Koleso

Z Wikipédie

Koleso je kruhový objekt, ktorý spolu s nosným hriadeľom (osou) umožňuje nízke trenie pri pohybe rolovaním. Časté príklady sú v transportných aplikáciach. V obecnejšom význame sa termín tiež používa pre iné kruhové objekty, ktoré rotujú alebo sa otáčajú ako napríklad lodné koleso a zotrvačník.

[úprava] Mechanika a funkcia

Moderné motocyklové koleso s diskovou brzdou.

Koleso (s hriadeľom) sa považuje za jednoduchý stroj a leží pri štartovom bode pokročilej ľudskej technológie (pokročilej v porovnaní so skoršími mechanickými inováciami ako kamenné/kostené nože a sekery, napäťové projektily, lopatky a lopaty).

Ak sú kolesá použité spolu s hriadeľami, buď sa koleso otáča na hriadeli alebo sa hriadeľ otáča vo vozidle (ako vo vozíku) alebo v kryte (ako v mlyne). Mechanika je rovnaká v každom prípade.

Nízky odpor pri pohybe (v porovnaní s ťahaním) sa vysvetľuje nasledovne (referencia na trenie):

normálna sila pri klznom rozhraní je rovnaká.
klzná vzdialenosť je redukovaná pre danú vzdialenosť cesty.
koeficient trenia na rozhraní je obvykle nižší.

Ložiská sa používajú na redukciu trenia na rozhraní.

Príklad:

Na ťahanie 100 kg ťažkého objektu na 10 m po povrchu s koeficientom trenia μ = 0.5 treba normálnu silu

981 N a vykonaná práca (požadovaná energia) je (práca=sila x vzdialenosť) 981 × 0.5 × 10 = 4905 joulov.

Teraz dajte objektu 4 kolesá. Normálna sila medzi 4 kolesami a hriadeľmi je rovnaká (sumárne) 981 N, predpokladajúc, že μ = 0.1, a nech kolesový priemer je 1000 mm a priemer hriadeľa je 50 mm. Teda aj keď objekt tiež prejde 10 m, klzné trecie povrchy kĺžu po sebe na vzdialenosť 0.5 m. Vykonaná práca je 981 x 0.1 x 0.5 = 49 joulov.

Ďalšia energia sa stráca na rozhraní kolesa a cesty. To sa nazýva valivý odpor, ktorým je dominantne deformačná strata.

[úprava] Kolesové vozidlá

Vozidlá môžu byť klasifikované podľa počtu kolies:

Unicykel, monocykel
Bicykel
Tricykel
Quadricykel

[úprava] Alternatívy ku kolesám

I keď kolesá sa používajú pre pozemný transport veľmi často, sú alternatívy, z ktorých niektoré sú vhodné pre terén, kde kolesá sú neefektívne. Alternatívne metódy pre pozemný transport bez kolies: