До чего докатилась покрышка: факты из истории автомобильной резины

Колесо к повозке

Платформу преобразовали в повозку — первое сухопутное транспортное средство. Повозки возили одомашненные быки, ослы, лошади. У первых повозок парные колёса жёстко сидели на оси и вращались вместе. Такая конструкция позволяла ехать по прямой, но при повороте ось часто ломалась. Колёса, связанные одной осью, не могли вращаться с разной скоростью, а ведь на поворотах одно колесо должно пройти больший путь, чем другое.

Превращение бревна в ось с колёсами

Заставить колёса вращаться с разной скоростью удалось с изобретением ступицы — отверстия в центре колеса. Ось оставалась неподвижной, а колёса стали вращаться независимо друг от друга и от оси. Для уменьшения трения ступицы об ось ось смазывали жиром или дёгтем. Первые повозки Запада были четырёхколёсными на двух осях, а индийские — двухколёсными с одной осью.

Идея создания рычага

И в то время кроманьонцы изобрели еще и рычаг. С этого момента началась история изобретения колеса.

Как это случилось? Благодаря нажатию на подложенную палку под бревно, оно стало катиться. После повторного нажатия оно покатилось еще дальше. Тогда стали использовать еще больше подобных рычагов, благодаря которым уже можно было передвигать одновременно несколько бревен.

Потом пришла прекрасная идея — положить на катящиеся бревна наискосок другое бревно, и оно покатилось вместе с ними.

Таким образом, пришла очередная мысль, что бревна транспортируемые уже сами могли бы быть в качестве «транспорта», если поперек сверху еще положить бревна. В Древнем Египте таким образом передвигали немыслимой величины каменные статуи. История происхождения колеса продолжала пополняться любопытными фактами.

Усовершенствование конструкции телеги

В древние времена были изделия двух видов: круг гончарный и колесо для телеги. Первый — предок шкивов, шестеренок механизма часов, водяных колес и др.

Позже появились конструкции, двигающиеся свободнее, так как ось крепилась к экипажу. Это позволило ехать быстрее и поворачивать легче.

Самыми первыми были крестьянские телеги, катафалки царские, священные повозки богов и военные колесницы.

Первые телеги были и двух-, и четырехколесными. Однако последние были непрактичными. Почему? Задняя и передняя оси прикреплялись к корпусу. Такой экипаж не мог совершать крутые повороты.

2000 лет назад была изобретена передняя подвижная ось, которая позволяла экипажу поворачиваться в любую сторону.

Уже во втором тысячелетии до н. э. в Юго-Западной Азии изобрели колеса со спицами.

В природе

Человеческие изобретения часто появляются как имитация природы (например, ранние конструкции самолётов напоминали птиц), но в природе имеется очень мало конструкций, напоминающих колесо. Исследователи связывает это с тем, что:

• преимущества колеса проявляются только в определённых нечасто встречающихся условиях (для эффективности колеса нужна гладкая твёрдая поверхность);
• колесо должно свободно вращаться вокруг оси и потому не может быть органом, которому нужны подвод нервов и питательных веществ.

В качестве возможных аналогов колеса Г. Шольц перечисляет:

Примеров пассивного качения в природе гораздо больше. Шольц указывает, в частности, на:

На микроскопическом уровне у бактерий встречается биохимический механизм осевого вращения (жгутик), но бактерии не «катятся» вокруг оси-жгутика в прямом смысле этого глагола, аналогов жгутика в макроскопическом мире нет.

Как ближайший пример (и возможный прототип) колеса, Шольц указывает на жука-навозника, который скатывает экскременты животных в шарик и затем закатывает его в норку. При этом одна пара задних ног придерживает шарик с двух противоположных сторон, образуя аналог оси.

Почему спускает колесо

Расскажем об основных причинах, по которым спускает колесо.

Наверняка вы задумывались о том, почему спускают колеса на машине, и возможно знаете, что прокол отнюдь не единственная причина этой неприятности. В общем-то, шины не так уж часто оказываются спущенными именно по причине проколов. Вариантов достаточно много, но на первое место можно поставить деформацию колесного обода.

Ровный обод диска имеет существенное значение для бескамерных шин. Если же его края деформированы, покрышка не сможет плотно прилегать к диску, соответственно, воздух будет выходить из нее, а вы в скором времени можете заметить полностью или частично спущенное колесо.

Чаще всего деформация диска происходит при сильном ударе, который вы вряд ли оставите без внимания. В зависимости от силы удара и степени деформации диска воздух может спускать из колеса медленно, но может и очень быстро. Имейте в виду, что деформироваться может не наружная часть обода, а внутренняя, которую увидеть при визуальном осмотре весьма затруднительно. Оптимальным вариантом решения проблемы станет обращение в ближайший пункт шиномонтажа, работники которого снимут колесо и выполнят прокатку диска. Если же удар был не очень сильным, а у вас «штамповка», то выровнять погнутый обод можно при помощи молотка.

Второй по частоте причиной того, почему спускает колесо на машине без прокола, является неисправность ниппеля (соска). При его засоре или повреждении воздух начнет выходить из шины, однако на то, с какой скоростью это будет происходить, влияют различные факторы, включая нагрузку на авто, скорость его движения, температуру окружающей среды и пр.

Возможны ситуации, когда недобросовестные работники шиномонтажа, бортируя колесо, бросают ниппель в общую кучу, а потом берут тот, который попался первым, а он может оказаться неисправным. Как результат, из перебортированных шин может начать спускать воздух.

Проверить, исправен ли ниппель, можно всем известным способом: смоченным слюной пальцем смазать сосок и наблюдать, не появятся ли воздушные пузырьки. С этой целью можно также нанести на него мыльный раствор или опустить колесо в воду: если через ниппель выходит воздух, на поверхности появятся пузыри.

Кроме того, в некоторых случаях при исправном ниппеле колесо может все равно спускать – стравливание воздуха происходит в месте, где ниппель соединяется с диском. Если в уплотнении соска имеются даже незначительные трещины, вы можете постоянно сталкиваться с проблемой спущенных колес. Решается данный вопрос заменой ниппеля.

Еще одной причиной того, почему спускает бескамерное колесо, является прокол или порез шины. Такие дефекты покрышки неизменно приводят к стравливанию воздуха. Определить нарушение целостности шины на глаз вряд ли удастся, покрышку надо будет снять и погрузить в воду целиком. Впрочем, разглядеть большой порез сбоку вы сможете и невооруженным глазом. Но увидеть повреждение в районе протектора будет сложно – колесо нужно будет снимать и опускать в воду либо использовать специальные инструменты.

Также причиной того, почему спускает колесо, могут стать старые поврежденные диски, покрытые ржавчиной. Из-за ржавчины или попавшего на обод песка диск перестает плотно прилегать к покрышке, соответственно воздух из шины будет выходить. Колесо при этом будет спускать, хоть и не так быстро, как при порезе или проколе.

Для решения проблемы колесо необходимо снять, освободить диск от покрышки, почистить (или покрасить) обод, стык обработать специальной смазкой (на подобии силикона), после чего надеть резину на диск. Если причина стравливания воздуха была только в этом, то после подобной обработки вы о случившейся неприятности забудете.

Наверняка вы знаете, почему спускают колеса зимой. Несмотря на то, что зимние шины изначально рассчитаны на воздействие отрицательных температур, они все равно подвержены потере эластичности при морозах, а значит, если на диске в местах прилегания к покрышке есть даже небольшие дефекты, колеса будут спускать воздух.

Изменение давления в шинах в зимний период может быть вызвано перепадом температур на улице. Морозным утром давление в покрышках может быть одним, а вечером или при оттепели – другим. При движении автомобиля шины существенно нагреваются, соответственно, давление в них повышается.

Занимательные мифы 

Не вся информация о создании первого велосипеда — правда. Самые популярные мифы, которым верят люди: 

1. Говорят, что Иван Кулибин изобрел первый велосипед. На самом деле это не так. Он сделал нечто другое — самоходный экипаж. Появившиеся своеобразное транспортное средство с 3 колесами и рычагом управления так и не стало популярным. 
2. Говорят, что Артамонов смог проехать 5 тысяч километров на своем изобретении и оставил его в музее Нижнего Тагила. После долгих проверок было выяснено, что велосипед, который находится в коллекции — ненастоящий, изготовлен намного позже. Из этого делается вывод, что изобретатель не преодолевал такое расстояние, а вся эта история — просто вымысел. 
3. Говорят, что Граф Сиврак создал самый первый из велосипедов в мире. Но историки доказали, что такого человека вообще не существовало. А был Джин Сиврак. Он действительно делал самоходные экипажи, но они не имеют никакого отношения к велосипедам.

Помимо этих слухов есть и другие, порой противоречивые. Например, некоторые медики 19 века утверждали, что длительная езда на велосипеде способна привести к ослаблению потенции у мужчин. Современная медицина этот факт опровергает. Более того, поговаривали, что и девушкам такая езда грозит бесплодием. Это тоже неправда.

С чего началось изобретение колеса?

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

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

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

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

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

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

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

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

Влияние на жизнь человечества

Изобретение колеса дало мощный толчок развитию техники. На колёсных повозках стало легче перемещать грузы, что позволило людям заселять удалённые территории, торговать, путешествовать, воевать. Колесо — это не только транспорт, идея колеса лежит в основе таких изобретений, как жернов, гончарный круг, блок, мельница, прялка, токарный станок. Колёсная зубчатая передача используется во многих механизмах — от часов до швейной машинки. Колесо — это штурвалы каравелл и гребные колёса пароходов, турбины и моторы, вентиляторы и гидроэлектростанции.

Колесо со ступицей:
1. Тяжёлое колесо из цельного куска дерева
2. Лёгкое колесо со спицами

Поделиться ссылкой

Кто изобрёл колесо?

К сожалению, изобретатель колеса жил в настолько древние времена, что история не сохранила для нас не только его имени, но даже места, где это произошло. Прообразом колеса многие историки считают круглые каменные жернова, которые использовались для размалывания злаков, начиная с периода неолита.

Исторический период, к которому относятся первые колёса, определяется довольно приблизительно – где-то около V тысячелетия до нашей эры. Именно к этому времени относится археологическая находка, сделанная румынским учёным неподалёку от города Яссы в 1981 году. В раскопе были обнаружены глиняные игрушки, изображавшие колёсную повозку. На текущий момент это наиболее древние из колёс, известных историкам.

Аналогичные находки, датируемые IV тысячелетием до н.э., обнаружены и в других местах Центральной Европы. Это керамические горшки с рисунком повозки, игрушечные модели колёс и даже деревянное окаменевшее колесо из древесины ясеня. Примерно пять тысяч лет насчитывает двухколёсная повозка из погребения «Тягуновой могилы» – кургана в Запорожской области Украины. Все эти находки доказывают, что современная цивилизация зародилась не на Ближнем Востоке, как это было принято считать раньше, а в Центральноевропейском регионе.

Следующий этап,

валики стали делать отдельно, которые крепились осью, так появилась первая повозка, которую тянули волы. Именно с этого момента считалось изобретение колеса. Жесткое крепление колес осью позволяло крутиться колесам вместе с ней, это двигало повозку по прямой дороге, но на поворотах являлось сложностью, попросту такое сооружение тяжело повернуть и часто на поворотах повозка просто могла перевернуться.

Прошло немало времени, когда люди научились обрабатывать металл, что привело к использованию металлических изделий в колесном сооружении. Еще одним революционным скачком в развитии колеса стало использование спиц, после того, как научились работать с металлом, деревянные спицы заменили металлическими, а еще немного позже появился обод с металла. Так появилось колесо с металлическим ободом и спицами. Такое колесо вращалось в несколько раз быстрее, предыдущего. Через пару веков колеса стали полностью из металла.

Самым большим изобретением в те времена стало колесо со ступицей, которое насаживалось на неподвижную ось. В таком исполнении, колеса вращались не зависимо друг от друга. Между ними, конечно, происходило трение, и для уменьшения смазывали места трения дегтем или жиром. С такими колесами еще долгое время передвигалась телега уже с запряженными лошадьми. Колесо использовали в повозках, а так же появилось водяное колесо, нашлось применение еще во многих сферах деятельности человека, такие как гончарное дело, строительное и т.д.

Но вернемся к колесу, которое дало развитие транспорта. В середине 18 века, появилось новое исполнение колеса, шина, о создании которой тоже существует своя история. И так шли года, столетия, примитивное бревно дало толчок к появлению транспорта и, усовершенствуясь, пришло в наше время в таком издании, как мы видим уже сегодня. Древнее коло (колесо), которое означает движение, в нашей цивилизации продолжает видоизменяться, и никто не знает, какое оно будет через века.

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.

Кто является создателем шин

Пневматические покрышки имеют сложную историю, весьма неоднозначную. Это приводит к путанице, и зачастую на вопрос кто создал шины дают неверный ответ. Хотя в любом случае мнение будет ошибочно, к авторезине приложили руки многие известные изобретатели.

Первый патент на «воздушные покрышки» получил изобретатель Роберт Томпсон, именно он изобрел шины, использующие воздух в качестве пневматического амортизатора. Несмотря на высокий уровень подготовки вес технической документации Роберту не удалось организовать полномасштабное производство покрышек, тогда еще для карет и повозок на конной тяге, происходило это в 1846 году.

Настоящим рождением пневматическая шина обязана Джону Данлопу. Именно он в 1887 году на трехколесный велосипед сына надел камеру из садового шланга и надул ее. Таким образом история шин для автомобиля началась велосипедов. Данлопу принадлежит идея создания и первого в мире промышленного производства шин, изначально для велосипедов.

Следующим значимым человеком в истории авторезины стал Чарльз Кингстон. Он в 1890 году ввел сразу несколько новшеств:

• разделил покрышку и камеру;
• в края покрышки вставил проволочный каркас;
• посадил шину прочно на обод.

Все перечисленное дало огромный шаг в развитии шин для транспорта.

Первыми, кто установил пневматические покрышки на автомобиль были, Андре и Эдуард Мишлен. Они сначала специализировались на велосипедных шинах, но в 1895 году оснастили один из гоночных автомобилей, который показал себя отлично в ходе соревнований. Это и положило начало развитию пневматических автошин.

Деревянные колёса Месопотамии

Примерно четвёртым тысячелетием до н.э. датируются колёса, изображённые при раскопках шумерского города Урук в Месопотамии. Тысячу лет спустя мастерство изготовления колёс развилось настолько хорошо, что шумерские цари стали брать с собой в загробное царство не только еду, драгоценности и любимых рабов, но и деревянные колёсные повозки. Такие погребения обнаружены в древних городах Ур и Киш, а также в древних Сузах. Все эти колёса изготавливались из сплошного деревянного круга с вырезанным отверстием для оси и держались на месте при помощи клина. Считается, что их прообразом стали деревянные катки, которые использовались для перемещения тяжёлых блоков из камня при строительстве храмов и гробниц.

Эволюция велосипеда 

Сказать, кто изобрел велосипеды первым, как уже упоминалось выше, точно нельзя. В России (1800 год), Ефим Артамонов создал конструкцию весом 40 кг, высотой 1,5 м. На переднем колесе располагались педали, оно было в два раза больше заднего. Но запатентован изобретенный велосипед не был. Поэтому Артамонов не вошел в историю, как официально признанный создатель. 

В 1840 году почти никто не пользовался двухколесным средством передвижения. А вот в 1880 году российских велосипедистов было уже около ста. Даже Александр II привез себе из Парижа такой транспорт. Правда, катался на нем император всего несколько раз.

1868 год. В Екатеринбурге у сына лесничего появилось деревянное двухколесное средство передвижения. Его для ребенка смастерил отец. В этом же году, в Париже, компания Мейер и К выпустила велосипеды с цепным приводом на заднем колесе.

1869 год. Интересное изобретение появилось в Воронеже. Оно имело колеса из дерева, окованные железом. Диаметр их существенно отличался — переднее было больше.

1878 год — появился велосипед из газовых труб. Его создал Генрих Мамиель. На колесах была резина. Вес конструкции составлял 36 килограмм.

1870–1885 годы — время велосипедов. Их называли пауками, то ли из-за спиц в колесах, то ли из-за согнутой позы, которую принимали все ездоки.

1884 год — стартовало производство велосипедов с двойным цепным приводом и одинаковым диаметром колес. Выпускала их компания Хиллман, Херберт и Купер. 

В 1885 году популярностью пользовалось изобретение под названием Rover, сделанное Джоном Кемпом Старли. Оно подходило женщинам, подросткам — было низкое, с удобным сиденьем, цепной передачей. Переднее колесо было больше заднего.

1888 год. Джоном Данлопом, ветеринарным врачом из Европы, были придуманы каучуковые шины. Езда на двухколесном средстве передвижения стала более комфортной.

1890 год. Впервые стали делать конструкции с ромбовидными (замкнутыми) рамами. С этого момента и по сегодняшний день внешний вид этого транспорта оставался практически неизменным.

1898 год — изобретены педальные тормоза, механизм свободного хода. Теперь, когда велосипед разгонялся, крутить педали было необязательно — какое-то время он ехал сам.

Начало XX века — двухколесное средство передвижения оборудовали планетарным переключателем скоростей. А уже в 1970 году велосипеды стали делать из углепластика, титана. Это значительно уменьшало вес конструкции. В 1983 году систему переключения скоростей усовершенствовали.

Кроме привычного всем велосипеда, сегодня есть и другие подобные средства передвижения. Они отличаются друг от друга конструкцией, внешним видом. Это: 

1. Трицикл (3 колеса вместо 2). 
2. Трицикл-тандем (конструкция с 3 колесами, на которой могут катиться 2 человека одновременно: сиденья расположены одно за другим). 
3. Социабль (двухместное средство передвижение с 3 колесами, на котором сиденья находятся параллельно друг другу). 

Сегодня велосипеды — одно из самых распространенных средств передвижения в мире. Доказан тот факт, что английские богачи в 2, 5 раза чаще ездят на них, а не на автомобилях. В некоторых странах, например, Германии, (Фрайбург, район Фаубан), другие транспортные средства вообще запрещены. Чтобы не ходить пешком, люди пользуются велосипедами.

Колесо как мистический и сакральный символ

В древних культурах многих индоевропейских народов присутствует символика, так или иначе связанная с колесом. Оно обозначало бесконечность циклов жизни и смерти, вечный путь, совершаемый живыми существами в бесконечном колесе инкарнаций. Круглая форма связывалась с солнечным божеством, совершающим свой ежедневный круг по небосводу. Все культуры, знакомые с колесом, использовали его в своей сакральной символике. Нельзя не вспомнить славянский Солнцеворот, буддийскую Дхарму, египетские боевые колесницы и т.д. Как правило, оно было символом власти, вечного движения и обновления, высшего закона и истины.

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.

Где впервые появилось колесо

Так кто же изобрёл колесо? Самый первый изобретатель так и остался неизвестным. Различные колёса использовались во многих древних цивилизациях. Их применяли для обработки земли. С ростом поселений, у человека появилось больше времени исследовать мир, его строение. Так постепенно люди начали разрабатывать новые технологии. Древние люди открыли свойства разных металлов. Вместо камня они стали использовать бронзу – смесь меди и олова. Древние цивилизации были в Месопотамии. Ученые считают эту область – «колыбелью цивилизации». На этой территории было расположено множество городов-государств.

В них развивались ремёсла и торговля. Математики, астрономы, алхимики продвигали вперёд научные знания. Они разрабатывали календари и измерительные системы. Колесо из металла было впервые изобретено на территории Месопотамии. Для его изготовления использовалась бронза. После смерти шумерские правители брали в загробный мир колёсные повозки. Эти захоронения были найдены около древних городов Ур, Киш, Сузы.

Около больших рек выросли и другие древние цивилизации. Древний Египет находился около реки Нил, Древняя Индия – у реки Инд, а Китай – у Хуанхэ. Эти районы были очень плодородными. Для обработки полей требовались новые технологии и орудия. Во всех этих цивилизациях вёлся примитивный отсчёт времени. Так появились водные и солнечные часы. Стала развиваться металлообработка и производство стекла. Во всех этих производствах полным ходом стало использоваться колесо.

Во многих древних цивилизациях, например, индоевропейских, использовалась символика, связанная с колесом. Так люди в древности обозначали сменяемость циклов жизни и смерти. Круг был связан с бесконечностью, в которой жизнь и смерть приходили на смену друг другу. Древние народы использовали его в своей сакральной символике. Например, славянский Солнцеворот или буддийская Дхарма. Колесо было символом власти и вечного обновления.

Но в мире были народы, которые не использовали колесо в быту. Например, коренные народы Америки и Африки. Но даже при раскопках у них были найдены игрушечные повозки на колёсиках. Ольмеки тоже вплотную подошли к изобретению колеса. Они использовали деревянные катки во время строительства. На Американском континенте колёсные повозки появились только, когда туда прибыли европейцы. Если бы люди не изобрели колесо, то трудно даже представить, как развивалось бы человечество.

Первые упоминания

Изобретателями пра-пра-колеса принято считать жителей древней Месопотамии шумеров. В захоронениях этой народности были найдены колесницы, представляющие собой подобие кресла, установленное на деревянные оси с закругленными катками по бокам. Приблизительная дата захоронения – 2700 год до нашей эры.

Однако многочисленные наскальные рисунки свидетельствуют, что первые изображения круглого колеса были сделаны намного раньше – примерно в 4-ом тысячелетии до нашей эры. А форма диска была известна еще за 25 тысяч лет до нашей эры, как свидетельствуют амулеты из костей мамонта, символизирующие солнце. То есть, уже тогда люди понимали, что диск может вращаться, перекатываться под воздействием внешнего толчка. Только не применяли пока что это знание в практических целях.

При строительстве египетских пирамид использовались тележки, уложенные на бревна, которые перекатывали по специальным рельсам. Позднее было замечено, что когда со временем в центральной части бревно истирается, груз на нем удерживается надежнее. Так появились цельные деревянные оси с круглыми катками по бокам. А где было изобретено колесо, отдельное от деревянной оси, с ободом и спицами, впервые?

Первые примеры, уже напоминающие современное колесо, применялись в Египте, Древнем Риме и Греции. Изготавливались они все еще из дерева, зато уже имели спицы – количество их зависело от диаметра колеса. А примерно в 3-ем тысячелетии кельты стали делать эту деталь из железа. Чтобы она не так громыхала, обод обтягивали кожей животных.

История изобретения

Многие мастера создавали свои варианты современных велосипедов. Каждый вносил в конструкцию что-то новое, делая средство передвижения все более совершенным.

Барон Карл Фридрих Кристиан Людвиг Дрез фон Зауерброн представил свой велосипед в 1818 году в Париже. Это была двухколесная деревянная беговая машина с тормозами. Чтобы поехать, человеку нужно было отталкиваться ногами об землю. Педали в конструкции не предусматривались.

Изначально изобретение мало кого заинтересовало, но позже случай помог устройству барона завоевать популярность. Из-за плохого урожая пришлось вырезать всю скотину, так как нечем было кормить животных. Зарезаны были и лошади. Людям не на чем было ездить, на помощь пришла дрезина (так назвали конструкцию Дреза).

Изобретатель Киркпатрик Макмиллан из Шотландии в 1840 году модифицировал дрезину, снабдил ее сиденьем, педалями. Благодаря такому дополнению средство передвижения стало похоже на современные модели велосипедов. 

Спустя 7 лет устройство еще раз доработал французский изобретатель Пьер Лалман. Он перенес педали на переднее колесо. Для того чтобы конструкция двигалась, их надо было крутить. Переднее колесо Пьер сделал больше, чем заднее. 

Англичанин Джон Кемп Старли в 1884 году создал первый двухколесный велосипед, внешне очень похожий на современный. Он имел одинакового размера колеса, педали, руль, сиденье, цепную передачу.

1818 год1840 год1868 год1884 год

Взгляд в будущее

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.

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:

А в Америке колеса не было

За три тысячи лет своего вращения колесо перевернуло жизнь почти всего Старого Света. А вот до Африки южнее Сахары, до Юго-Восточной Азии и, по понятным причинам, до Австралии так и не докатилось. Приплыв в Америку, испанцы были поражены тем, что инки не знали колеса. В Новом Свете не было крупного скота, за исключением лам, и инки надрывались на волоке. А ацтеки использовали колеса лишь в игрушках.

Впрочем, заметим под занавес, что есть и иная гипотеза изобретения колеса. Горшки — неказистые и кособокие — люди лепили еще за 6000 лет до н. э. Но появился гончарный круг — и вид посуды резко улучшился. А гончарный круг — это колесо, положенное набок. Кто у кого заимствовал идею, возница у гончара или наоборот? А вдруг окажется, что всеми переселениями народов, прогрессом транспорта и вообще всеми изменениями в облике планеты мы обязаны безымянному гончару, упрямо добивавшемуся, чтобы его горшки были ровными?

Приложение

Изобретение — техническое решение, обладающее новизной, практической применимостью, полезностью для хозяйственной деятельности. Чтобы быть признанным изобретением, это решение также должно иметь изобретательский уровень, то есть, не быть очевидным, исходя из текущего уровня знаний специалистов. В настоящее время объектами изобретения могут признаваться: устройство, способ, вещество, штамм микроорганизма, культуры клеток растений и животных, а также новое применение известного ранее устройства, способа, вещества, штамма.

Список используемой литературы:

1.  Интернет ресурсы:

a.  http://ru. wikipedia. org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D1%81%D0%BE

b.  http://www. *****/

c.  http://www. *****/article/2841-chelovek-kotoryiy-izobrel-koleso/

2.  Математический энциклопедический словарь./ Гл. ред. ; Ред. кол.: , , .- М.: Сов. энциклопедия, 1988.

3.  Занимательная физика. В двух книгах. Книга 1.-21-е изд., испр. и доп.- М.:Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1983.

4.  Физика. 7 кл.:учеб. для общеобразоват. учреждений/ .-10-е изд., доп.-М.:Дрофа,2006.

5.  Сборник математических формул/ А. Е Цикунов,- М.:-Пресс», 2001

6.  Человек и машины: Пер. с анг.-М.: Мир, 1986 г.

См. приложение № 3

Физика. 7 кл.:учеб. для общеобразоват. учреждений/ .-10-е изд., доп.-М.:Дрофа,2006., стр. 136

Занимательная физика. В двух книгах. Книга 1.-21-е изд., испр. и доп.- М.:Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1983., стр. 18

Уравнение циклоиды см. в приложении № 1

См. приложение к работе № 2

Человек и машины: Пер. с анг.-М.: Мир, 1986 г., стр.116

Физика. 7 кл.:учеб. для общеобразоват. учреждений/ .-10-е изд., доп.-М.:Дрофа,2006. , стр. 146

Человек и машины: Пер. с анг.-М.: Мир, 1986 г.,стр.67

См. приложение № 3

Сборник математических формул/ А. Е Цикунов,- М.:-Пресс», 2001,87 стр.

Появление колеса с осью

Колесо с осью впервые появилось у людей в 4500 году до нашей эры. Учёные предполагают, что впервые такую конструкцию использовали в качестве гончарного круга. Позднее колесо с осью стали использовать для колесниц и тележек. До изобретения колеса люди перевозили грузы на санках и волокушах. Это стало хорошей идеей, прикрепить под волокушей полозья из тонких брёвен. Так им стало легче перетаскивать грузы. Следующим этапом развития стало колесо, прикреплённое к саням.

Таким образом земледельцам стало легче перевозить урожай с полей в амбары. Сначала такие колёса были очень громоздкими и тяжёлыми. Они были прикреплены к оси и вращались вместе с ней. Это стало обычным явлением. Сначала это были телеги, типа арбы, затем появились и колесницы.

При раскопках около города Яссы были обнаружены глиняные черепки с изображением повозок с колёсами. Это является самым древним упоминанием о них. Самое старое колесо, найденное на территории Британии, возрастом примерно с 1350 по 950 год до нашей эры. На территории современной Украины в Запорожской области была найдена двухколёсная повозка, имеющая возраст примерно пять тысяч лет. Возможно, что эта повозка попала туда с Ближнего Востока.

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.

Волы, тянущие повозку

Размер колеса также очень важен. Повозка на слишком маленьких колесах не смогла бы преодолеть выбоины на дорогах, а на слишком больших — сдвинуться с места. Однако, даже несмотря на изобретательность Квеклоса, его колесо было бы бесполезным без волов.

Первым рогатым скотом были туры, которых населявшие территорию современной Турции натуфийцы одомашнили около 10 000 лет назад. Поначалу натуфийцы использовали туров только как источник мяса и молока, но к началу IV тысячелетия до н. э. майкопцы, населявшие земли современной Украины, начали кастрировать самцов и использовать их в качестве рабочих животных. Процесс приучения быков к хомуту был жестоким и требовал, как пишет археолог Сабина Рейнольд, «сломить дух животного».

Страдал не только скот.