерам колеса, заварил его в обод и приспособил ниппель. Уже через год Данлоп стал обладателем патента на изобретение «пневматического обруча». Первое время пневматическими шинами пользовались исключительно велосипедисты.

Важную роль в популяризации пневматических шин сыграли братья-французы Андрэ и Эдуард Мишлен, которые являются фактическими прародителями известной всем современным автолюбителям компании по производству авторезины. На своем автомобиле «Молния», «обутом» в пневматические шины, они участвовали в гонке Париж – Бордо – Париж в 1897 году. Трудно назвать первый результат применения таких шин на практике успешным, ведь братья пришли к финишу последними, хотя и уложились в положенный организаторами временной интервал. На пути к финишу Эдуарду и Андрэ пришлось менять проколотые шины более шестидесяти раз! После окончания гонки они естественно подверглись нападкам и шуткам острословов и коллег по автомобильному ремеслу. Однако братья не отчаивались и продолжали верить в будущее пневматических шин, и как показывает наше время – их вера была оправдана. Но в начале никто не хотел использовать такие шины. Братьям приходилось даже бесплатно раздаривать комплекты шин парижским извозчикам, чтобы как-то популяризировать пневматические шины. Постепенно, с развитием технологии изготовления и совершенствования конструкции пневматических шин, они окончательно вытесняли литую резиновую. А братья Мишлен организовали во Франции собственную фабрику по производству автошин.

В дальнейшем развитие автомобильной резины связано с различными открытиями, которые способствовали повышению безотказности и долговечности авторезины. Появились более надежные и долговечные материалы для производства автошин. В технологии изготовления авторезины стала использоваться так называемая корда – очень прочный слой из упругих текстильных тканей. Благодаря этому, авторезина стала легче, одновременно увеличился и срок службы.

История создания колеса: кто его изобрел, загадки и гипотезы

Кто изобрел колесо? Этот вопрос на протяжении веков яростно обсуждается в профессиональных кругах. Самой ранней археологической находкой, подтверждающей его существование у древних людей, является игрушечная повозка с глиняными колесиками, найденная на территории Румынии. Ее возраст примерно семь тысяч лет.

В четвертом и пятом тысячелетии до нашей эры колеса появлялись в разных уголках мира, независимо друг от друга. Но больше всего доказательств и фактов на стороне гипотезы, что первое круглое приспособление для транспортировки грузов появилось на территории современной Европы, а не на Востоке, как считалось раньше.

  1. Принцип механики колеса
  2. Важность изобретения колеса
  3. Ранние использования рычагов и круговых опор
  4. Первые археологические находки
  5. Гипотеза о Шумерской цивилизации
  6. Гипотеза об изобретении в Месопотамии
  7. Прототипы колеса в Египте
  8. Совершенствование механизма
  9. Первые повозки и колесницы
  10. Видео об истории создания колесного транспорта

Принцип механики колеса

Колесо — самое важное изобретение в истории человека и ключ к техническому прогрессу. Без него исчезнет все, начиная с велосипеда и заканчивая сложным оборудованием на современных заводах. Это простейший механизм, который при повороте переводит вращательное движение в прямолинейное, благодаря чему стало возможным перемещение тяжелых грузов с меньшими затратами энергии.

Еще одно физическое свойство, применяемое в механизмах, — получение выигрыша в силе при вращении колеса. Чем больше диаметр, тем меньше усилий нужно прилагать для вращения оси, при этом устройство максимально эффективно передает механическую энергию.

И до сегодняшних дней принцип действия колеса остается неизменным, совершенствуются лишь его составные части и конструкция.

Важность изобретения колеса

По мере эволюционного развития человек заметил, что тяжелые предметы легче катить, чем тащить. Сначала появились катки, сделанные из стволов деревьев. Затем наблюдательность подсказала, что конструкции, у которых узкий центр и широкие края, более устойчивы. Катки стали выжигать посредине, оставляя края нетронутыми. Длина зауженного участка постепенно увеличивалась, пока не остались два «кругляша» по бокам. И лишь значительно позднее додумались отдельно изготавливать ось и на нее насаживать деревянный диск.

Читать еще:  10 явных признаков того, что от приобретения авто с пробегом лучше отказаться

Тот, кто придумал колесо, не просто подправил или усовершенствовал созданное природой, а сделал гениальное устройство, входящее в несколько самых важных простейших механизмов, служащих человечеству.

Благодаря колесу появились:

  • ремесла (прялка, гончарный круг, мельница и так далее);
  • колесный транспорт;
  • шестерня и зубчатая передача;
  • турбина;
  • грузоподъемный блок.

Таким образом, изобретение значительно облегчило жизнь человека, дало толчок для новых интересных идей и направило технический прогресс именно в то русло, которое мы имеем на сегодняшний день.

Ранние использования рычагов и круговых опор

Первым рычагом, который использовал человек, наверное, была палка, помогающая выкорчевывать из земли камни, съедобные растения. Приблизительно в одно время с появлением круглого механизма кроманьонцы открыли для себя рычаг, как устройство для поднятия и перемещения тяжелых грузов. Так, в Греции где-то между шестым и четвертым веками до нашей эры появилась первая тачка, затем она появилась в Китае и только через четыре века — в Европе.

Еще одно более позднее изобретение греков (примерно 4-3 век до нашей эры) — зубчатая передача и грузоподъемный блок, а за сто лет до н.э. появилось первое водяное колесо.

Существует еще одна гипотеза появления колеса. Согласно ей, первый круглый диск использовали не для транспортировки. Изначально это был гончарный круг, применявшийся около 3500 лет до нашей эры в Месопотамии. И только спустя триста лет его стали использовать для перевозки грузов.

За 1500 лет до нашей эры в Индии появился прародитель первого подъемного крана — устройство для поднятия сосудов, наполненных водой.

Первые археологические находки

Самое древнее по возрасту колесо именно в качестве устройства для транспортировки, как и писалось выше, было найдено в Румынии. Но есть еще более ранние археологические находки круглых предметов, которые, возможно, были культовыми вещами или амулетами. Так, например, при раскопках захоронений на реке Сунгирь во Владимирской области найдены некие диски с прорезями, возраст которых составляет 25 тысяч лет.

Еще одно более раннее применение круглого приспособления — ручные каменные жернова для измельчения зерен в муку.

Официально в мире рассматривают несколько гипотез появления колеса.

Гипотеза о Шумерской цивилизации

Шумеры — древнее население Южной Месопотамии (в настоящее время — южный Ирак), стали известны миру в 19 веке, когда ученые расшифровали найденные при раскопках таблички и надписи. Эта цивилизация возникла примерно за 5,5 тыс. лет до нашей эры и оказалась создателем практически всех основных изобретений. Историю пришлось пересказывать заново, так как, согласно новой гипотезе, шумеры — авторы всего, что раньше считалось достижениями других цивилизаций.

Что считается заслугой шумеров:

  • клинопись;
  • гончарный станок;
  • изобретение колесного транспорта;
  • развитие ткачества;
  • производство стекла и изделий из него методом выдувания;
  • ювелирная обработка драгоценных камней;
  • траволечение, хирургия;
  • математические вычисления, ставшие основой для египетской и греческой цивилизации.

Это далеко не полный перечень всех успехов шумерской цивилизации.

Гипотеза об изобретении в Месопотамии

Возможно, история создания колеса началась в Месопотамии, где изначально его использовали в качестве гончарного круга. Древний изобретатель, имя которого осталось неизвестным, придумал закрепить материал для изготовления горшков на вертикальной оси и формировать будущее изделие, вращая его на круглой подставке.

Такой способ позволил делать посуду более правильной, округлой формы. Сначала гончарный круг мастер двигал свободной рукой. Позднее, чтобы освободить руки, изобрели ножной, который приводили в действие с помощью нижнего маховика.

Находки, подтверждающие этот факт, датируются 3,5 тыс. лет до нашей эры.

Прототипы колеса в Египте

В Египте прототипом нашумевшего изобретения считаются катки, которые использовались при строительстве огромных пирамид. Это были огромные катящиеся бревна. Способ был не очень удобным, но для Египта наземный транспорт не имел большого значения: в этой водной стране роль дорог и магистралей выполняли реки и каналы.

Первый раз египтяне увидели колесницы, когда на них напали кочевые племена — гиксы. Этот боевой транспорт, запряженный лошадьми, они приняли за чудовищ и в ужасе разбежались, что позволило гиксам захватить страну. В течение двухсот лет, находясь под вражеским игом, египтяне сами научились делать повозки и боевые колесницы. И в дальнейшем создали хорошо обученную и снаряженную армию.

Совершенствование механизма

Используя в транспортных и боевых целях первые деревянные диски, люди старались облегчить их, делая прорези. И лишь спустя 3 тысячи лет конструкция усовершенствовалась: появились, спицы, обод и ступицы. Спиц всегда было четное количество, в Египте в основном делали четыре штуки, в Риме и Греции — восемь.

Спустя еще тысячелетие, кельты оббили обод железом. Это увеличило прочность, устойчивость и маневренность колесниц.

На этом эволюция колеса не закончилась, понадобилось еще более двух тысяч лет, чтобы обод «обули» в пневматическую шину, ввели понятие угловой скорости и научились ей управлять.

Интересные факты, связанные с колесами.

  1. Изобретение шины принадлежит не механику, инженеру или ученому, а обычному ветеринару. Джон Данлоп, наблюдая за сыном, катающимся на велосипеде был возмущен шумом и грохотом колес по садовой дорожке. Когда велосипед случайно наехал на поливочный шланг, звук намного смягчился. Джон, не долго думая, спаял куски резины нужного размера и закрепил на ободе. Так появилась всемирно известная фирма Данлоп.
  2. Патент на квадратные колеса получил 1959 году американец Альберт Сфредда.
  3. Первое колесо обозрения появилось в Америке в 1893-ем году.
  4. Деталь, похожую на подшипник, впервые использовали римляне на своих кораблях. Возраст находки составляет почти две тысячи лет.

В настоящее время продолжаются разработки и усовершенствование этого древнего механизма. И кто знает, как будет выглядеть колесо через пару сотен лет, но, несомненно, оно останется круглым.

Первые повозки и колесницы

Самые первые транспортные средства были тяжелы и неповоротливы. Одновременно с изобретением повозки для грузов появились колесницы для перевозки людей. Они были четырехколесные, с двумя неподвижными осями, прикрепленными к корпусу. Только через две тысячи лет вместе с усовершенствованием и облегчением общей конструкции оси колесниц стали делать подвижными, что значительно увеличило скорость передвижения и маневренность.

В египетской культуре 15-го века до н.э. появились облегченные колесницы, которые использовали как боевые, гоночные, военно-транспортные. Для большей устойчивости при повороте оси сделали выступающими по обоим сторонам кузова. Обод и спицы изготавливали из дерева и обтягивали полосками свежей кожи, при высыхании которой получалось прочно скрепленная конструкция.

Прошло еще три тысячелетия прежде, чем появился первый автомобиль, одним из главных элементов которого все также является колесо.

Видео об истории создания колесного транспорта

В видео смотрите историю создания первого колесного транспорта.

Колесо (8 фото)

Однако только в 3200 году до нашей эры, колесо стали применять для транспортного средства, основное применение это “месопотамские” колесницы.

Также есть мнения, что колесо было создано гораздо раньше, в самом начале эпохи палеолита (15 000 до 750 000 лет назад). Но думать так не очень правильно. В то время, люди использовали бревна, а также овальные, но продолговатые предметы для передвижения больших грузов. Основной проблемой было то, что таких “роликов” при перемещении крупного предмета нужно было очень много. Принцип был прост: предмет ставили на бревна и толкали его, периодически подкладывая вперед очередной ролик (бревно), так предмет медленно но двигался.

Затем человечество решило закрепить два таких ролика (бревна) по краям большой деревянной платформы, в итоге получилось своеобразное траспортное средство. Но у него было много недостатков и оно часто ломалось.

Прошло еще 1500 лет и назрел очередной шаг, эволюции колеса. Необходимо было сделать колесо для более быстрой транспортировки, причем тратя меньше материала. Египтяне приписывают себе, первую реализацию колеса со спицами, было это в 2000 году до нашей эры. Но греки в первые сделали литое деревянное колесо, которое было усиленно металлическими платинами.

Первое почти полностью стальное колесо было замечено на кельтской колесницы в 1000 году до нашей эры. Но это было условно металлическое колесо, скорее всего металлическим был сам круг, а вот спицы колеса оставались деревянные. Деревянными они оставались до 1802 г., когда Ф.Бауэра зарегистрировал патент на первые металлические спицы колеса. Это была крепкая железная проволока которая проходила через обод колеса и возвращалась к середине. Спицы находились под натяжением, что так сказать балансировало колесо. Аналог таких колес мы можем сейчас увидеть на велосипедах.

Другим важным открытием в 1845 году, было открытие автомобильной пневматической шины. Которая была запатентована RW Thompson (Р.В Томсоном). Его идея получила усовершенствование в 1888 году, шотландским ветеринаром — Джоном Данлопом. Благодаря плавной езде шины “Данлопа” использовали все велосипеды того времени.

Справедливости ради стоит начать говорить про автомобильные колеса, начиная с 1885 года, когда Карл Бенц запатентовал свой первый аппарат – Motorwagen. На его трех колесном транспортном средстве, были установлены колеса как у велосипеда, с жесткой, не пневматической резиной.

Говоря о пневматических колесах для автомобиля, а не для велосипеда, то первыми людьми были Андре и Эдуард Мишлен, которые впоследствии и обосновали одноименную компанию. А в 1910 году, компания BF Goodrich изобрели шины, как они их назвали “больше жизни”, это были высоко-износо-стойкие шины, по сравнению с другими, добились они это путем добавления углерода в резину шины.

Заморские же изобретатели, в частности на модели Ford T использовали деревянные колеса от артиллерии, за которыми последовали в 1926 и 1927 годах сварные спицевые колеса. В отличии от автомобиля Карла Бенца (на жестких покрышках), Америку покорили пневматические шины Данлопа. Однако между теми шинами и сегодняшними существует огромная разница. Те шины были из белой Carbonless резины, и продолжительность их жизни было расстояние в 3000 – 3500 километров. Шина проходила 40 – 60 километров, а затем ей нужен был обязательный ремонт (шины быстро лопались, прокалывались).

Парадоксально, но следующий шаг в эволюции колеса был диск, который очень близок к исходной твердой конструкции колеса. Как и многое в нашей истории, эволюция была вызвана, снижением расходов, так как производство стальных колес было дешевле в производстве. Оправа может быть сделана из прямой полосы металла, и сам диск может быть штампом из листового металла, который выбивался прессом, одним легким движением. Два компонента сваривались друг к другу, и в результате получалось, относительно легкое, жесткое и устойчивое к повреждению колесо. Самое главное его очень быстро можно было производить в промышленных масштабах, и дешево за счет автоматизации процесса.

Возвращаясь к истории, сегодня существуют два основных типа колес, для автомобильной промышленности. Это колеса из стали и колеса из сплавов. Оба вида имеют как плюсы так и минусы. Стоит отметить что стальные колеса так и остались массивными, а вот колеса из сплавов, могут быть легкими с импровизированными спицами. Мы не будем приводить плюсы и минусы тех или иных видов колесных дисков. Однако стоит заметить, что легкосплавные диски, лучше проводят тепло, легче и красивее своих стальных собратьев. Как правило все спортивные автомобили оснащены легкосплавными дисками. Но с другой стороны они менее прочные и более дорогие. Ну да ладно сравнение дисков это не цель данного поста.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector