Τι είναι ο τροχός και ο άξονας;

Ένας τροχός και ένας άξονας, που λαμβάνεται ως ζευγάρι, σχηματίζουν το πιο σημαντικό από όλα τα απλά μηχανήματα.Ένας άξονας είναι μια κυλινδρική ράβδο και ένας τροχός είναι ένα κυκλικό αντικείμενο σε σχήμα δίσκου με μια οπή στο κέντρο που είναι ακριβώς το σωστό μέγεθος για να δεχτεί τον άξονα.Οι περισσότεροι άξονες έχουν σχεδιαστεί για να έχουν τροχό σε κάθε άκρο.Οι τροχοί γυρίζουν γύρω από τον άξονα, ο οποίος συνδέεται με κάποιο είδος οχήματος.Η εφεύρεση του τροχού είναι μία από τις σημαντικότερες στην ιστορία του ανθρώπου, παρόμοια με σημασία για την ανακάλυψη της πυρκαγιάς και την ανάπτυξη της γραφής και της ηλεκτρικής ενέργειας.

Οι πρώτες απεικονίσεις των τροχοφόρων οχημάτων χρονολογούνται από περίπου 3500 π.Χ.Τα τροχοφόρα οχήματα εμφανίστηκαν, περίπου την ίδια στιγμή, σε αυτό που είναι τώρα η Ρωσία, η Μεσοποταμία και η Ευρώπη, οπότε η ακριβής θέση της προέλευσής της είναι άγνωστη.Είναι πιθανό ο τροχός και ο άξονας να προέρχονται ακόμη και νωρίτερα από αυτό, αλλά δεν υπάρχουν αρχαιολογικά στοιχεία για να επιβεβαιώσουν ή να το αντικρούσουν αυτό.

Αυτό το απλό μηχάνημα παρέχει ένα τεράστιο μηχανικό πλεονέκτημα για την εκτέλεση του έργου των κινούμενων αντικειμένων από το ένα μέρος στο άλλο.Με το γυρίζοντας έναν άξονα, ο τροχός ξεπερνά την τριβή που θα δημιουργηθεί με τη σύλληψη του φορτίου που μεταφέρει.Το μηχανικό πλεονέκτημα ενός τροχού αποκτάται εφαρμόζοντας κάποιο είδος δύναμης στον τροχό γύρω από τον άξονά του.Τα πρώτα τροχοφόρα οχήματα ήταν άμαξες και απλά βαγόνια, τραβηγμένα από ανθρώπους, άλογα ή άλλα ζώα.Αυτοκίνητα, ποδήλατα και σχεδόν οποιαδήποτε άλλη μορφή μεταφοράς εδάφους χρησιμοποιούν αυτό το απλό μηχάνημα.Ακόμη και τα αεροπλάνα χρησιμοποιούν τροχούς και άξονες στα εργαλεία προσγείωσης τους.Οι καρέκλες γραφείου, τα καροτσάκια και τα πατίνια με κυλίνδρους χρησιμοποιούν όλες τις παραλλαγές αυτής της συσκευής.

Κατά τη διάρκεια των αιώνων, από την εφεύρεσή τους, ο τροχός και ο άξονας έχουν προσαρμοστεί σε πολλές χρήσεις με πολλές βελτιώσεις και προσαρμογές.Ένα windlass ήταν μια κοινή συσκευή, χρησιμοποιώντας ένα τραυματισμό σχοινιού γύρω από έναν παχύ άξονα.Μεταφέροντας τον τροχό, ο οποίος συχνά εξοπλίστηκε με λαβές σε απόσταση γύρω από την περιφέρεια του, αποκτήθηκε ένα μεγάλο μηχανικό πλεονέκτημα, επιτρέποντας τη μετακίνηση ή την ανύψωση βαρέων φορτίων.Τα γρανάζια σε συνδυασμό με τροχούς και άξονες επιτρέπουν τη δύναμη να πολλαπλασιαστεί μεταξύ της πηγής ισχύος και του τροχού.Ένα απλό ποδήλατο για παράδειγμα, μπορεί να δώσει ένα μηχανικό πλεονέκτημα ενός παράγοντα αρκετών φορές το έργο που εφαρμόζεται στα πεντάλ.