กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 13 นาที

ล้อ

ล้อคือชิ้นส่วนหมุนได้ (โดยทั่วไปมีรูปทรงกลม) ที่ออกแบบมาเพื่อหมุนบน แกน หมุน ล้อเป็นส่วนประกอบสำคัญอย่างหนึ่งของ ระบบล้อและแกนหมุน ซึ่งเป็นหนึ่งใน หกเครื่องจักรกลอย่างง่าย...

ล้อ

หน้าเว็บได้รับการป้องกันบางส่วน

พิมพ์สิ่งประดิษฐ์
นักประดิษฐ์มีการบันทึกการใช้ครั้งแรกในสุเมเรียน (ปัจจุบันคือภาคกลางตอนใต้ของอิรัก )
การเริ่มต้นก่อนประมาณ 3500–3350 ปี ก่อนคริสตกาล
มีอยู่ทั่วโลก

ล้อคือชิ้นส่วนหมุนได้ (โดยทั่วไปมีรูปทรงกลม) ที่ออกแบบมาเพื่อหมุนบนแกนหมุนล้อเป็นส่วนประกอบสำคัญอย่างหนึ่งของระบบล้อและแกนหมุนซึ่งเป็นหนึ่งในหกเครื่องจักรกลอย่างง่าย ล้อเมื่อ ทำงานร่วมกับแกนหมุนจะช่วยให้สามารถเคลื่อนย้ายวัตถุหนักได้อย่างง่ายดาย อำนวยความสะดวกในการขนส่ง รองรับน้ำหนัก และทำงานในเครื่องจักร ล้อยังใช้เพื่อวัตถุประสงค์อื่น ๆ เช่นล้อเรือล้อพวงมาลัยล้อ ปั้น ดินเผาและล้อ ช่วยแรง

ตัวอย่างทั่วไปสามารถพบได้ใน งานด้าน การขนส่งล้อช่วยลดแรงเสียดทานโดยอำนวยความสะดวกในการเคลื่อนที่ด้วยการกลิ้งร่วมกับการใช้เพลาเพื่อให้ล้อหมุนได้ ต้องมีแรง บิดกระทำต่อล้อรอบแกนของมัน ไม่ว่าจะเป็นจากแรงโน้มถ่วงหรือจากแรงภายนอกหรือแรง บิด อื่น ๆ

ศัพท์เฉพาะ

คำว่าwheel ในภาษา อังกฤษมาจากคำภาษาอังกฤษโบราณhwēolซึ่งมาจาก ภาษา โปรโตเยอรมัน* hwehwlazซึ่งมาจากภาษาโปรโตอินโด-ยุโรป* kwékwlos [ 1 ]ซึ่งเป็นรูปแบบขยายของรากศัพท์* kwel- ' หมุน , เคลื่อนที่ไปรอบๆ' คำที่เกี่ยวข้องในภาษาอินโด-ยุโรป ได้แก่hjól ในภาษาไอซ์แลนด์'ล้อ, ยางรถยนต์ ' κύκλος kúklos ในภาษากรีกและchakraในภาษาสันสกฤตซึ่งสองคำหลังมีความหมายว่า' วงกลม'หรือ' ล้อ' [ 2 ]

ประวัติศาสตร์

ล้อนั้นวิวัฒนาการมาจากลูกกลิ้ง (ท่อนไม้กลม) ในยุคก่อนประวัติศาสตร์อย่างไม่ต้องสงสัย เพื่อเคลื่อนย้ายวัตถุที่มีน้ำหนักมาก เช่น แผ่นหินและท่อนไม้ขนาดใหญ่ การประดิษฐ์ล้อไม้แข็ง (แผ่นกลมบนแกนหมุน) เกิดขึ้นในช่วงปลายยุคหิน ใหม่ และอาจมองควบคู่ไปกับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอื่นๆ ที่ก่อให้เกิดยุคสำริด ตอนต้น นี่หมายความว่ามีช่วงเวลาหลายพันปีที่ไม่มีล้อใช้ แม้หลังจากที่ได้มีการประดิษฐ์เกษตรกรรมและเครื่องปั้นดินเผา แล้ว ในช่วง ยุคหินใหม่ก่อน การ ประดิษฐ์เครื่องปั้นดินเผา

ล้อน้ำ จากบึงลูบลิยานาพร้อมแกนหมุน เป็นล้อไม้ที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่เคยค้นพบ มีอายุย้อนไปถึงยุคทองแดง (ประมาณ 3130 ปีก่อนคริสตกาล)

