Ròda

La ròda (var. arròda, cercle, ceucle, roa, roáDicod'Òc, Lo Congrès Permanent de la Lenga Occitana]], recèrca « Roue », 27 d'abriu de 2019, .Dicod'Òc, Lo Congrès Permanent de la Lenga Occitana]], recèrca « Roa », 4 de mai de 2019, ) es una pèça mecanica de forma circulara virant a l'entorn d'un aisse passant per son centre. Probablament inventada durant lo millenari IV avC, d'un biais independent, dins plusors regions d'Euròpa e de Mesopotamia, son aparicion sembla liada a aquelei dau torn de terralhaire e dau carri. Se difusèt dins lo rèsta d'Euròpa, dins lo nòrd d'Africa e en Asia. Puei, arribèt dins lo mond entier pendent lo periòde coloniau.

Fins a la Revolucion Industriala, la ròda evolucionèt gaire qu'èra facha de fusta ò de pèira e aviá d'aplicacions conegudas dempuei l'Antiquitat ò l'Edat Mejana (carris, torns, ròda de palas). Aquò cambièt totalament amb lei transformacions dau sègle XIX qu'entraïnèron l'aparicion de ròdas novèlas coma la ròda ferroviària ò la ròda automobila e l'adopcion de materiaus novèus per la fabricacion coma l'acier ò l'alumini. Uei, la ròda, que fa partida dei maquinas simplas, conoís d'utilizacions variadas e fòrça frequentas dins la vida vidanta.

 Istòria 

 Sistèmas precursors 


Lo principi de desplaçar un objècte pesuc amb un sistèma rotlant es probablament aparegut tre lo Neolitic durant lo periòde megalitic. D'efiech, segon leis ipotèsis actualas deis arqueològs, lo transpòrt dei blòts de pèira necessaris a la construccion d'aquelei monuments foguèt realizat gràcias a de camins de bilhons(fr) Claude Masset e Philippe Soulier, Allées couvertes et autres monuments funéraires du néolithique dans la France du Nord-Ouest : allées sans retour, Errance, 1995.. Pasmens, aqueu metòde pausa de problemas importants, coma la dificultat de mantenir alinhats lei bilhons, que limitan son eficacitatDins lei regions onte la construccion d'una rota classica es complicada, lei camins de bilhons son totjorn utilizats per metre en plaça d'itineraris somaris. En particular, dins lo nòrd de Canadà, plusors rotas d'aqueu tipe existiguèron fins ais ans 1990..

En Mesopotamia e en Elam, lo torn de terralhaire foguèt tanben un sistèma precursor probable de la ròda. D'efiech, aparegut entre  e  avC, aquel otís permetiá de mecanizar la fabricacion de terralhas gràcias a una pèira en rotacionLa data d'invencion dau premier torn de terralhaire vertadier es situada entr  e  avC per leis arqueològs (D.T. Potts, A Companion to the Archaeology of the Ancient Near East, 2012, p. 285). Dins aquò, existiá aperavans, principalament en Elam, de sistèmas mens sofisticats dichs « torns lents »..

 De l'Antiquitat a la Revolucion Industriala 

 L'invencion e lo desvolopament dau carri 


L'invencion de la ròda aguèt luòc d'un biais independent dins plusors regions. Segon lei conoissenças actualas, la pus precòça foguèt l'òbra d'una cultura agricòla installada dins lo sud de Polonha a proximitat dau vilatge de Bronocice(en) David A. Anthony, The horse, the wheel, and language: how Bronze-Age riders from the Eurasian steppes shaped the modern world, Princeton University Press, 2007, p. 67.. Es atestada per una gravadura descubèrta sus un pòt, datat de  a  avC, que representa un carri de quatre ròdas estilizat. Pasmens, dins lei fachs, l'invencion de la ròda sembla quasi simultanèa dins lei Balcans(sl) A. Velušček, K. Čufar e M. Zupančič, "Prazgodovinsko leseno kolo z osjo s kolišča Stare gmajne na Ljubljanskem barju", pp. 197–222 dins A. Velušček (ed.), Koliščarska naselbina Stare gmajne in njen as. Ljubljansko barje v 2. polovici 4. tisočletja, 2009, Opera Instituti Archaeologici Sloveniae 16. , en Euròpa Orientala (cultura de Cucuteni(en) Christoph Baumer, The History of Central Asia: The age of the steppe warriors, I.B.Tauris, 2012, p. 90.), en Sumèr e en Caucàs (culturas de Maikop e dei kurgans). Ansin, de descubèrtas novèlas podrián modificar l'endrech de premiera aparicion de la ròda.

En fòra d'aquelei quatre regions, la ròda foguèt benlèu descubèrta d'un biais independent en China onte lo carri apareguèt vèrs 1200 avC, dins leis Illas Britanicas vèrs 1100-800 avC e en Nubia vèrs 400 avC. Pasmens, aqueleis usatges pus tardius pòdon tanben s'explicar per d'importacions de l'invencion. En revènge, foguèt pas lo cas en Mesoamerica onte la ròda èra coneguda tre 1500 avC(en) F. Gordon Ekholm, "Wheeled Toys in Mexico", American Antiquity, 1946, 11 (4) : 222–228.. Dins aquò, i foguèt solament utilizada per fabricar de joguets car lei Mesoamericans dispausavan pas d'animaus capables de tirar un carri. Ansin, dins aquela zòna, lo transpòrt demorèt essencialament uman fins a l'arribada deis Europèus au sègle XVIDins lei regions andinas, s'utilizava pereu lo lama qu'es un animau fòrça resistent mai que pòu pas transportar mai d'un vintenau de quilogramas..

Lei premierei ròdas èran de ròdas plenas de fusta que podián agantar de dimensions relativament importantas. Per exemple, sus lo site arqueologic anglés de Must Farm, de ròdas d'un mètre de diamètre foguèron descubèrtas. Pasmens, en causa dau pes de la fusta, aquò necessitava l'usatge d'animaus poderós. Ansin, dins lo corrent dau milleni II avC, apareguèron, probablament dins l'estèpa eurasiatica de ròdas de raions (cultura d'Andronovo(en) Christine Keyser, Caroline Bouakaze, Eric Crubézy, Valery G. Nikolaev, Daniel Montagnon, Tatiana Reis e Bertrand Ludes, "Ancient DNA provides new insights into the history of south Siberian Kurgan people", Human Genetics, 2009, 126 (3) : 395–410.). Pus leugieras, permetèron d'utilizar d'animaus mens poderós ò de concebre de carris pus leugiers e pus manejables coma lei carris de guèrra utilizats en Egipte ò en Mesopotamia durant l'Antiquitat AutaUtilizats per lei pòbles de l'estèpa eurasiatica, aquelei carris foguèron benlèu a l'origina de l'introduccion de la ròda en China e dins lo sud d'Asia. Enfin, vèrs 750 avC, lei Cèltas inventèron la ròda ceuclada de fèrre que permetiá de melhorar la resisténcia de la ròda.

 Leis aplicacions productivas 


Après l'invencion de la ròda ceuclada de fèrre, la ròda evolucionèt gaire fins au sègle XIX e a l'aparicion de tecnologias novèlas eissidas de la Revolucion Industriala. Dins aquò, seis aplicacions productivas se diversiquèron pauc a pauc. En particular, entre lei sègles IV e III avC, lei Grècs, leis Egipcians e lei Pèrses comencèron de desvolopar de ròdas de palas(en) Helaine Selin, Encyclopaedia of the History of Science, Technology, and Medicine in Non-Westen Cultures, Springer Science & Business Media, 2003, p. 282.(en) Örjan Wikander, "Chapter 6: Sources of Energy and Exploitation of Power", dins John Peter Oleson (ed.), The Oxford Handbook of Engineering and Technology in the Classical World, Oxford University Press, 2008, pp. 141–142.. Permetent de captar l'energia d'un riu ò d'una cascada, aquela invencion se difusèt rapidament e, au sègle I apC, son usatge èra ben atestat dins l'Empèri Roman e en ChinaDins lo cas de China, una invencion independenta es tanben possibla car lei premierei ròdas de palas chinesas avián una concepcion orizontala qu'èra desconeguda en Orient Mejan.. Modernizada mai d'un còp, especialament durant lo sègle XIX amb l'adopcion de l'acier, es encara utilizada coma basa de certanei turbinas electricas coma la turbina Pelton.

La ròda e lei progrès de l'engenhariá mecanica permetèron egalament l'invencion de l'engranatge en China au sègle IV acC e en Grècia dos sègles pus tardEn Grècia, la [[maquina d'Anticitera mòstra l'existéncia d'un mestritge dei mecanismes fachs d'engranatges entre 200 e 100 avC.. Totjorn en China, foguèt concebuda la bariòta entre lei sègles I avC e I apC(en) Joseph Needham, Science and Civilisation in China: Volume 4, Physics and Physical Technology, Part 2, Mechanical Engineering, Caves Books Ltd, 1965, p. 265.. Dins aquò, per de rasons mau conegudas, se lo principi de la bariòta se difusèt vèrs l'oèst e se son usatge s'impausèt largament en Euròpa, es un otís demorat pauc popular en Africa e dins una partida importanta d'Asia (especialament dins la peninsula indiana). Enfin, durant l'Edat Mejana, la ròda permetèt l'aparicion dau rodet que foguèt probablament inventat dins lo mond musulman au sègle XI(en) Arnold Pacey, Technology in World Civilization: A Thousand-Year History, The MIT Press, 1991, pp. 23–24.. Permetent de fielar la lana, lo lin ò lo coton, se difusèt rapidament rapidament vèrs Euròpa e China.

 Lei transformacions de l'industrializacion 

Començada a la fin dau sègle XVIII, la Revolucion Industriala entraïnèt pauc a pauc l'aparicion de ròdas novèlas basadas sus de concepcions ò de materiaus novèus. Aquò foguèt a l'origina de l'aparicion dei ròdas modèrnas que son uei largament utilizadas per leis equipaments modèrnes. Pasmens, en parallèl, de concèptes pus ancians, coma la ròda de palas, contunièron d'èsser modernizats car tròban totjorn d'aplicacions importantas.

 La ròda ferroviària 


Conegut dempuei lo sègle XV, lo ralh se desvolopèt fòrtament amb l'aparicion dau transpòrt ferroviari au sègle XIX. Aquò necessitèt donc de crear de ròdas novèlas adaptadas ai camins de fèrre e capablas de resistir ai constrenchas exercidas per l'aumentacion de la velocitat e de la massa dei trens. La particularitat principala d'aqueu tipe de ròda es son perfieu de tres partidas (bodin, caucle e benda de rotlament) que li permet de seguir lo ralh. S'impausèt pauc a pauc amb la generalizacion dei ralhs salhents.

Desvolopada dins lo corrent deis ans 1840, la ròda Mansell aguèt una influéncia importanta dins aqueu procès. Èra formada d'una estructura interiora plena constituida de 16 pèças de tèc renfòrçadas per d'elements d'acier. A una epòca onte l'industria siderurgica èra pas totjorn capable de produrre de ròdas metallicas regularas, l'utilizacion de fusta, mens subjècte a d'errors de fabricacion, permetèt de redurre lo risc de desralhamentUn autre avantatge de la ròda Mansell, fòrça presat au sègle XIX, èra la possibilitat de tornar utilizar lei pèças de tèc dei ròdas retiradas dau servici per fabricar de postams.. Ansin, après dos accidents grèus en 1870, lei camins de fèrre britanics decidèron d'adoptar la ròda Mansell per lo transpòrt de passatgiers(en) Colin Maggs, Great Britain's Railways: A New History, Amberley Publishing Limited, 2018, capítol 9..

Amb l'aumentacion dau pes e de la velocitat dei trens, la ròda plena s'impausèt lentament e eliminèt lei ròdas ferroviàrias de raions que foguèron fòrças utilizadas fins a la premiera mitat dau sègle XX. En parallèl, amb l'electrificacion dei linhas, la fusta foguèt remplaçada per l'acier. Uei, una ròda ferroviària classica es generalament facha d'acier motlat, çò que li permet d'aquistar la resisténcia necessàriaUei, lo pes dau tren eu meteis es pas la constrencha principala exercida sus la ròda. D'efiech, amb l'aumentacion de la velocitat dei trens, lo problema principau es subretot de trobar de ròdas capablas de resistir ais efiechs de desagregacion causats per la fòrça centrifuga..

