Без существования колес сложно представить хоть один из видов современного наземного транспорта. Колесо - самый первый и самый важный шаг в истории развития транспортных средств.…

Без существования колес сложно представить хоть один из видов современного наземного транспорта. Колесо - самый первый и самый важный шаг в истории развития транспортных средств. Первые упоминания о колесах относиться к Бронзовому веку (3500 - 4000 лет до н.э). Самый высокий уровень развития на тот момент был у племен древних Шумеров, что обитали на территории Месопотамии. Когда люди прекратили вести кочевой образ жизни, они стали разводить хозяйство, засеивать поля, строить дома, а в будущем - целые города. С развитием производства появилась торговля, а это подразумевало перемещение тяжелых грузов на большие расстояния. Именно в этот момент появилось это простое, но гениальное изобретение. Вырубая деревья, люди стали замечать, что бревна гораздо легче катить, нежели таскать на себе. А если подложить под них палку и приподнять, с одной стороны, то перемещать бревна еще проще (Так появился рычаг). В результате такой товар как бревна мог одновременно служить и транспортом, если положить поперек другие бревна или что-то еще. Предполагается, что именно таким образом в древнем Египте перемещали тяжелые каменные глыбы на стройках. Со временем люди стали замечать, что бревна с более тонкой серединой ездят быстрее и ровнее, их меньше заносит в стороны. Из-за этого середину на катках начали специально обжигать, делая её тоньше, а края оставляли не тронутыми. Дальнейшее усовершенствование привело к тому, что середину и валики начали делать отдельно, а затем жестко крепить круги на ось. Так и появилось первое колесо и повозки. Однако жёсткое крепление колес с осью приводило к тому, что вся конструкция вращалась одновременно и с одной скоростью. Такие конструкции были удобны для езды по прямой дороге, но на поворотах тяжелая повозка могла разбиться или перевернуться. В дальнейшем, когда люди начали осваивать металл и выплавлять из него различные изделия, появились колеса с металлическим ободом и спицами. Чуть позже колеса стали делать полностью состоящими из металла. Однако огромным достижением стало изобретение ступицы - приспособления, которое позволяло колесам вращаться отдельно, оставляя ось не подвижной. Для того, чтобы снизить трение, места креплений смазывали дегтем или жиром. Это значительно увеличило подвижность, скорость и надежность повозок. Изобретение шины произошло только в середине 18 века. Для их изготовления использовалась плотная ткань вроде парусины. Колесо - огромны шаг в развитии не только транспорта, крутящиеся конструкции использовали и используют сейчас многие механизмы, например - мельницы или гончарные круги. Без изобретения колеса действительно трудно представить современный мир. История российских дорог Строительство дорог в нашей стране развивалось несколькими отличными от Запада путями по причине недостатка легкодоступных для разработки каменных материалов. Основными источниками получения камня были сбор валунов на полях и разработка гравия в ледниковых отложениях. Во второй половине XVIII в. сеть только почтовых путей из Москвы достигала около 17 тыс. км. Несмотря на такую протяженность дорог и большие потребности в совершенствовании условий перевозок, техника дорожного строительства в России ограничивалась в то время осушением дорожной полосы и укреплением древесными материалами. Началом дорожного строительства в России можно считать 1722 г., когда 1 июня был издан указ Сената о постройке дороги между Петербургом и Москвой. Дорогу строили как грунтовую. В указе от 20 мая 1723 г. говорилось: «… А в болотных местах класть фашины и между ими насыпать землею слоями до тех мест, как вышиною будет с натуральною землею ровно и потом мостить, не подкладывая под испод бревен и сверх того мосту насыпать по небольшому земли». Примитивная технология строительства не способствовала в суровых условиях северо-запада России хорошим результатам. Это привело к тому, что руководители дорожным строительством начали мостить отдельные участки дороги камнем. В декабре 1722 г. Сенат, наконец, решил, что «в нужных местах и где камня довольно есть, из помянутых дорог одну половину, в рассуждении прочности и сбережения лесов, мостить камнем по такому грунту, чтоб камень скоро не опадал и не делалось лощин и не повреждалась бы дорога…». С этого времени в России была принята установка на постройку на магистральных дорогах каменных дорожных одежд. Развитие в России торговли и промышленности требовало содержания дорог в исправном состоянии. На важнейших государственных магистралях основным типом дорожного покрытия стал щебень. Первоначальная технология не предусматривала какого-либо специального уплотнения дорожного покрытия. Идея отказа от уплотнения щебеночных покрытий движением и перехода к уплотнению катком не сразу получила признание и лишь в 40х годах XIX века стала рассматриваться как обязательная. В России в 1786 г. для дорог с проезжей частью была утверждена в качестве обязательной двухслойная конструкция дорожной одежды капитана Баранова: нижний слой — щебень размером «малого куриного яйца», а верхний толщиной 2—4 дюйма — из прочного каменного материала, который при постройке надо было «уколотить поплотнее ручными бабами и выровнять катками, железными и каменными». При укатке рекомендовалось употреблять «катки сначала незначительного веса, но увеличивать по мере укатки вес оных». При этом «польза от катка могла только тогда быть, коль скоро тяжесть его постепенно доходила до 300 пудов нагрузкой в ящик камня». Последняя строительная операция рекомендовалась значительно ранее, чем ее ввел в 1830 г. в строительную практику для щебеночных покрытий во Франции Полонсо. После 1860 г. объем дорожного строительства в России начал сокращаться: до 1861 г. строилось примерно 230 км дорог с твердыми покрытиями в год, а в следующее 20 лет объем строительства сократился до 25—30 км в год. Лишь после 1890 г. в связи с развертыванием строительства стратегических дорог в западных губерниях объемы строительства возросли до 300—350 км. Железных дорог в этот период ежегодно вводилось в эксплуатацию от 730 до 1320 км в год. В период до II Мировой войны получило распространение строительство дорожных одежд из бетона — для всех стран был типичен поперечный профиль бетонного покрытия из соединенных металлическими штырями плит постоянной толщины 18—24 см, укладываемых на песчаное или гравелистое основание или более толстый «морозозащитный слой», предохранявший от пучения. Предполагалось, что толстая бетонная плита, распределяющая давление от колес автомобилей на большую площадь основания, может компенсировать неоднородность грунта земляного полотна. Однако опыт эксплуатации показал, что различие в прогибах центральной части и краев плит при проезде автомобилей приводит к накоплению остаточных деформаций грунта под поперечными швами и образованию там полости, заполняющейся в дождливые периоды водой, разжижающей грунт земляного полотна. В бетоне плиты, не испытывающей полной поддержки грунтового основания, начинают развиваться усталостные явления, приводящие к образованию трещин. Если проследить хронологию развития дорог СССР и западных стран, легко увидеть, что отставание технологии составляло 10-20 лет. Например, учитывая ведущуюся фашистской Германией подготовку к нападению, в России приступили к постройке автомобильной магистрали Москва — Минск, резко отличавшейся по своим техническим параметрам от ранее строившихся дорог. Магистраль была рассчитана на скорость 120 км/ч. Ее проезжая часть была еще без разделительной полосы шириной 14 м предусматривала движение автомобилей в два ряда в каждую сторону. По техническим характеристикам она соответствовала магистралям США 30х годов и законченной к тому времени строительством в Германии дороге Кельн — Бонн. Трудности получения каменных материалов, суровость климата и значительное разнообразие климатических условий предопределили творческое развитие в России конструкций щебеночных дорожных покрытий. Существенным отличием конструкций дорожных одежд в России был отказ от обязательного требования Дж. Мак-Адама о создании дорожной одежды из однородного по составу, крупности и прочности щебня. Средняя полоса европейской части России, где велось строительстве щебеночных покрытий, бедна каменными материалами, т.к. коренные породы покрыты мощными слоями ледниковых отложений. Основным источником получения каменных материалов был сбор на полях валунов. Поэтому вскоре возникла мысль об укладке в нижний слой одежды крупного щебня слабых, но дешевых местных пород. Таким способом построен ряд шоссе в западных губерниях. Вначале, так же как и Мак-Адам, щебеночным одеждам придавали толщину 25 см (10 дюймов), но потом, убедившись, что хорошее уплотнение щебеночного слоя проездом распространяется только на глубину примерно 10 см, а глубже щебень остается в слабо уплотненном состоянии, перешли постепенно в целях уменьшения расходов к толщине 15 см в уплотненном состоянии. Это оказалось возможным в связи с меньшими нагрузками на конные повозки в России по сравнению с применявшимися в Англии. При неблагоприятных грунтовых условиях, где можно было ожидать пучин, щебеночную одежду утолщали до 9—12 дюймов, но, так как это сильно удорожало строительстве, нижнюю часть каменного слоя начали заменять песком. Так было построено шоссе Петербург — Москва. В России идея повышения связности щебеночного покрытия начала реализовываться лишь после введения искусственного уплотнения щебеночных россыпей катками. Для заполнения пор в верхнем наиболее уплотнявшемся слое начали использовать более мелкий материал — клинец и высевки, вдавливаемые весом катка в незаполненные места между щебенками и создающие расклинивание. В России считалось обязательным использование для этой цели щебня тех же горных пород, что и для основной россыпи, поскольку применение мягких легко дробящихся пород, облегчая закатку, давало малоустойчивое, быстроразрушающееся покрытие. Особенностью щебеночных покрытий было то, что они нуждались в повседневном надзоре и ремонте, так как от выбитой щебенки начинался быстрый рост дальнейших разрушений. В 1870 г. было опубликовано первое предложение о методике расчета толщины дорожной одежды. Исходя из представления о передаче в щебеночном покрытий давления от частицы к частице, Е. Головачев пришел к выводу, что «давление колеса, прилагаемое к покрытию через малую прямоугольную площадку… распространяясь в слое щебня под углом естественного откоса…». Прогресс в строительстве щебеночных покрытий по сравнению с техникой, рекомендованной Мак-Адамом, лучше всего сформулировал в 1870 г. Е. Головачев, писавший, что «…начиная с сороковых годов, когда убедились в полной необходимости изучать не только крепость щебня, но и свойства его пыли, обеспечивающей наибольшую связь между щебнем, прибавлять к щебню мелкий материал для заполнения промежутков, укатывать шоссе искусственно до полно-го уплотнения, чтоб сберечь то количество каменного материала, которое должно было, при прежней системе укатки шоссе проездом, обращаться в пыль и осколки, чтоб заполнить промежутки между щебенками, без чего они не могли получить должной неподвижности и устойчивости, что собственно и обеспечивает прочность щебеночной насыпи, когда для облегчения укатки введена была поливка щебня водой и для лучшего уплотнения щебеночного слоя стали в иных местах вместе со щебнем твердых пород, составляющих основу щебеночной насыпи, применять еще примесь щебня мягких известковых пород. Использование геосинтетических материалов характерно для дорожного строительства России только в самом конце 20 века, и то в очень ограниченном объеме. История появления автомобиля Автомобиль на сегодняшний день – это оптимальное средство передвижения, как на территории города, так и по бездорожью. Но было ли так всегда? История появления современного автомобиля изобиловала многочисленными моментами, когда все существование этих таких незаменимых четырехколесных машин стояло под большим вопросом. До появления автомобиля во всем мире довольно успешно использовались упряжи, запряженные лошадьми. С помощью карет, повозок и дилижансов на протяжении многих веков довольно успешно перевозилась почта, банковские средства и, наконец, пассажиры. В зависимости от цели и дальности поездки в дилижанс или карету запрягалось от двух пар и до четырех пар лошадей, которые обеспечивали немыслимую по тем временам тягловую силу. Однако время шло, и с началом научно-технической революции, которая пришлась на начало двадцатого века, умы людей все больше отходили от старых стереотипов – стали появляться невиданные доселе механизмы, способные заменить в работе множество людей. В 1896 г. произошло значимое событие в истории автомобиля в России. В Петербурге построили первый отечественный автомобиль. Так началась история автомобиля в России. Первыми создателями русского автомобиля считаются Е. Яковлев и П. Фрезе. Е.А. Яковлев в 1889 г. открыл производство керосиновых и газовых двигателей. Фрезе был управляющим фабрики конных экипажей. Создатели первого русского автомобиля познакомились на Чикагской выставке. Их предприятия объединили усилия для создания автомобиля. Внешним видом транспортное средство напоминало немецкие и французские машины начала 20 века. В 1896 г. разработка машины была завершена, проведены ее испытания. Автомобиль был представлен на выставке в Нижнем Новгороде. Нужно сказать, что первые авто не были настолько безопасны как сейчас – часто возникали ситуации, в которых гибли люди, и это становилось отправной точкой для провозглашения настоящей охоты на этих монстров. Причем не спасало даже то, что первые автомобили были доступны только очень состоятельным людям, а значит и охранялись соответственно. Автомобили сжигали, обливали кислотой и даже забрасывали камнями. Кроме того, для введения в эксплуатацию автомобилей нужно было, соответственно, менять всю существующую систему дорожного движения, а это было сопряжено с большими финансовыми затратами. Необходимо было расширять старые улочки, создавать автомобильные мастерские и повышать зарплату полисменам, которым с каждым днем было все сложней и сложней уследить за порядком на улице. Еще одним, немаловажным моментом было то, что появление автомобиля разрушало все существующие на то время экономические договоренности по транспортировке, и это ни в коей мере не радовало владельцев конюшен и конезаводов. Естественно, что они не хотели выходить из игры и терять такой прибыльный бизнес, а поэтому – старались постоянно дискредитировать автомобили и запретить их производство. Однако, со временем, бизнес на производстве и обслуживании автомобилей стал еще более выгодным, и постепенно страсти улеглись. Однако, вплоть до начала Первой Мировой войны, автомобиль все таки был явлением довольно редким и единичным, так как до сих пор не было подобрано подходящее топливо для его работы. Ситуация резко изменилась с появлением дизельного топлива – именно этот вид энергетической смеси сделал массовый выпуск автомобилей возможным. Вскоре автомобили заняли подобающее им положение, которое с успехом удерживают на протяжении целого столетия! Задание письменно ответить на вопросы: 1.Назовите основные этапы эволюции колеса 2.Что привело к возникновению автодорог? Год начала дорожного строительства. 3. Расскажите о технологиях строительства дорог. 4. В каком году и кем был построен первый автомобиль? 5.Какие трудности возникали в процессе создания автомобилей?