Teker - Wheel

Akslı bu Ljubljana Bataklık Çarkı , Bakır Çağı'na (MÖ 3130) tarihlenen en eski ahşap çarktır.
Antika bir üç tekerlekli bisiklet üzerinde üç telli tekerlek
Masif bir tahta parçasından yapılmış erken bir tekerlek

Bir tekerlek , bir aks yatağı üzerinde dönmesi amaçlanan dairesel bir bileşendir . Tekerlek, altı basit makineden biri olan tekerlek ve aksın temel bileşenlerinden biridir . Tekerlekler, akslarla birlikte, bir yükü desteklerken veya makinelerde iş yaparken, hareketi veya nakliyeyi kolaylaştırarak ağır nesnelerin kolayca hareket ettirilmesine izin verir. Tekerlekler ayrıca gemi tekerleği , direksiyon simidi , çömlekçi çarkı ve volan gibi başka amaçlar için de kullanılır .

Yaygın örnekler taşıma uygulamalarında bulunur. Bir tekerlek , aks kullanımı ile birlikte yuvarlanarak hareketi kolaylaştırarak sürtünmeyi büyük ölçüde azaltır . Döndürülmesi tekerlekleri için, bir an yerçekimi etkisiyle ya da başka bir dış kuvvet veya uygulanması yoluyla, kendi ekseni etrafında tekerleğe uygulanması gereken torkun . Sümerler tekerleği kullanarak, çömlekçinin onu istenen nesneye şekillendirmesi için kili döndüren bir mekanizma icat ettiler.

etimoloji

İngilizce kelime tekerlek geliyor Eski İngilizce kelime hweol, hweogol gelen Proto-Germen * hwehwlan, * hwegwlan gelen Proto-Hint-Avrupa * k w ek w lo- , kökün uzun formu * k w el- " döndürmek, dolaşmak". Hint-Avrupa'daki soydaşlar arasında İzlandaca hjól "tekerlek, lastik", Yunanca κύκλος kúklos ve Sanskritçe çakra bulunur ; son ikisi "daire" veya "tekerlek" anlamına gelir.

Tarih

Tekerleğin icadının yeri ve zamanı belirsizliğini koruyor, çünkü en eski ipuçları gerçek tekerlekli taşımacılığın varlığını garanti etmiyor veya çok fazla dağılımla tarihlendiriliyor. Mezopotamya uygarlığı, tekerleğin icadıyla tanınır. Bununla birlikte, diğer çığır açan buluşlardan farklı olarak, tekerlek, tek bir mucit veya birkaç mucide atfedilemez. Orta Doğu'da , Avrupa'da , Doğu Avrupa'da ve Çin'de tekerlekli arabaların erken kullanıldığına dair kanıtlar bulunmuştur . Çinlilerin ve Avrupalıların tekerleği bağımsız olarak mı icat ettikleri bilinmiyor.

Masif ahşap disk çarkın icadı Geç Neolitik döneme denk gelir ve erken Tunç Çağı'na yol açan diğer teknolojik gelişmelerle birlikte görülebilir . Bu , Çanak Çömleksiz Neolitik dönemde tarım ve çömlekçiliğin icadından sonra bile tekerleksiz birkaç bin yılın geçişini ima eder .

Sümer " Ur savaş standardı " (MÖ 2500 dolayları) üzerinde onager tarafından çizilmiş bir arabanın tasviri

Halaf 6500-5100 M.Ö. kültürü bazen tekerlekli aracın en erken tasviri ile alacak, ancak her iki tekerlekli araçlar ve hatta çanak çömlek tekerlekleri kullanarak Halafians hiçbir kanıt olmadığı için bu şüphelidir. "Turnetler" veya "yavaş tekerlekler" olarak bilinen tekerleklerin öncüleri, Orta Doğu'da MÖ 5. binyılda biliniyordu . En erken örneklerden biri, İran'ın Tepe Pardis kentinde keşfedildi ve MÖ 5200-4700'e tarihlendi. Bunlar taş veya kilden yapılmıştı ve ortasında bir çivi ile yere sabitlenmişti, ancak döndürmek için önemli bir çaba gerektirdi. Serbestçe dönen, tekerlek ve aks mekanizmasına sahip gerçek çömlekçi çarkları, MÖ 4200-4000 yıllarında Mezopotamya'da ( Irak ) geliştirildi . Ur'da (günümüz Irak'ında ) bulunan en eski hayatta kalan örnek, yaklaşık olarak MÖ 3100'e kadar uzanır. Günümüz Hindistan ve Pakistan bölgelerini kapsayan MÖ 4. binyıl uygarlığı olan İndus Vadisi Uygarlığı'nda da tarihi belirsiz çarklar bulunmuştur .

Tekerlekli hareketin en eski dolaylı kanıtlar ortalarından 4000 yılından önceki Karadeniz'in minyatür kil tekerlekler kuzeydeki şeklinde bulunmuştur 4 binin yana olduğunu kanıtlar boyunca yoğunlaştırılan Avrupa oyuncak arabalar, tasvirleri, ya şeklinde izler. Gelen Mezopotamya , tekerlekli tasvirleri vagonlar üzerinde bulunan kil tablet pictographs de Eanna bölgesinde arasında Uruk olarak, Sümer medeniyet c aittir. 3500-3350 M.Ö. MÖ 4. binyılın ikinci yarısında, Kuzey'de ( Maykop kültürü ) ve Güney Kafkasya'da ve Doğu Avrupa'da ( Cucuteni-Trypillian kültürü ) tekerlekli araçların kanıtları neredeyse aynı anda ortaya çıktı . MÖ 3631 ve 3380 yılları arasında, güney Polonya'daki bir Huni Beaker kültür yerleşiminde kazılan Bronocice kil çömleğinde tekerlekli bir araç tasvirleri ortaya çıktı . Olszanica yakınlarında vagon girişi için 2,2 m genişliğinde bir kapı yapılmıştır; 40 m uzunluğunda, 3 kapılı, MÖ 5000 - 7000 yıllarına tarihlenen bu ahır, neolitik Lineer Çömlekçilik kültürüne aitti . Slovenya'daki Ljubljana yakınlarındaki Stare Gmajne'den ( Ljubljana Marshes Ahşap Tekerlek ) bir tekerlek-aks kombinasyonunun hayatta kalan kanıtları, iki standart sapma içinde MÖ 3340–3030'a, aks MÖ 3360–3045'e tarihlenmektedir. İki tip erken Neolitik Avrupa çarkı ve aksı bilinmektedir; Bir circumalpine vagon inşaatın tipi (tekerlek ve aks Ljubljana Bataklık Wheel olduğu gibi birlikte döndürmek) ve bu Baden kültürü içinde Macaristan'da (aks döndür değil). Her ikisi de c tarihli. 3200–3000 M.Ö. Bazı tarihçiler, tekerlekli aracın Yakın Doğu'dan Avrupa'ya MÖ 4. binyılın ortalarında bir yayılımı olduğuna inanıyor .

Ön plandaki siyah roadster bisikletin daha hafif tel kollu tekerlekleri ile kontrast oluşturan ağır bir tapınak arabanın üzerindeki sağlam tekerlekler

İlk tekerlekler, aks için bir deliği olan basit ahşap disklerdi. En eski tekerleklerden bazıları, ağaç gövdelerinin yatay dilimlerinden yapılmıştır. Ahşabın düzensiz yapısı nedeniyle, bir ağaç gövdesinin yatay bir diliminden yapılmış bir tekerlek, yuvarlak uzunlamasına tahta parçalarından yapılmış olandan daha düşük olma eğiliminde olacaktır.

Spoked tekerlek daha yakın zamanda icat ve daha hafif ve swifter araçların tasarımında izin verildi. Ahşap telli tekerleklerin bilinen en eski örnekleri, Sintashta kültürü bağlamında, c. MÖ 2000 ( Krivoye Gölü ). Bundan kısa bir süre sonra, Kafkas bölgesinin at kültürleri , üç yüzyılın büyük bir bölümünde atlı telli tekerlekli savaş arabaları kullandı. Yunan yarımadasının derinliklerine taşındılar ve burada mevcut Akdeniz halklarıyla birleştiler ve sonunda Minos egemenliğinin kırılmasından ve klasik öncesi Sparta ve Atina'nın önderlik ettiği konsolidasyonlardan sonra klasik Yunanistan'a yol açtılar . Kelt savaş arabaları , MÖ 1. binyılda tekerleğin etrafına demir bir çerçeve getirdi .

In Çin , yaklaşık 2.200 M.Ö. tekerlek izleri Pingliangtai, bir yerinde bulunmuştur Longshan Kültür . Benzer parçalar ayrıca bulundu Yanshi , bir şehir Erlitou kültürü M.Ö. yaklaşık 1700 kadar uzanan,. Çin'deki telli tekerleklerin en eski kanıtı, MÖ 2000 ve 1500 yılları arasındaki bir bölgeden iki tekerlek göbeği şeklinde Qinghai'den geliyor .

İngiltere'de, 2016 yılında Doğu Anglia'daki Must Farm sahasında yaklaşık 1 m (3,3 ft) çapında büyük bir ahşap tekerlek ortaya çıkarılmıştır. MÖ 1100 ila 800 yılları arasındaki örnek, en eksiksiz ve en eski olanı temsil etmektedir. İngiltere'de bulunan bir tür. Tekerleğin göbeği de mevcuttur. Yakınlarda bulunan bir atın omurgası, tekerleğin bir at arabasının parçası olabileceğini düşündürüyor. Çark, sulak alan üzerine kazıklar üzerine inşa edilmiş bir yerleşim yerinde bulundu, bu da yerleşimin kuru araziyle bir çeşit bağlantısı olduğunu gösteriyor.

Yeni Dünya'nın bağımsız olarak icat edilen tekerleğini içeren bir heykelcik . Tekerlekli oyuncakların bulunduğu yerler arasında, 16. yüzyıldan önce tekerleğin pratik olarak kullanılmadığı tek yer Mesoamerica'dır.

Avrupa ile temastan önce Amerika'da büyük ölçekli tekerlek kullanımı olmamasına rağmen, çocuk oyuncakları olarak tanımlanan çok sayıda küçük tekerlekli eser, bazıları MÖ 1500'e tarihlenen Meksika arkeolojik alanlarında bulunmuştur. Bazıları, Amerika'da tekerleğin büyük ölçekli gelişiminin önündeki başlıca engelin, tekerlekli arabaları çekmek için kullanılabilecek evcilleştirilmiş büyük hayvanların yokluğu olduğunu iddia ediyor. Kolomb öncesi zamanlarda Amerika'da bulunan sığırların en yakın akrabası olan Amerikan bizonunun evcilleştirilmesi zordur ve Yerli Amerikalılar tarafından asla evcilleştirilmemiştir; birkaç at türü yaklaşık 12.000 yıl öncesine kadar vardı, ancak sonunda yok oldu. Batı yarımkürede evcilleştirilen tek büyük hayvan olan lama , bir yük hayvanı olan, ancak tekerlekli araçları çekmek için bir yük hayvanı olarak kullanılmaya fiziksel olarak uygun olmayan ve lamanın kullanımı And Dağları'nın ötesine yayılmadı . Avrupalıların gelişi.

Öte yandan, Mezoamerikalılar el arabasını , çömlekçi çarkını veya tekerlekli veya tekerlekli başka herhangi bir pratik nesneyi asla geliştirmediler . Dünyanın her yerinde bulunan ve hala çocuklar için yapılmış oyuncaklara çok benzeyen bir dizi oyuncakta mevcut olmasına rağmen ("çekme oyuncakları"), tekerlek 16. yüzyıldan önce Mezoamerika'da hiçbir zaman pratik kullanıma girmedi. Muhtemelen Mayaların faydacı tekerleğe en yakın geldiği şey ağırşaktır ve bazı bilim adamları bu oyuncakların orijinal olarak "tekerlekler" ve "baltalar" gibi ağırşaklar ve iğ çubukları ile yapıldığına inanırlar.

MÖ 400'den sonra Nubyalılar çarkları çömlek eğirmek için ve su çarkı olarak kullandılar . Nubian su çarklarının öküz güdümlü olabileceği düşünülmektedir. Nubyalıların Mısır'dan ithal edilen atlı savaş arabalarını kullandıkları da biliniyor .

Tekerlek, Etiyopya ve Somali dışında , Sahra Altı Afrika'da 19. yüzyıla kadar neredeyse hiç kullanılmadı, ancak bu, Avrupalıların gelişiyle değişti .

Tel kollu tekerlekler ve havalı lastiklerin icat edildiği 1870'lere kadar telli tekerlek önemli bir değişiklik yapılmadan kullanılmaya devam edildi. Pnömatik lastikler yuvarlanma direncini büyük ölçüde azaltabilir ve konforu artırabilir. Tel çubuklar, sıkıştırma değil, gerilim altındadır, bu da tekerleğin hem sert hem de hafif olmasını mümkün kılar. Erken radyal kollu tel tekerlekler, 20. yüzyılın sonlarında otomobillerde yaygın olarak kullanılan teğet kollu tel tekerleklere yol açtı. Dökme alaşım jantlar artık daha yaygın olarak kullanılmaktadır; Ağırlığın kritik olduğu durumlarda dövme alaşım jantlar kullanılır.

Tekerleğin icadı, genel olarak teknoloji için de önemli olmuştur ; su çarkı , dişli çark (ayrıca bkz. antikythera mekanizması ), çıkrık ve usturlap veya torktum dahil olmak üzere önemli uygulamalar . Tekerleğin daha modern torunları arasında pervane , jet motoru , volan ( jiroskop ) ve türbin bulunur .

Mekanik ve fonksiyon

Tekerlekli bir araç, hareket etmek için aynı ağırlığı sürüklemekten çok daha az iş gerektirir. Harekete karşı düşük direnç, yapılan sürtünme işinin artık aracın geçtiği yüzeyde değil, yataklarda olmasıyla açıklanmaktadır . En basit ve en eski durumda yatak, aksın içinden geçtiği yuvarlak bir deliktir (" düz yatak "). Kaymalı yatakta bile sürtünme işi büyük ölçüde azalır çünkü:

  • Kayan arayüzdeki normal kuvvet, basit sürükleme ile aynıdır.
  • Belirli bir seyahat mesafesi için kayma mesafesi azalır.
  • Arayüzdeki sürtünme katsayısı genellikle daha düşüktür.

Örnek:

  • 100 kg'lık bir cisim sürtünme katsayısı μ  = 0,5 olan bir yüzey boyunca 10 m sürüklenirse normal kuvvet 981 N ve yapılan (gerekli enerji ) (iş=kuvvet x mesafe) 981 × 0,5 × 10 = 4905 joule .
  • Şimdi nesneye 4 tekerlek verin. 4 tekerlek ve aks arasındaki normal kuvvet aynı (toplamda) 981 N'dir. Ahşap için μ  = 0.25 olduğunu ve tekerlek çapının 1000 mm ve aks çapının 50 mm olduğunu varsayalım . Bu nedenle, nesne hala 10 m hareket ederken, kayan sürtünme yüzeyleri yalnızca 0,5 m'lik bir mesafe üzerinde birbirleri üzerinde kayar. Yapılan iş 981 × 0.25 × 0.5 = 123 jul; yapılan iş, sürüklemenin 1/40'ına inmiştir.

Tekerlekten yola arayüzden ek enerji kaybedilir. Bu, ağırlıklı olarak bir deformasyon kaybı olan yuvarlanma direnci olarak adlandırılır . Bu, zeminin doğasına, tekerleğin malzemesine, lastik durumunda şişmesine, nihai motor tarafından uygulanan net torka ve diğer birçok faktöre bağlıdır.

Bir tekerlek, düzensizliklere kıyasla tekerlek yarıçapı yeterince büyükse, düzensiz yüzeyleri geçmede de avantajlar sağlayabilir.

Tek başına tekerlek bir makine değildir, ancak rulman ile birlikte bir dingile bağlandığında basit makinelerden biri olan tekerlek ve dingili oluşturur . Tahrikli tekerlek, tekerlek ve aks örneğidir. Tekerlekler, tahrikli tekerleklerden yaklaşık 6000 yıl öncesine dayanır, kendileri de ağır bir yükü taşımak için silindirler olarak yuvarlak kütüklerin kullanılmasının bir evrimidir - tarih öncesine kadar uzanan bir uygulamadır ki bu tarihleme yapılmamıştır.

Yapı

jant

Kenar "tekerleği tutmak, bir tekerlek dış kenarı" dir. Otomobil gibi araçlarda lastiğin iç kenarının monte edildiği tekerleğin dış dairesel tasarımını oluşturur . Örneğin, bir ilgili bisiklet tekerleği kenarı lastik ve tüp tutan tekerleğin dış uçlarına bağlı büyük bir çember olup.

MÖ 1. binyılda , arabaların tahta tekerleklerinin etrafına demir bir çerçeve getirildi .

merkez

Göbek, tekerleğin merkezidir ve tipik olarak bir yatağı barındırır ve konuşmacıların buluştuğu yerdir.

Bir hubless tekerleği (aynı zamanda bir jant-binici veya puntasız tekerlek olarak da bilinir) bir merkez çarkın türüdür göbek . Daha spesifik olarak, göbek aslında neredeyse tekerleğin kendisi kadar büyüktür. Aks çok yakın at tekerleği aşağıdaki içi boştur toleranslar .

konuşmacı

Bir sergilenen tekerleği spoked İran Ulusal Müzesi de, Tahran . Çark MÖ 2. binyılın sonlarına tarihlenmektedir ve Choqa Zanbil'de kazılmıştır .

Bir kol , bir tekerleğin merkezi ışıma çubuklarının bir dizi (biridir merkezi aks yuvarlak çekme yüzeyi ile göbek bağlayan bağlar). Terim, başlangıçta, uzunlamasına dört veya altı bölüme ayrılmış bir kütüğün bölümlerine atıfta bulundu. Bir vagon tekerleğinin radyal elemanları, bir ispitin (kütükten) nihai şekillerine oyulmasıyla yapılmıştır. Bir konuşmacı , başlangıçta bu amaç için geliştirilmiş bir araçtır . Sonunda, jant teli terimi, kullanılan malzemelerden çok , tekerlekçinin işinin bitmiş ürününe daha yaygın olarak uygulandı .

Tel

Jant arasında tel jantlar (ya da "tel parmaklı" jantlar) tel kendi hub bağlı konuşmacı . Bu teller genellikle tipik bir tel halattan daha sert olmasına rağmen , uygulanan yükleri desteklerken jantı doğru tutarak mekanik olarak gerilmiş esnek tellerle aynı işlevi görürler .

Tel tekerlekler çoğu bisiklette kullanılmaktadır ve hala birçok motosiklette kullanılmaktadır . Havacılık mühendisi George Cayley tarafından icat edildiler ve ilk olarak James Starley tarafından bisikletlerde kullanıldılar . Tel tekerleklerin birleştirilmesi işlemi tekerlek yapımı olarak tanımlanır .

Tel tekerlekli 1957 MGA otomobil

Lastik/Lastik

Yığılmış ve ayakta duran araba lastikleri

Bir lastik ( Amerikan İngilizcesi ve Kanada İngilizcesi ) veya lastik ( İngiltere, Hindistan , Güney Afrika , Avustralya ve Yeni Zelanda gibi bazı Commonwealth Milletlerinde ), onu korumak ve daha iyi bir araç sağlamak için bir jantın etrafına uyan halka şeklinde bir kaplamadır. Tekerleği zeminle yakın temasta tutarken darbeyi emen esnek bir yastık sağlayarak performans. Kelimenin kendisi, ahşap parçaları birbirine bağlayan ahşap bir araba tekerleğinin dış çelik halka kısmına atıfta bulunan "kravat" kelimesinden türetilebilir (aşağıdaki Etimolojiye bakınız).

Modern lastiklerin temel malzemeleri, diğer bileşik kimyasallarla birlikte sentetik kauçuk , doğal kauçuk , kumaş ve teldir. Bir sırt ve bir gövdeden oluşurlar. Sırt , gövde desteği sağlarken çekiş sağlar. Kauçuk icat edilmeden önce, lastiklerin ilk versiyonları, aşınmayı ve yıpranmayı önlemek için ahşap tekerleklerin etrafına takılan metal bantlardı. Bugün, lastiklerin büyük çoğunluğu, lastikle kaplanmış ve genellikle şişirilebilir bir yastık oluşturmak için sıkıştırılmış hava ile doldurulmuş, halka şeklindeki kord ve tellerden oluşan pnömatik şişirilebilir yapılardır . Pnömatik lastikler, arabalar , bisikletler , motosikletler , kamyonlar , hafriyat makineleri ve uçaklar gibi birçok araç türünde kullanılmaktadır .

Çıkıntılı veya kaplama ekleri

Aşırı arazi koşulları, çıkarılabilir ataşmanlar veya kalıcı kapaklar olarak yapılabilen çeşitli tipte tekerlek kapaklarının icadıyla sonuçlanmıştır. Bunun gibi tekerlekler artık mutlaka yuvarlak değildir veya zemin temas alanını düz yapan panellere sahip değildir.

Örnekler:

  • Kar zincirleri - Daha fazla tutuş sağlamak için lastiğin etrafını saran, derin kar için tasarlanmış özel olarak tasarlanmış zincir tertibatları.
  • Korkusuz tekerlek - Genel aşırı arazi kullanımı için kalıcı olarak takılan menteşeli paneller. Bunlar doğrudan tekerleklere değil, birbirine bağlıdır.
  • Pedrail tekerleği - Aracı tutan panelleri tutan bir ray sistemi. Bunların mutlaka bir daire (tekerlek) olarak inşa edilmesi gerekmez ve bu nedenle aynı zamanda bir Sürekli iz şeklidir .
  • Yukarıdaki örneklerin bir versiyonu (yazarın bilmediği isim), I. Dünya Savaşı sırasında ağır topçularda yaygın olarak kullanıldı . Özel örnekler: Cannone da 149/35 A ve Big Bertha . Bunlar, birden fazla menteşe ile birbirine bağlanan ve çağdaş bir tekerlek üzerine kurulabilen panellerdi.
  • Sürekli yol - Araç kütlesinin diğer tekerleklerin önünde/arkasında bulunan tekerlekler arasındaki boşluğa dağılmasını sağlayacak şekilde birden fazla tekerleği kaplayan bağlantılı ve menteşeli zincirler/paneller sistemi.
  • "Lastik kılıfları" - Derin karda çekişi iyileştirmek için bir lastiği örtmek üzere tasarlanmış bir çanta.

alternatifler

Kara taşımacılığı için tekerlekler çok yaygın olarak kullanılırken, bazıları tekerleklerin etkisiz olduğu arazi için uygun olan alternatifler de vardır. Tekerleksiz kara taşımacılığı için alternatif yöntemler şunları içerir:

sembolizm

Tekerlek ayrıca bir döngü veya düzenli tekrar için güçlü bir kültürel ve manevi metafor haline geldi ( diğerlerinin yanı sıra çakra , reenkarnasyon , Yin ve Yang'a bakın ). Bu nedenle ve zorlu arazi nedeniyle eski Tibet'te tekerlekli araçlar yasaktı . Eski Çin'de tekerlek , sağlık ve gücün sembolü olarak görülür ve bazı köyler tarafından gelecekteki sağlık ve başarıyı tahmin etmek için bir araç olarak kullanılır. Çap tekerleğin kişinin gelecekteki sağlığının göstergesidir.

Kanatlı tekerlek gibi birçok bağlamlarda görülen, ilerlemenin bir sembolü olan Panama arması , logosu Ohio State Highway Patrol ve Tayland Devlet Demiryolu . Tekerlek aynı zamanda Hindistan bayrağında öne çıkan figürdür . Bu durumda tekerlek yasayı ( dharma ) temsil eder . Aynı zamanda Roman halkının bayrağında yer alır ve göçebe tarihlerine ve Hint kökenlerine işaret eder.

Orta Tunç Çağı'nda telli ( araba ) tekerleklerin kullanılmaya başlanması bir ölçüde prestij taşımış gibi görünüyor. Güneş Haçı öğenin göründüğü bir öneme sahip Tunç Çağı din bir önceki kavramını değiştirerek, güneş mavna daha 'modern' ve teknolojik açıdan gelişmiş olan güneş arabasıyla . Tekerlek aynı zamanda Eski Mısırlılar için bir güneş sembolüydü .

Modern kullanımda, 'tekerleğin icadı', erken uygarlığın ilk teknolojilerinden birinin, çiftçilik ve metal işçiliğinin yanı sıra bir sembolü olarak kabul edilebilir ve bu nedenle, toplumsal ilerleme düzeyini derecelendirmek için bir ölçüt olarak kullanılabilir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar