Реферат История развития колеса
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
|
|
|
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.
|
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.
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.
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-
|
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?
всего на два метра.А непод-
|
|
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-