บางครั้งมีการกล่าวอ้างว่า วัฒนธรรมฮาลาฟในช่วง 6500–5100 ปีก่อนคริสตกาลเป็นวัฒนธรรมที่มีภาพวาดรถล้อเลื่อนที่เก่าแก่ที่สุด แต่ไม่มีหลักฐานว่าชาวฮาลาฟใช้รถล้อเลื่อนหรือล้อปั้นดินเผา[ 3 ]เชื่อกันว่ามีการใช้ล้อปั้นดินเผาในช่วงสหัสวรรษที่ 4 ก่อนคริสตกาลในตะวันออกกลาง[ 4 ]ตัวอย่างล้อปั้นดินเผาที่เก่าแก่ที่สุดที่ยังหลงเหลืออยู่เชื่อกันว่าเป็นล้อที่พบในเมืองอูร์ ( อิรัก ในปัจจุบัน ) ซึ่งมีอายุราว 3100 ปีก่อนคริสตกาล[ 5 ]อย่างไรก็ตาม ล้อปั้นดินเผาที่พบในยูเครนตะวันตกของวัฒนธรรมคูคูเตนี-ทริปิลเลียมีอายุย้อนไปถึงกลางสหัสวรรษที่ 5 ก่อนคริสตกาล ซึ่งเก่ากว่าการใช้ล้อปั้นดินเผาครั้งแรกในเมโสโปเตเมีย[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]พบวงล้อที่มีอายุไม่แน่ชัดในอารยธรรมลุ่มแม่น้ำสินธุในช่วงปลายสหัสวรรษที่ 4 ก่อนคริสต์ศักราช ครอบคลุมพื้นที่ของอินเดียและปากีสถานใน ปัจจุบัน [ 12 ]

หลักฐานทางอ้อมที่เก่าแก่ที่สุดของการเคลื่อนที่ด้วยล้อพบในรูปแบบของล้อดินเหนียวขนาดเล็กทางตอนเหนือของทะเลดำก่อน 4000 ปีก่อน คริสตกาล ตั้งแต่กลางสหัสวรรษที่ 4 ก่อนคริสตกาลเป็นต้นมา หลักฐานต่างๆ ได้ถูกรวบรวมไว้ทั่วทั้งยุโรปในรูปแบบของรถของเล่น ภาพวาด หรือร่องรอย โดยการค้นพบที่เก่าแก่ที่สุดในเยอรมนีตอนเหนือมีอายุย้อนไปถึงประมาณ 3400  ปีก่อนคริสตกาล[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]ในเมโสโปเตเมียภาพวาดเกวียนล้อเลื่อนที่พบในภาพเขียน บน แผ่นดินเหนียว ที่เขตเอียนนาของ เมือง อูรุกใน อารยธรรม สุเมเรียนมีอายุราว3500–3350 ปี ก่อนคริสตกาล [ 16 ]ในช่วงครึ่งหลังของสหัสวรรษที่ 4 ก่อนคริสตกาล หลักฐานของยานพาหนะล้อเลื่อนปรากฏขึ้นเกือบพร้อมกันในคอเคซัสตอนเหนือ ( วัฒนธรรมมายคอป ) และคอเคซัส ตอนใต้ และยุโรปตะวันออก (วัฒนธรรมคูคูเทนี-ทริปิลเลีย)    

ภาพ สลักเกวียนที่ลาก ด้วยลานาเจอร์บนแผ่นจารึก "สงคราม" ของชาวสุเมเรียน แห่ง มาตรฐานเมืองอูร์ (ประมาณ 2500 ปีก่อนคริสตกาล)

ภาพวาดของยานพาหนะที่มีล้อปรากฏขึ้นระหว่างปี 3631 ถึง 3380 ก่อนคริสตกาลในหม้อดินเผา Bronociceที่ขุดพบใน แหล่งที่อยู่อาศัย ของวัฒนธรรม Funnelbeakerทางตอนใต้ของโปแลนด์[ 17 ]ในOlszanica ที่อยู่ใกล้เคียง มีการสร้างประตูขนาดกว้าง 2.2  เมตรสำหรับรถม้าเข้า โรงนานี้มีความยาว 40 เมตร มี ประตูสามบาน มีอายุราว 5000 ปีก่อนคริสตกาล และเป็นของวัฒนธรรมเครื่องปั้นดินเผาเชิงเส้น ยุคหินใหม่ หลักฐานที่หลงเหลืออยู่ของล้อและเพลาจาก Stare Gmajne ใกล้ Ljubljana ในสโลวีเนีย ( ล้อไม้ Ljubljana Marshes Wheel ) มีอายุอยู่ในช่วงสองค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานที่ 3340–3030 ก่อนคริสตกาล ส่วนเพลามีอายุราว 3360–3045 ก่อนคริสตกาล[ 18 ]ล้อและเพลาในยุคหินใหม่ตอนต้นของยุโรปมีสองประเภทที่เป็นที่รู้จัก ได้แก่ประเภทการสร้างเกวียนรอบเทือกเขาแอลป์ (ล้อและเพลาหมุนไปพร้อมกัน เช่นเดียวกับล้อ Ljubljana Marshes Wheel) และประเภทของ วัฒนธรรมบาเดนในฮังการี (เพลาไม่หมุน) ทั้งสองประเภทมีอายุราว 3200–3000 ปีก่อนคริสตกาล[ 19 ]นักประวัติศาสตร์บางคนเชื่อว่ามีการแพร่กระจายของยานพาหนะที่มีล้อจากตะวันออกใกล้ไปยังยุโรปราวกลางสหัสวรรษที่ 4 ก่อนคริสตกาล[ 20 ]

ล้อตันบนเกวียนวัด ขนาดใหญ่ ตัดกับล้อซี่ลวด ที่เบากว่า ของจักรยานเสือหมอบ สีดำ ที่อยู่ด้านหน้า

ล้อในยุคแรกๆ เป็นเพียงแผ่นไม้กลมๆ ที่มีรูสำหรับแกนหมุน ล้อรุ่นแรกๆ บางส่วนทำจากไม้ที่ตัดเป็นแผ่นแนวนอนจากลำต้นของต้นไม้ เนื่องจากโครงสร้างของไม้ ไม่สม่ำเสมอ ล้อที่ทำจากไม้แผ่นแนวนอนจึงมักด้อยกว่าล้อที่ทำจากไม้แผ่นยาวที่ตัดเป็นชิ้นกลมๆ

ล้อซี่ลวดถูกประดิษฐ์ขึ้นในภายหลังและทำให้สามารถสร้างยานพาหนะที่เบาและเร็วขึ้นได้ ตัวอย่างล้อซี่ลวดไม้ที่เก่าแก่ที่สุดที่รู้จักกันนั้นมาจากวัฒนธรรมซินทาชตาซึ่งมีอายุราว 2000 ปีก่อนคริสตกาล ( ทะเลสาบคริโวย์ ) หลังจากนั้นไม่นาน วัฒนธรรมที่ใช้ม้าใน ภูมิภาค คอเคซัสได้ใช้รถม้า ศึกที่มีล้อซี่ลวดลากจูง เป็นเวลากว่าสามศตวรรษ พวกเขาเคลื่อนย้ายลึกเข้าไปในคาบสมุทรกรีก ซึ่งพวกเขาได้รวมกับชนชาติเมดิเตอร์เรเนียนที่มีอยู่เดิม จนในที่สุดก็ก่อกำเนิดเป็นกรีกคลาสสิกหลังจากที่การปกครองของมิโนอัน ล่มสลายและการรวมอำนาจที่นำโดย สปาร์ตาและเอเธนส์ก่อนยุคคลาสสิก รถศึก ของชาวเคลต์ได้นำขอบเหล็กมาใช้กับล้อในช่วง สหัสวรรษที่ 1 ก่อนคริสตกาล

ในประเทศจีน มีการค้นพบร่องรอยล้อรถที่ย้อนไปถึงราว 2200 ปีก่อนคริสตกาลที่ผิงเหลียงไท่ ซึ่งเป็นแหล่งโบราณคดีของวัฒนธรรมหลงซาน [ 21 ] นอกจากนี้ยังพบร่องรอยล้อรถที่คล้ายกันที่หยานซือเมืองของวัฒนธรรมเอ๋อลี่โถวซึ่งย้อนไปถึงราว 1700 ปีก่อนคริสตกาล หลักฐานที่เก่าแก่ที่สุดของล้อซี่ลวดในประเทศจีนมาจากชิงไห่ในรูปแบบของดุมล้อสองอันจากแหล่งโบราณคดีที่มีอายุระหว่าง 2000 ถึง 1500  ปีก่อนคริสตกาล[ 22 ]ยานพาหนะที่มีล้อถูกนำเข้ามาในประเทศจีนจากทางตะวันตก[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]

ในสหราชอาณาจักร มีการค้นพบล้อไม้ขนาดใหญ่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 เมตร (3.3 ฟุต) ที่ แหล่งโบราณคดี Must Farmในอีสต์แองเกลียในปี 2016 ตัวอย่างนี้มีอายุตั้งแต่ 1,100 ถึง 800 ปีก่อนคริสตกาล ซึ่งถือเป็นตัวอย่างที่เก่าแก่ที่สุดและสมบูรณ์ที่สุดที่พบในสหราชอาณาจักร ดุมล้อก็ยังคงอยู่ กระดูกสันหลังของม้าที่พบในบริเวณใกล้เคียงบ่งชี้ว่าล้อนี้อาจเป็นส่วนหนึ่งของเกวียนที่ใช้ม้าลาก ล้อนี้ถูกพบในชุมชนที่สร้างบนเสาเหนือพื้นที่ชุ่มน้ำ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าชุมชนนี้มีความเชื่อมโยงกับพื้นที่แห้ง[ 26 ]

รูปปั้นขนาดเล็กที่แสดงถึง ล้อซึ่งเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่เกิดขึ้นเองใน โลกใหม่ในบรรดาสถานที่ที่พบของเล่นมีล้อเมโสอเมริกาเป็นเพียงแห่งเดียวที่ล้อไม่เคยถูกนำมาใช้งานจริงก่อนศตวรรษที่ 16

แม้ว่าการใช้ล้อในวงกว้างจะไม่ได้เกิดขึ้นในทวีปอเมริกามาก่อนการติดต่อกับชาวยุโรปแต่ก็มีการค้นพบสิ่งประดิษฐ์ที่มีล้อขนาดเล็กจำนวนมาก ซึ่งระบุว่าเป็นของเล่นเด็ก ในแหล่งโบราณคดีของเม็กซิโก โดยบางชิ้นมีอายุย้อนไปถึงประมาณ 1500 ปีก่อนคริสตกาล[ 27 ]บางคนโต้แย้งว่าอุปสรรคสำคัญต่อการพัฒนาล้อในวงกว้างในทวีปอเมริกาคือการขาดแคลนสัตว์เลี้ยงขนาดใหญ่ที่สามารถใช้ลากรถม้าได้[ 28 ] วัว กระทิงอเมริกัน ซึ่ง เป็นญาติใกล้ชิดที่สุดของวัวในทวีปอเมริกาในยุคก่อนโคลัมบัสเลี้ยงยากและไม่เคยถูกชาวพื้นเมืองอเมริกันเลี้ยงเป็นสัตว์เลี้ยงเลย มีม้าหลายสายพันธุ์ที่เคยมีอยู่จนถึงประมาณ 12,000 ปีที่แล้ว แต่ในที่สุดก็สูญพันธุ์ไป[ 29 ]ลามะเป็นสัตว์ขนาดใหญ่เพียงชนิดเดียวที่ถูกเลี้ยงในซีกโลกตะวันตก ซึ่งเป็นสัตว์บรรทุกสัมภาระ แต่ไม่เหมาะสมที่จะใช้เป็นสัตว์ลากจูงรถล้อเลื่อน[ 30 ]และการใช้ลามะไม่ได้แพร่หลายไปไกลเกินกว่าเทือกเขาแอนดีสเมื่อถึงเวลาที่ชาวยุโรปมาถึง

ในทางกลับกันชาวเมโสอเมริกาไม่เคยพัฒนาล้อเกวียนล้อปั้นดินเผา หรือวัตถุใช้งานอื่นๆ ที่มีล้อเลย[ 31 ] [ 32 ]แม้ว่าจะเป็นส่วนหนึ่งของของเล่นหลายชนิด ซึ่งคล้ายคลึงกับของเล่นที่พบได้ทั่วโลกและยังคงผลิตขึ้นสำหรับเด็ก ("ของเล่นลาก") [ 31 ] [ 32 ]แต่ล้อก็ไม่เคยถูกนำมาใช้งานจริงในเมโสอเมริกาก่อนศตวรรษที่ 16 [ 31 ] [ 32 ]สิ่งที่ชาวมายาเข้าใกล้ล้อใช้งานมากที่สุดอาจจะเป็นวงล้อปั่นด้ายและนักวิชาการบางคนเชื่อว่าของเล่นเหล่านี้เดิมทีทำขึ้นโดยใช้วงล้อปั่นด้ายและแท่งปั่นด้ายเป็น "ล้อ" และ "ขวาน" [ 32 ]

ชาวอะบอริจินออสเตรเลียใช้แผ่นดิสก์ทรงกลมกลิ้งไปตามพื้นเพื่อฝึกซ้อมยิงเป้า[ 33 ]

ชาวนูเบียตั้งแต่ประมาณ 400 ปีก่อน คริสตกาลใช้ล้อสำหรับปั่นเครื่องปั้นดินเผาและเป็นล้อน้ำ[ 34 ]เชื่อกันว่าล้อน้ำของชาวนูเบียอาจใช้โคเป็นแรงขับเคลื่อน[ 35 ] นอกจากนี้ยังเป็นที่ทราบกันว่า ชาวนูเบียใช้รถม้าที่นำเข้าจากอียิปต์[ 36 ]

ตั้งแต่ศตวรรษที่ 18 ในแอฟริกาตะวันตก ยานพาหนะที่มีล้อส่วนใหญ่ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางพิธีกรรมในสถานที่ต่างๆ เช่นดาโฮเมย์ [ 37 ] ล้อแทบจะไม่ถูกใช้เพื่อการขนส่ง ยกเว้นเอธิโอเปียและโซมาเลียในแอฟริกาตอนใต้ทะเลทรายซาฮาราจนถึงศตวรรษที่ 19 [ 38 ] [ 37 ]

ล้อซี่ลวดสามล้อของรถสามล้อ โบราณ

ล้อซี่ลวดถูกใช้งานอย่างต่อเนื่องโดยไม่มีการดัดแปลงครั้งใหญ่จนกระทั่งถึงช่วงปี 1870 เมื่อมีการคิดค้นล้อซี่ลวดและยางลม[ 39 ]ยางลมสามารถลดแรงต้านการหมุนและปรับปรุงความสะดวกสบายได้อย่างมาก ซี่ลวดอยู่ภายใต้แรงดึง ไม่ใช่แรงอัด ซึ่งทำให้ล้อทั้งแข็งและเบา ล้อซี่ลวดแบบรัศมีในยุคแรกๆ ได้พัฒนามาเป็นล้อซี่ลวดแบบสัมผัส ซึ่งถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในรถยนต์จนถึงปลายศตวรรษที่ 20 ล้ออัลลอย หล่อขึ้นรูป เป็นที่นิยมใช้มากกว่า ล้ออัลลอยตีขึ้นรูปจะใช้เมื่อน้ำหนักเป็นสิ่งสำคัญ

การประดิษฐ์ล้อมีความสำคัญต่อเทคโนโลยีโดยทั่วไปเช่นกัน การประยุกต์ใช้ที่สำคัญได้แก่ ล้อน้ำล้อเฟือง (ดูเพิ่มเติมที่กลไกแอนติคิเธอรา ) ล้อปั่นด้ายและแอสโทรลาบหรือ ทอ ร์คทัม สิ่งประดิษฐ์ ที่พัฒนามาจากล้อในยุคปัจจุบัน ได้แก่ใบพัดเครื่องยนต์เจ็ท ล้อช่วยแรง(ไจโรสโคป ) และกังหัน

กลไกและการทำงาน

ยานพาหนะที่มีล้อใช้แรงในการเคลื่อนที่น้อยกว่าการลากน้ำหนักเท่ากันมาก ความต้านทานต่อการเคลื่อนที่ที่ต่ำนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่างานเสียดทานที่เกิดขึ้นไม่ได้อยู่ที่พื้นผิวที่ยานพาหนะเคลื่อนที่ผ่านอีกต่อไป แต่เกิดขึ้นในตลับลูกปืนในกรณีที่ง่ายที่สุดและเก่าแก่ที่สุด ตลับลูกปืนก็คือรูทรงกลมที่เพลาผ่าน (เรียกว่า " ตลับลูกปืนธรรมดา ") แม้แต่กับตลับลูกปืนธรรมดา งานเสียดทานก็ลดลงอย่างมากเพราะ:

  • แรงปกติที่บริเวณรอยต่อแบบเลื่อนนั้นเท่ากับแรงที่เกิดขึ้นจากการลากแบบธรรมดา
  • ระยะการเลื่อนจะลดลงเมื่อพิจารณาจากระยะทางการเคลื่อนที่ที่กำหนดไว้
  • โดยทั่วไปแล้ว ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่บริเวณรอยต่อจะต่ำกว่า

ตัวอย่าง:

  • ถ้าวัตถุหนัก 100 กิโลกรัมถูกลากไปตามพื้นผิวที่มีสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานμ  = 0.5 เป็น ระยะทาง 10 เมตร แรงปฏิกิริยาตั้งฉากจะมีค่าเท่ากับ 981 นิวตันและงานที่ทำ ( พลังงาน ที่ต้องการ ) จะเท่ากับ (งาน = แรง x ระยะทาง) 981 × 0.5 × 10 = 4905 จู
  • ทีนี้ลองให้วัตถุมีล้อ 4 ล้อ แรงปฏิกิริยาตั้งฉากระหว่างล้อและเพลาทั้ง 4 ล้อมีค่าเท่ากัน (รวมทั้งหมด) 981 นิวตัน สมมติว่าสำหรับไม้ ค่าสัมประสิทธิ์การ เคลื่อนตัวสัมพัทธ์ μ  = 0.25 และเส้นผ่านศูนย์กลาง ของล้อ คือ 1000 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางของเพลาคือ 50 มม. ดังนั้นในขณะที่วัตถุยังคงเคลื่อนที่ไป 10 เมตร พื้นผิวที่เลื่อนไปมาจะเลื่อนทับกันเพียง 0.5 เมตร งานที่ทำคือ 981 × 0.25 × 0.5 = 123 จูล ซึ่งคิดเป็น 1/40 ของงานที่ทำในการลาก

พลังงานเพิ่มเติมจะสูญเสียไปจากจุดสัมผัสระหว่างล้อกับพื้นถนน สิ่งนี้เรียกว่าแรงต้านการหมุนซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการสูญเสียเนื่องจากการเสียรูป แรงต้านการหมุนขึ้นอยู่กับลักษณะของพื้นถนน วัสดุของล้อ ระดับแรงดันลมยาง แรงบิดสุทธิที่เกิดจากเครื่องยนต์ และปัจจัยอื่นๆ อีกมากมาย

ล้ออาจมีข้อดีเมื่อเคลื่อนที่บนพื้นผิวที่ไม่เรียบ หากรัศมีของล้อมีขนาดใหญ่พอเมื่อเทียบกับความไม่เรียบของพื้นผิวนั้น

ล้อเพียงอย่างเดียวไม่ใช่เครื่องจักร แต่เมื่อประกอบเข้ากับเพลาและมีลูกปืน ก็จะเกิดเป็นล้อและเพลาซึ่งเป็นหนึ่งในเครื่องจักรอย่างง่ายล้อขับเคลื่อนเป็นตัวอย่างหนึ่งของล้อและเพลา ล้อมีมาก่อนล้อขับเคลื่อนประมาณ 6,000 ปี ซึ่งตัวล้อขับเคลื่อนเองก็เป็นวิวัฒนาการมาจากการใช้ท่อนไม้กลมเป็นลูกกลิ้งเพื่อเคลื่อนย้ายของหนัก ซึ่งเป็นวิธีการที่เก่าแก่มากในยุคก่อนประวัติศาสตร์จนไม่สามารถระบุอายุได้แน่ชัด

การก่อสร้าง

ขอบ

ขอบล้ออัลลอย

ขอบล้อคือ"ขอบด้านนอกของล้อที่ยึดยาง" [ 40 ]มันประกอบขึ้นเป็นการออกแบบวงกลมด้านนอกของล้อซึ่งขอบด้านในของยางจะถูกติดตั้งบนยานพาหนะเช่นรถยนต์ตัวอย่างเช่น บนล้อจักรยานขอบล้อคือห่วงขนาดใหญ่ที่ติดอยู่กับปลายด้านนอกของซี่ล้อซึ่งยึดยางและท่อ

ในสหัสวรรษที่ 1 ก่อนคริสตกาล มีการนำ ขอบเหล็กมาติดรอบล้อไม้ของรถม้าศึก

ศูนย์กลาง

ดุมล้อคือจุดศูนย์กลางของล้อ โดยทั่วไปจะมีตลับลูกปืน อยู่ และเป็นจุดที่ซี่ล้อมาบรรจบกัน

ล้อไร้ดุม (หรือที่รู้จักกันในชื่อล้อขอบล้อหรือล้อไร้แกนกลาง) คือล้อชนิดหนึ่งที่ไม่มีดุม ตรงกลาง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ดุมนั้นมีขนาดเกือบเท่าตัวล้อเองแกนล้อ เป็นแบบกลวง และ มีความแม่นยำ สูงมากเมื่อประกอบเข้า กับ ตัวล้อ

ซี่ล้อ

ล้อซี่ลวดที่จัดแสดงอยู่ที่พิพิธภัณฑ์แห่งชาติอิหร่านในกรุงเตหะรานล้อนี้มีอายุราวปลายสหัสวรรษที่ 2 ก่อนคริสต์ศักราช และถูกขุดพบที่โชกา ซานบิล

ซี่ล้อคือแท่งโลหะหลายแท่งที่แผ่ออกมาจากจุดศูนย์กลางของล้อ ( ดุม ล้อ ที่เพลาเชื่อมต่ออยู่) เชื่อมต่อดุมล้อกับพื้นผิวสัมผัสทรงกลม เดิมทีคำนี้หมายถึงส่วนของท่อนไม้ที่ถูกผ่าตามยาวออกเป็นสี่หรือหกส่วน ส่วนประกอบรัศมีของล้อเกวียนทำขึ้นโดยการแกะสลักซี่ล้อ (จากท่อนไม้) ให้เป็นรูปทรงที่สมบูรณ์เครื่องมือที่เรียกว่า "เครื่องแกะสลักซี่ล้อ" นั้นถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อจุดประสงค์นี้โดยเฉพาะ ในที่สุด คำว่า "ซี่ล้อ" ก็ถูกนำมาใช้กับผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปของช่างทำล้อมากกว่าวัสดุที่ใช้

ลวด

ขอบล้อของล้อซี่ลวด (หรือ "ล้อซี่ลวด") เชื่อมต่อกับดุมล้อด้วยซี่ลวดแม้ว่าซี่ลวด เหล่านี้โดยทั่วไปจะแข็งกว่า เชือกลวดทั่วไป แต่ ในทางกลศาสตร์แล้วมันทำงานเหมือนกับ ลวดที่ยืดหยุ่นได้ซึ่งถูกดึง ให้ตึงโดยช่วยรักษารูปทรงของขอบล้อให้ตรงขณะรับน้ำหนักที่กระทำ

ล้อซี่ลวดเป็นล้อที่ใช้กับจักรยาน ส่วนใหญ่ และยังคงใช้กับรถจักรยานยนต์ หลายรุ่น ล้อซี่ลวด ถูกคิดค้นโดยวิศวกรการบินจอร์จ เคย์ลีย์และถูกนำมาใช้กับจักรยานเป็นครั้งแรกโดยเจมส์ สตาร์ลีย์ กระบวนการประกอบล้อซี่ลวดเรียกว่าการสร้างล้อ (wheelbuilding )

ยางรถยนต์

ล้อพร้อมยางรถยนต์ที่ผลิตโดยบริษัทBMW

ยางรถยนต์ (ใน ภาษา อังกฤษแบบอเมริกันและแคนาดา ) หรือยาง (ในบางประเทศในเครือจักรภพเช่น สหราชอาณาจักรอินเดีย แอฟริกาใต้ ออสเตรเลีย และนิวซีแลนด์)คือฝาครอบรูปวงแหวนที่ครอบรอบขอบ ล้อเพื่อป้องกันล้อและช่วยให้รถมีประสิทธิภาพการขับขี่ที่ดีขึ้น โดยทำหน้าที่ เป็นเบาะรองรับแรงกระแทกที่ยืดหยุ่นได้ ขณะเดียวกันก็ช่วยให้ล้อสัมผัสกับพื้นอย่างใกล้ชิด คำว่า "tire" อาจมาจากคำว่า "tie" ซึ่งหมายถึงวงแหวนเหล็กด้านนอกของล้อเกวียนไม้ที่ใช้ผูกส่วนไม้เข้าด้วยกัน (ดูที่มาของคำด้านบน)

วัสดุพื้นฐานของยางรถยนต์สมัยใหม่ ได้แก่ยางสังเคราะห์ยางธรรมชาติผ้า และลวด รวมถึงสารเคมีผสมอื่นๆ ยางประกอบด้วยส่วนดอกยางและส่วนตัวถัง ดอกยางทำหน้าที่ยึดเกาะถนนในขณะที่ตัวถังทำหน้าที่รองรับน้ำหนัก ก่อนที่จะมีการคิดค้นยางขึ้นมา ยางรุ่นแรกๆ นั้นเป็นเพียงแถบโลหะที่พันรอบล้อไม้เพื่อป้องกันการสึกหรอ ปัจจุบัน ยางส่วนใหญ่เป็นยางลม ประกอบด้วย ตัว ถังรูปทรงโดนัทที่ทำจากเชือกและลวดหุ้มด้วยยาง และโดยทั่วไปจะเติมอากาศอัดเพื่อ สร้าง เป็นเบาะลม ยางลมถูกใช้ในยานพาหนะหลายประเภท เช่นรถยนต์จักรยานรถจักรยานยนต์รถบรรทุกรถขุดดินและเครื่องบิน

ส่วนประกอบที่ยื่นออกมาหรือปิดบัง

สภาพ ถนนออฟโรดสุดขั้วได้นำไปสู่การพัฒนาฝาครอบล้อหลายประเภท ซึ่งอาจทำเป็นชิ้นส่วนถอดได้หรือฝาครอบแบบถาวร ล้อแบบนี้ไม่จำเป็นต้องเป็นทรงกลมหรือมีแผ่นที่ทำให้พื้นที่สัมผัสพื้นเรียบเสมอไป

ตัวอย่างเช่น:

  • โซ่หิมะ – ชุดโซ่ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษซึ่งพันรอบยางเพื่อให้การยึดเกาะที่เพิ่มขึ้น ออกแบบมาสำหรับหิมะลึก[ 41 ]
  • ล้อเดรดนอท – แผงบานพับแบบถาวรสำหรับใช้งานในสภาพภูมิประเทศสุดขั้ว แผงเหล่านี้ไม่ได้เชื่อมต่อกับล้อโดยตรง แต่เชื่อมต่อกันเอง
  • ล้อเพดเรล – ระบบรางที่ยึดแผงซึ่งใช้ยึดตัวรถ รางเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องสร้างเป็นวงกลม (ล้อ) เสมอไป จึงถือเป็นรูปแบบหนึ่งของรางต่อเนื่องเช่น กัน
  • รูปแบบหนึ่งของตัวอย่างข้างต้น (ผู้เขียนไม่ทราบชื่อ) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในปืน ใหญ่หนัก ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 1ตัวอย่างเฉพาะ ได้แก่Cannone da 149/35 AและBig Berthaบานพับหลายตัวเชื่อมต่อแผงเหล่านี้เข้าด้วยกัน ซึ่งสามารถติดตั้งบนล้อแบบร่วมสมัยได้
  • รางต่อเนื่อง – ระบบของโซ่/แผงที่เชื่อมต่อและยึดด้วยบานพับ ซึ่งครอบล้อหลายล้อในลักษณะที่ช่วยกระจายมวลของยานพาหนะไปทั่วพื้นที่ระหว่างล้อที่อยู่ด้านหน้า/ด้านหลังล้ออื่นๆ
  • "ถุงคลุมยาง" – ถุงที่ออกแบบมาเพื่อคลุมยางเพื่อเพิ่มแรงยึดเกาะในหิมะลึก[ 42 ] [ 43 ]

ล้อรถบรรทุกและรถบัสอาจล็อก (หยุดหมุน) ในบางสถานการณ์ เช่น ระบบเบรกขัดข้อง เพื่อช่วยในการตรวจจับสิ่งนี้ บางครั้งจึงมี "ตัวบ่งชี้การหมุนของล้อ": แถบพลาสติกสีที่ติดอยู่กับขอบล้อและยื่นออกมาเพื่อให้คนขับสามารถมองเห็นได้ในกระจกมองข้างอุปกรณ์เหล่านี้ถูกคิดค้นและจดสิทธิบัตรในปี 1998 โดยเจ้าของร้านซ่อมรถบรรทุกชาวแคนาดา[ 44 ]

ทางเลือกอื่นๆ

แม้ว่าล้อจะถูกใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการขนส่งทางบก แต่ก็มีทางเลือกอื่น ๆ ซึ่งบางวิธีเหมาะสำหรับภูมิประเทศที่ล้อไม่สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ วิธีการขนส่งทางบกแบบอื่น ๆ ที่ไม่ใช้ล้อ ได้แก่:

สัญลักษณ์

วงล้อแห่งกาลเวลาในศาสนาเชน

ล้อยังกลายเป็นอุปมาทางวัฒนธรรมและจิตวิญญาณที่ทรงพลังสำหรับวัฏจักรและการทำซ้ำอย่างสม่ำเสมอ (ดูจักระการเกิดใหม่หยินและหยางเป็นต้น) ด้วยเหตุนี้และเนื่องจากภูมิประเทศที่ยากลำบาก ยานพาหนะที่มีล้อจึงถูกห้ามในทิเบตโบราณล้อในจีน โบราณ ถือเป็นสัญลักษณ์ของสุขภาพและความแข็งแกร่ง และบางหมู่บ้านใช้เป็นเครื่องมือในการทำนายสุขภาพและความสำเร็จในอนาคตเส้นผ่านศูนย์กลางของล้อเป็นตัวบ่งชี้สุขภาพในอนาคตของบุคคลนั้นกาลาจักระหรือวงล้อแห่งเวลาเป็นหัวข้อในพุทธศาสนา บางรูปแบบเช่นกัน พร้อมกับธรรมจักระ[ 45 ] [ 46 ]

วงล้อมีปีกเป็นสัญลักษณ์แห่งความก้าวหน้า พบเห็นได้ในหลายบริบท เช่นตราแผ่นดินของปานามาโลโกของตำรวจทางหลวงรัฐโอไฮโอและการรถไฟแห่งประเทศไทยวงล้อยังเป็นรูปทรงที่โดดเด่นบนธงชาติอินเดียโดยในกรณีนี้วงล้อหมายถึงกฎหมาย ( ธรรมะ ) นอกจากนี้ยังปรากฏอยู่ในธงของชาวโรมานีซึ่งบ่งบอกถึงประวัติศาสตร์การเร่ร่อนและต้นกำเนิดจากอินเดียของพวกเขา

พระ โดโรเทอุสแห่งกาซาในศตวรรษที่ 6 ใช้ภาพวงล้อที่มีหนามเพื่ออธิบายว่าจริยธรรมแห่งความเมตตาที่พึ่งพาอาศัยกันทำงานอย่างไร: ผู้ที่เข้าใกล้พระเจ้ามากขึ้นจะเข้าใกล้ผู้อื่นมากขึ้น และในทางกลับกัน[ 47 ] [ 48 ]ในยุโรปยุคกลางวงล้อแห่งโชคชะตามีจุดมุ่งหมายเพื่อแสดงให้เห็นถึงลักษณะชั่วคราว ไม่ยั่งยืน และเกือบจะเป็นภาพลวงตาของอำนาจ ซึ่งบุคคลที่ขึ้นสู่จุดสูงสุดอาจตกลงมาอีกครั้งได้ด้วยการหมุนของวงล้อ[ 49 ]

การนำล้อซี่ ( ล้อรถม้า ) มาใช้ในยุคสำริดตอนกลางดูเหมือนจะนำมาซึ่งเกียรติยศในระดับหนึ่ง กากบาทดวงอาทิตย์ดูเหมือนจะมีความสำคัญในศาสนายุคสำริดโดยแทนที่แนวคิดเรือพลังงานแสงอาทิตย์ แบบเดิมด้วย รถม้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่ 'ทันสมัย' และก้าวหน้าทางเทคโนโลยีมากกว่าล้อยังเป็นสัญลักษณ์ของดวงอาทิตย์สำหรับชาวอียิปต์โบราณ อีกด้วย [ 50 ]

ในความหมายสมัยใหม่ 'การประดิษฐ์ล้อ' สามารถถือได้ว่าเป็นสัญลักษณ์ของเทคโนโลยีแรกๆ ของอารยธรรมยุคแรก ควบคู่ไปกับการเกษตรและการผลิตโลหะ และสามารถใช้เป็นเกณฑ์วัดระดับความก้าวหน้าของสังคมได้

ชาวนีโอเพแกนบางกลุ่มเช่นชาววิคคาได้นำวงล้อแห่งปีมาใช้ในพิธีกรรมทางศาสนาของพวกเขา[ 51 ]

ภาพนิมิตรถม้าของเอเสเคียลจากเอเสเคียล บทที่ 1โดยมัทธิวส์ เมเรียน (ค.ศ. 1593-1650)

ดูเพิ่มเติม

  • มหาวิทยาลัยคีล. " 3400 ปีก่อนคริสตกาล: หลักฐานที่เก่าแก่ที่สุดเกี่ยวกับการใช้ล้อและเกวียนมีต้นกำเนิดมาจากเยอรมนีตอนเหนือ " ออนไลน์: 11 เมษายน 2565. สืบค้นเมื่อ: 14 เมษายน 2565.
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Wheel&oldid=1358789584 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ล้อ

ล้อคือชิ้นส่วนหมุนได้ (โดยทั่วไปมีรูปทรงกลม) ที่ออกแบบมาเพื่อหมุนบน แกน หมุน ล้อเป็นส่วนประกอบสำคัญอย่างหนึ่งของ ระบบล้อและแกนหมุน ซึ่งเป็นหนึ่งใน หกเครื่องจักรกลอย่างง่าย...

ศัพท์เฉพาะ

คำว่า wheel ในภาษา อังกฤษ มาจากคำ ภาษาอังกฤษโบราณ hwēol ซึ่งมาจาก ภาษา โปรโตเยอรมัน * hwehwlaz ซึ่งมาจาก ภาษาโปรโตอินโด-ยุโรป * kwékwlos [ 1 ] ซึ่งเป็นรูปแบบขยายของรากศัพท์ * kwel- ' หมุน , เคลื่อนที่ไปรอบๆ ' คำ ที่เกี่ยวข้องในภาษาอินโด-ยุโรป ได้แก่ hjól ใน...

ประวัติศาสตร์

ล้อนั้นวิวัฒนาการมาจากลูกกลิ้ง (ท่อนไม้กลม) ในยุคก่อนประวัติศาสตร์อย่างไม่ต้องสงสัย เพื่อเคลื่อนย้ายวัตถุที่มีน้ำหนักมาก เช่น แผ่นหินและท่อนไม้ขนาดใหญ่ การประดิษฐ์ล้อไม้แข็ง (แผ่นกลมบนแกนหมุน) เกิดขึ้นในช่วงปลาย ยุคหิน ใหม่...

กลไกและการทำงาน

ยานพาหนะที่มีล้อใช้แรงในการเคลื่อนที่น้อยกว่าการลากน้ำหนักเท่ากันมาก ความต้านทานต่อการเคลื่อนที่ที่ต่ำนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่า งานเสียดทาน ที่เกิดขึ้นไม่ได้อยู่ที่พื้นผิวที่ยานพาหนะเคลื่อนที่ผ่านอีกต่อไป แต่เกิดขึ้นใน ตลับลูกปืน...