Kolečko

Různé varianty technického objektu lze klasifikovat podle řešení poskytovaných k provádění nezbytných funkcí. U velmi populárních technických předmětů však každodenní jazyk dá stejný název poměrně vzdáleným objektům nebo dá konkrétní název ostatním, což jsou zjevně jen jednoduché varianty. Níže uvedená klasifikace proto bude zahrnovat předměty jako ďábel a ponechat stranou „sněhová kolečka“ nebo „housenka“.

• Pokud má kolečko podle své etymologie dvě kola, je to zejména tehdy, když má pouze jedno, charakterizováno jako „kolečko“. Pokud má však dvě kola, jsou koaxiální.

• Existuje několik neoficiálních případů kolečka se třemi koly (ve hvězdě, po schodech dolů) nebo čtyřmi koly (nohy jsou vybaveny kolečky)

• vpředu (nejběžnější);
• níže (viz obrázek „Tonkin kolečko“);
• uprostřed: konzola na vnější straně pro dvě kola - s kapotáží ve středu těla pro jednotlivá kola.

• střešní nosič je na nosítkách  : jedná se o typ standardního současného kolečko. Toto uspořádání umožňuje přenášet zatížení na osu kola, ale studie nejstarších vyobrazení ukazuje, že tato možnost zůstala po dlouhou dobu nevyužita. Tyto varianty jsou spíše charakteristické pro daleký západ Evropy a pro Středomoří .
• střešní nosič se suspenduje pod nosítka (úplně nebo částečně), které neumožňuje efektivní přenos zatížení na kolo, ale nabízí větší stabilitu. Tyto varianty jsou reprezentativní pro střední Evropu, zejména pro Německo. Reprezentaci lze vidět v De Re Metallica od Georgia Agricoly ( Basilej , 1556 ).

• jednoduchý podnos nebo příčníky spojující nosítka, na která jsou umístěny přepravované předměty: prasečí trakař (viz obrázek výše);
• podnos s opěradlem: kolečko starého vlakového nádraží , čert  ;
• horní část s opěradlem a postranicemi (odnímatelnými nebo pevnými), to je tradiční dřevěný trakař z venkova;
• plechová cisterna pro přepravu granulí a kapalin;
• specializovaný nosič nákladu: nádrž, hlaveň, míchačka na beton atd. Obvykle se jedná o jednostopá vozidla.

• Mezi rukojetí a kolem (běžná poloha)
• Před volantem (rodina „ďáblů“: kufr na kolečkách, nákupní taška na kolečkách atd.)

Mechanická analýza

Velikost kola má velký vliv na chování vozidla. Musí mít velmi velký průměr před drsností terénu, procvičovanou s rizikem, jinak by došlo k zablokování. Tato konfigurace zajišťuje lepší účinnost kola . Pokud konzolová poloha kol vozíku umožňuje velké velikosti, níže uvedená studie ukazuje, že v případě kolečka existuje limit, který nesmí být překročen.

Použití kola snižuje odpor proti pohybu vpřed, ale použití jednoho kola (nebo jedné nápravy) nemusí nutně odlehčit tlačné zařízení, které musí také nést část nákladu. Jeden z hlavních zájmů kolečka na přepravě zboží lze ukázat statickou mechanickou studií .

Zohlednění vyvážení rámu trakaře na zemi bez sklonění vede k úvahám o třech vnějších mechanických akcích, které lze modelovat silami .

• hmotnost sestavy skládající se z kolečko a jeho zátěže, zastoupené silou působící na těžiště G  ;P→{\ displaystyle {\ vec {P}} \,}
• akce kola na rámu, zastoupené silou působící na středu spoje C . Samotná předběžná studie kola dokazuje, že tato akce je skutečně kolmá k zemi, pokud je otočné spojení mezi kolem a trakařem dokonalé (bez tření);R→{\ displaystyle {\ vec {R}} \,}
• působení tlakem na rukojeti, zastoupená silou působící na bod M . Tato akce je částečně neznámá a bude určena touto studií.F→{\ displaystyle {\ vec {F}} \,}

V rámci statiky pevná , že zákony Newton nám dva vztahy mezi těmito třemi silami tak, aby byla dodržována rovnováha:

• součet sil je nula :
  (1) :;P→+R→+F→=0{\ displaystyle {\ vec {P}} + {\ vec {R}} + {\ vec {F}} = 0}
• součet momentů je nula ; jejich vyjádřením například ve středu kola C získáme následující vztah:
  (2): M (P) C  + M (R) C  + M (F) C  = 0.

Jelikož váha a působení země jsou svislé, nutně tak, aby byla možná vektorová rovnost (1), je působení posunovače také. Pokud jde o polohu válce, rovnováhy se dosáhne, když jsou ramenní klouby ve stejné vertikální rovině jako zápěstí a podpěry na zemi. Rovnice se tedy promítá do skutečnosti, že kolo a posunovač sdílejí zátěž.

P→=-(R→+F→){\ displaystyle {\ vec {P}} = - ({\ vec {R}} + {\ vec {F}}) \,}

Psaní momentů ve vybraném bodě C má za následek zrušení jednoho z termínů a dává přímý vztah mezi váhou a akcí tlačného, a to: P→{\ displaystyle {\ vec {P}} \,}F→{\ displaystyle {\ vec {F}} \,}

Rozvinutím této rovnice získáme vztah spojující intenzitu těchto snah s rozměry trakaře, a to buď P - b F = 0, nebo dokonce F = P a / b.

Tento vztah popisuje to, co se nazývá pákový efekt při stlačení zde na volant. Abychom ulehčili tlačnému, tj. Snížili intenzitu síly potřebné ke zvednutí rukojetí, existují tři přístupy:

• omezit zatížení v trakaři na snížení P , což je v rozporu se zájmem.
• snížit poměr a / b buď o:
  • zvýšení b, tj. prodloužením nosítek, díky čemuž může být stroj po určité délce méně zvládnutelný,
  • klesající a , což znamená, že v extrémním případě musíte umístit kolo pod trakař. Pokud je tedy tato hodnota nula, posouvač již nemusí nutit sílu k udržení zátěže: toto je přesně geometrie přijatá na ručních vozících nebo rikši . Toto řešení se také dobře využívá u ručního vozíku, který se obvykle používá k přepravě těžkých a objemných nákladů. Řešení ukládá zmenšení velikosti kola tak, aby prahová hodnota zatížení zůstala nízká, což by kvůli odolnější rovnováze zvýšilo citlivost kolečka vůči nehodám v terénu, a tudíž přijetí dvou kol pro ďábla. Nakloněný tvar přední stěny karoserie navíc přispívá ke zmenšení a tím, že přibližuje těžiště dopředu: jedná se o modifikaci, která byla pozorována v historickém vývoji stroje.

Nyní, když se kolečko uvede do pohybu, je nutné přidat k působení tlačného prvku komponentu rovnoběžnou se zemí, rovnající se velikosti zrychlení ( mg ). Paže se poté opře předepsaným směrem jízdy. Tento tah je nezávislý na geometrii kolečka. Problém je stejný (uvedení do pohybu) s vozíkem (2 kola) nebo „vozíkem“ (který má obecně 4 kola). Údržba pohybu však vyžaduje úsilí, které závisí na valivém odporu spojeném s povahou země. Tvrdá půda je mnohem lepší než mastná nebo příliš vysoká tráva.

A konečně, když je kolečko na svahu, působení země již není rovnoběžné s hmotností, nutně je ovlivněna činnost posunovače.

Při stoupání (kolo kolečka proti proudu) se tři přímé linie mechanického působení setkávají nad zemí. Posunovač se musí předklonit, aby stroj držel. Ukázaný případ, nepříznivý, pokud zachováme postoj kolečka, ukazuje, že intenzita působení posunovače však zůstává přiměřená. Problematický je pouze jeho směr. Je zhmotněna přímkou ​​spojující zápěstí s podpěrami na zemi; je to také směr natažených paží. Konfigurace je stejná pro sestup i výstup, přičemž síla tlačného (traktoru) je buď motorická (postupující) nebo odolná. Ve srovnání s použitím na ploše a v případě tlačného zařízení je však dopředná síla značně zvýšena.

Při klesání (podřazené kolo) je vše obráceno. Průsečík linií sil je pod zemí. Studie opět ukazuje, že intenzita působení posunovače je zhruba stejná. K tomu se přidává problém obsahu, zejména pokud je tekutý. Při stoupání lze postoj upravit zvednutím trakaře, při sestupu to již není možné, jakmile se nohy dotknou země.

• Vyvážení kolečka na svahu.

• Pouzdro následného kola.

Čelní pohled na naložené kolečko umožňuje zohlednit riziko převrácení. Díky centrálnímu kolu je vyvážení podobné jako u převrácené páky a posunovač se stává poněkud také žonglérem .

Když je trakař ve vzpřímené poloze s vyváženým zatížením, posunovač zvedne rukojeti působením dvou identických sil (a rovnající se polovině síly stanovené v předchozí studii). Problém nastává, když zatížení již není vyvážené nebo kolečko již není dokonale svislé. Pak již není působení hmotnosti sestavy ve stejné svislé rovině jako kontakt země s kolem. Tento posun vyvolává reverzní točivý moment, kterému musí tlačné zařízení okamžitě čelit, a to působením na rukojeti.

První kvalitativní studie ukazuje, že pak existuje potřeba tření o kontakt země / kolo, jehož řízení se pak může naklonit. Ve skutečnosti, ve stejné situaci na ledu a nabízí téměř nulový koeficient tření , se kolečko otáčí bez varování. Toto nutné tření však nemá žádný vliv na postup kolečka. V tomto směru valivý jev nevyvolává odpor (v každém případě velmi nízký ve srovnání s odporem způsobeným třením) a tření má příčně účinek kolejnice, která vede kolo.

Kvantitativní studie sil podílejících se na udržování trakaře ve fázi převrácení nyní může vést, v první aproximaci, k následujícím závěrům. Za předpokladu, že narovnávací činnost trakaře je prováděna pouze na jedné rukojeti (docela realistický případ), psaní rovnováhy momentů síly dává vztah mezi hmotností a silou vyvíjenou posunovačem.

Zápisem momentů mechanických akcí v kontaktním bodě země / kolo:

P.E=F.m{\ displaystyle Pe = Fm \,}

P.hhřích⁡α=F.H2+ℓ2{\ displaystyle Ph \ sin \ alpha = F. {\ sqrt {H ^ {2} + \ ell ^ {2}}} \,}

Poté se určí působení posunovače:

F=P.hhřích⁡αH2+ℓ2{\ displaystyle F = P. {\ frac {h \ sin \ alpha} {\ sqrt {H ^ {2} + \ ell ^ {2}}}} \,}

Poznámka  : tato hodnota odpovídá minimu intenzity díky optimálnímu směru tohoto mechanického působení zvolenému pro studii.

Abychom toto úsilí omezili, můžeme:

• snížit zatížení kolečka, což je v rozporu s jeho praktičností;P{\ displaystyle P \,}
• snížení těžiště sestavy ( ), což opět omezuje velikost kola, nebo staví proti uspořádání nad karoserií.h{\ displaystyle h \,}
• poznamenejte si polohu rukojetí ( ) a přesuňte je stranou ( );H{\ displaystyle H \,}ℓ{\ displaystyle \ ell \,}
• Nakonec nenaklánějte trakař! výraz v sine ( ) ukazuje, že pokud při slabém sklonu (několik stupňů) opětovné založení nepředstavuje problém, situace se rychle stává zoufalá: v případě kapalného nákladu (jako beton ), rozšířený tvar těla zesiluje nerovnováhu posunem nahoru a na špatnou stranu těžiště.hřích⁡α{\ displaystyle \ sin \ alpha \,}

Velikost kola musí být dostatečně velká, aby se přizpůsobila podmínkám terénu, ale musí zůstat omezená, aby měla přijatelnou výšku pro práh nakládání. Podvozek musí umístit tělo co nejblíže ke kolu a co nejníže z důvodu stability při pojíždění. Na druhé straně bude konečné vysypání obsahu usnadněno vyšší polohou těla… s rizikem nehody během přepravy. Rukojeti musí být zvednuty, aniž by zvedly lokty tlačného pístu na úroveň ramen, a dostatečně od sebe, aby mu poskytovaly co nejvyšší účinnost při udržování rovnováhy.

Výhled

Kolečko představuje jedinečný objekt studia a dobré téma pro kritickou reflexi pro historika technik . Objekt mohl hrát důležitější roli, než se zdá, a to tím, že výrazně usnadní práci na silnicích a polích. Od XVI th  století , jsou výrobci z měst, kteří mají zájem v rolnické práce pravidelně klidovém vzhledem k sezónnosti zemědělské práce. V této souvislosti se bude rozvíjet domácí práce , zejména v souvislosti s textilní výrobou . Kolečko tak bude pro pohyb zboží používáno česačkami, přadleny a dalšími tkalci, jako v Tourcoingu, kde si obyvatelé vezmou přezdívku Broutteux .

Obecně lze inovaci analyzovat jako změnu produkční funkce . Od Karla Marxe po Johna Hickse se debata již dlouho táhla nad tím, zda systematické zkreslení v této změně bylo ekonomikou kapitálu nebo ekonomikou práce . Argument ve prospěch toho druhého spočívá v náchylnosti člověka vyvinout technické prostředky k odstranění sebe sama z problémů: tento princip odpovídá „  objížďce výroby  “. Filologické analýzy na trakař navrhovaného opak zůstává čistě spekulativní, ale ilustruje tuto koncepci perfektně. Zdůrazňuje však také význam organizačního pokroku a ekonomiky kapitálu ...

Vývoj nanotechnologie ukazuje, že tento model i nadále inspiruje současné techniky pomocí nano kolečka, které je dodnes nejmenším mechanismem na světě.

Kolem kolečka

V literatuře a v umění

• La Brouette ou les grandes vynálezy je báseň Jacques Prévert , v textech  : Páv dělá kolo Zbytek udělá šance Bůh v něm sedí a muž ho tlačí.
• La Brouette je báseň Edmonda Rostanda .
• La Brouette du vinaigrier , drama o třech dějstvích od Louise-Sébastiena Merciera .
• Kolečko je obraz Salvadora Dalího (1951), který ukazuje stroj na některých jeho obrazech, jako v jeho explodované Raphaelesque Head nebo La Gare de Perpignan, kde se kolečko stanice připojí k kolečkuMillet's Angelus , stejně jako k nejednoznačnějšímu tvořený párem v pozadí vpravo (priorové, po Angelusovi?). V roce 1955 Dali oznámila natáčení filmu s názvem The Wheelbarrow of Flesh , ve kterém se hrdinka zamilovala do kolečka ...
• Madame Brouette  ”je film Moussy Sène Absy .

	Heraldika a kolečko Málo přítomný v erbech, tam je však kolečko v hřebenu v erbu Pitcairnových ostrovů .

Polysemy slova trakař

• V souvislosti s jeho tvarem je „  trakař  “ název sexuální polohy mezi dvěma partnery.
• Být „kůží na kolečko“ znamená být tvrdé, tuhé a dřevěné. Výraz nalezený v George Sand ( Le Meunier d'Angibault ), Eugène Sue ( Les Mystères de Paris ), Henri Pourrat (The Valor, frašky a dobrodružství Gaspardů v horách)…
• „Být barouetterem“ (deformace trakaře v populárním jazyce) je francouzsko-kanadský výraz , který doslova nebo v obraze znamená: být přepravován bez okolků sem a tam. Brouette je často vyslovován a říká barouette , zejména v Quebecu a v dialektu Marnais . V Quebecu, v mluvené řeči, je slovo kolečko běžně nahrazováno barouette .

Hry pro děti (mladé i staré ...)

Hra na kolečku je určena pro dva lidi, aby simulovali stisknutí kolečka, přičemž jeden hraje roli nástroje a druhý jej tlačí. Jeden ze dvou partnerů tedy chodí po těle víceméně vodorovně, pohybuje se dopředu na rukou, kotníky drží druhý. Týmy dvou závodů.

Procvičují se také závody na kolečkách, kde jsou skutečná kolečka, někdy s lidskou zátěží, nejčastěji ve formě víceméně „akrobaticko-humorného“ kurzu. Některé místní úřady tradičně pořádají takové závody, jako například Saligny (ve Vendée) , který se neváhá kvalifikovat jako „Hlavní město kolečka“.

Kolečka jsou také postavena na stupnici pro nejmladší a jsou oblíbenou hračkou .

Dekorace

Kolečko se často používá jako jednoduchá dekorace v zahradách, nejčastěji jako stojan na květiny. Jsou to zpočátku tradiční kolečka, víceméně mimo provoz a pro toto použití „recyklovaná“. Ale díky úspěchu se zrodila specifická výroba ozdobných a fantazijních trakařů, ve víceméně opracovaném dřevě, v koši, v tepaném železa atd.

Na obrázcích včera a dnes

• Fontána mládí (detail), Lucas Cranach starší (1546).

• První pohled na přístav Toulon - Claude Joseph Vernet .

• Zastoupení staveniště ve středověku

• Kolečko používané v dolech .

• La Rue du gin - originální rytina z roku 1751.

• Zahradní trakař .

• Velké místo - Brusel .

• Skutečné japonské kolečko .

• Zednický nástroj .

• Celoplastické, takzvané „zahradní“ kolečko.

• Dětské kolečko z lakovaného dřeva.

• Stavební kolečko.

• Požární kolečko - vinice se šampaňským .

• Využití „řešení kolečka“ v přístavu Cap-Haitien.

• Encyclopedia of Diderot a Alembert - článek zemědělství a rustikální hospodářství

• Kolečko na ledovec - encyklopedie .

• Deska ilustrující článek Mineralogie - encyklopedie

• Pumpa na alkohol.

• Kolečko v Tanzanii .

• Dekorativní miniatura.

• Dvojitá funkce pro malé pracoviště.

Poznámky a odkazy

1. Malé otázky a velké problémy: Kolečko , str.  81.
2. Didier Gazagnadou , „  Pozdní představení Ďábla a kolečka na Středním východě. Problém antropologie difúzí  “, Techniques et Culture , n os  48-49,2007.
3. Robert Temple, The Genius of China
4. Malé otázky a velké problémy: Kolečko , str.  83 .
5. MJT Lewis, Počátky kolečka , technologie a kultura , ISSN 0040-165X, sv. 35 č. 3 (1994), str. 453-475 (69 ref.)
6. Malé otázky a velké problémy: Kolečko , str. 86.
7. srov. Furetièrov slovník
8. Viz obrázek
9. Nathalie Montel, Historie používání technických objektů: vzorce, projekty a postupy. Příklad koleček na webu Suezského průplavu (1859-1869) , s. 5. Seminář „Objekty“, LATTS (technická, teritoriální a společenská laboratoř)
10. Angus Maddison , kdy a proč Západ zbohatl než ostatní?
11. (en) Životopis Jamese Dysona na www.ideafinder.com
12. Gay, Victor: Archeologický glosář středověku a renesance, 2 obj. Paříž, 1928
13. Viz například Freestyle s kolečkem .
14. Sněhové kolečka
15. Pásová kolečka
16. Kufr na kolečkách
17. Historie technik. , str.  1051 .
18. Historie technik , str. 1053.
19. Nano kolečko
20. Kromě poetického obrazu má asociace mezi pávem a trakařem etymologické opodstatnění. Jules Quicherat , směrem ke středu XIX E  století , v jeho dvou slovníků, francouzsko-latiny a Latinské francouzštině, dává za rovnocenné kolečko, vozidlo s kolečkem, latiny pabillus . Toto slovo by použil kompilátor Aelius Lamprilus na začátku IV .  Století v životě Heliogabala , jako maličkost pabo , malý vůz s kolečkem, něco jako kolečko. Druhé prohlášení, pod pojmem Pabo nebo krůtí (což znamená páv ), vždy pro vozidlo s kolečkem na Slovník Isidora ze Sevilly , na VI -tého  století , citát převzal francouzskou slovníkář Du Cange . Víme však, že tento text Isidora ze Sevilly je nám znám pouze z velmi pozdějších rukopisů, které obsahují řadu pozdních dodatků.
21. Edmond Rostand , La Brouette
22. to nemůžu vzít snadno na sebe , aby se lidi se smát mně do srdce tohoto roku, nemůžu vydržet, já jsem příliš unavená ... , převzato z samomluvy , Yvon Deschamps ed. Leméac, 1973.
23. Barou nm, nebo Barouette nf Wheelbarrow
24. Ozdobné a fantazijní kolečka
25. Dřevěná kolečka víceméně fungovala
26. Košíkářské kolečka

Podívejte se také

Bibliografie

• Bertrand Gille , „Malé otázky a velké problémy: kolečko“, Výzkum v dějinách vědy , Paříž, Seuil, „Bod“, 1983, s. 1.  79–88 . ( ISBN 2-02-006595-9 ) .  
• Pod vedením Bertranda Gillea, Histoire des technik , Paříž, Gallimard, „Encyclopédie de la Pléiade“, 1978. ( ISBN 978-2-07-010881-7 )  
• MJT Lewis, „Počátky kolečka“, Technologie a kultura , roč. 35, n o  3, červenec 1994 , s.  453–475 .
• Robert Temple, The Genius of China: 3000 years of objevy a vynálezy , Ed. Philippe Picquier , 2007. ( ISBN 2-87730-511-2 ) .  
• Viollet-le-Duc , článek „Brouette“, Slovník nábytku , Paříž, 1872, t. Já .
• Markýz de Camarasa, kolečko mluví . Poznámky, náčrtky, schémata, kresby pro historické, bibliografické, etymologické, filologické, teoretické, srovnávací, technické, filozofické, politické, umělecké, kritické, sportovní, turistické a malebné pojednání o trakaři , Madrid, 1925.
• JM Massa, „La Brouette“, Techniques et Civilizations , 1952, t. II , s.  93–95 .
• Frieda Van Tyghem, Op en Om, Middeleeuwse Bouwerf , Brusel, 1966, 2. díl, Včetně jedné z desek.

externí odkazy

• [PDF] Frankelův katalog 1928
• Néo Brouettes, jediný celkový web na trakaři od Francise Mizia
• [PDF] Průvodce konstrukcí trakaře
• [PDF] Příklad koleček na webu Suezského průplavu (1859-1869)