Koleso (prenos pohybu)

Koleso je kruhový predmet, ktorý otáčaním okolo svojej osi umožňuje pohyb iných predmetov.

V cestnej a železničnej doprave je to významná časť vozidla. Časti kolesa v cestnej a železničnej doprave sú:

náboj nasadený otočne na náprave
ramená (ktoré sú niekedy nahradené plným kotúčom, diskom, drôtmi)
veniec s obručou.
V lodnej doprave sa používa na pohon niektorých lodí lopatkové koleso. Koleso sa používa aj na prenášanie zeminy či uhlia v tzv. lopatkovom nakladači.
 
V strojárstve je to súčasť strojov buď voľne otočná na čape, alebo pevne spojená s hriadeľom (napr. koleso na hriadeli). Ak slúži na prenos krútiaceho momentu, má po obvode treciu plochu (trecie koleso), ozubenie (ozubené koleso, reťazové koleso), drážku (kladka, remenica na klinový remeň), veniec na uchopenie (ručné ovládacie koleso) alebo lopatky (lopatkové koleso, t. j. hlavná časť turbíny, čerpadla a pod.).

Dejiny 

Predpokladá sa, že koleso bolo vynájdené v Mezopotámii ale najstaršie nálezy pochádzajú z Európy. Ílový model býka zapriahnutého za štyrmi kolesami, ktorý sa našiel na západe Ukrajiny sa datuje do obdobia asi 3950 až 3650 pred Kr. Na juhu Poľska (Bronocice) sa našiel štvorkolesový prostriedok vyrytý na keramike starej 3630 až 3380 pred Kr. V Nemecku (Flintbek) sa našli paralelné koľaje z obdobia 3400 pred Kr. Najstaršie nájdené koleso, bolo objavené v Slovinsku neďaleko Ľubľany v roku 2002. Rádiokarbónove datovanie určilo jeho vek na približne 5 150 rokov. Koleso je z jaseňového dreva, má priemer 70 cm a je hrubé 5 cm.

Koleso (prevažne) v doprave

Charakteristika 
Koleso stálo na počiatku 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 hriadeľmi, tak sa koleso otáča buď 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  a priemer hriadeľa je . Teda aj keď objekt tiež prejde , klzné trecie povrchy kĺžu po sebe na vzdialenosť . 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.

Druhy kolies v cestnej doprave 
Podľa účelu použitia
 bicyklové koleso
 koleso automobilu

Podľa konštrukcie kolesa
 Koleso s drôteným výpletom
 diskové koleso

Alternatívy ku kolesám v doprave 
Hoci sa kolesá používajú na pozemnú dopravu veľmi často, sú alternatívy, z ktorých niektoré sú vhodné pre terén, kde 
kolesá sú neefektívne. Alternatívne metódy pre pozemný transport bez kolies:
 Ťahanie bežcami (sane)
 Prenášanie v (sedačkových nosítkach a nosidlách pre zranených)
 Nadnášanie tlakom vzduchu (vznášadlo)
 Nadnášanie elektromagnetickou energiou (magnetický vlak)
 Jazda na zvierati ako kôň
 Chôdza na vlastných nohách
 Chodiaci stroj

Referencie

Pozri aj 
 mlynské koleso
 vodné koleso
 riadiace koleso – kormidlo, volant
 pneumatika
 jednoduchý stroj 
 spica (spojnica)

Iné projekty

Zdroj 

Jednoduché mechanizmy