 Lo desvolopament dau pneu 

L'idèa de cubrir lei bendas de rotlament d'un materiau leugier permetent de melhorar l'aderéncia es fòrça anciana. Per exemple, en Mesopotamia Anciana, i aguèt de temptativas per utilizar de bendas de cuer(en) Stephen Bertman, Handbook to Life in Ancient Mesopotamia, Oxford University Press, 2005, p. 35.. Pus tard, foguèron tanben utilizadas de ròdas cubèrtas de fèrre ò d'acier. Pasmens, aqueleis innovacions tecnicas avián pauc d'avantatges a respèct de sa complexitat de realizacion per leis artesans dau periòde.

 Lo pneu de cauchó 


La possibilitat de crear lo premier pneumatic vertadier foguèt permesa per la descubèrta, en 1839, de la vulcanizacion per lo quimista estatsunidenc Charles Goodyear (1800-1860). Aqueu procès permet d'apondre un agent vulcanizant, generalament un compausat sofrat, dins un elastomèr per crear de pònts entre lei cadenas molecularas. Aquò demenís la plasticitat de l'elastomèr mai aumenta fòrtament sa resisténcia. Melhorada per lo Britanic Thomas Hancock (1786-1865), la vulcanizacion permetèt rapidament de trobar d'aplicacions industrialas au cauchó.

Dins lo domeni de la ròda, la pus importanta foguèt l'invencion dau pneumatic a la fin deis ans 1840 per l'Escocés Robert Thomson (1822-1873) que depausèt un brevet en 1847(en) Brevet estatsunidenc n°5104, 8 de mai de 1847, . Lo pneumatic de cauchó permetiá de concebre de ròdas pus leugieras. Dins aquò, Thomson trobèt ges de mercat. Ansin, en 1888, un autre Escocés, John Boyd Dunlop (1840-1921), tornèt descubrir lo pneu d'un biais independent. Au contrari de son predecessor, capitèt de l'adaptar ai velocipèdes e, rapidament, a totei lei veïculs leugiersL'invencion d'un pneu desmontable per lei fraires Michelin, tre 1891, facilitèt tanben la difusion dau pneu de cauchó car permetèt de reglar lo problema dei crebasons.. En particular, l'utilizacion dau pneu venguèt rapidament la nòrma per leis automobilas de la fin dau sègle XIX.

 La ròda automobila 


Au començament dau sègle XX, lo domeni automobil adoptèt de ròdas d'artilhariá, qu'èran de ròdas de dotze raions fachas de fusta aparegudas au sègle XVII, inspiradas dei ròdas equipant lei veïculs ipomobiles dau sègle XIX. Per exemple, equipavan la Ford T de 1908 que foguèt la premiera veitura producha d'un biais industriauDe ròdas d'acier foguèron disponiblas en 1926. Pasmens, la produccion de la Ford T s'arrestèt un an pus tard.. Pasmens, aquelei ròdas èran mau adaptadas a la circulacion automobila. En particular, podián aisament se desintegrar dins lo cas d'un tuert tròp violent amb un trepador.

Per reglar aqueu problema, foguèt premier, a la fin deis ans 1910, inventada lo concèpte de ròda levadissa que permetiá de remplaçar rapidament una ròda destrucha. Foguèt pasmens pas sufisent car aquò empachava pas d'accidents causadas per la manca de fisabilitat dei ròdas d'artilhariá. A la fin dau decenni 1920, apareguèt donc la ròda suspenduda qu'èra una ròda metallica (acier ò aluminiL'utilizacion d'aliatges leugiers, principalament formats d'alumini, apareguèt dins lo corrent deis ans 1920.) constituida de plusors desenaus de raions e d'una genta. Dominèt fins ais ans 1970.

D'efiech, en despiech d'avantatges coma una massa febla e una soplesa importanta, la ròda suspenduda es costosa e son usatge es desenant limitat ai motòs, ai veituras de colleccion ò a certanei veïculs tot-terren. A partir deis ans 1970, foguèt donc pauc a pauc remplaçada per la ròda de brancas, generalament facha d'acier motlat per formar un blòt unic, que sa produccion es pus aisada e qu'es venguda l'estandard actuau dau transpòrt rotier.

 Lo pneu radiau 


Inventat en 1915 per l'Estatsunidenc Arthur W. Savage (1857-1938)(en) Brevet estatsunidenc n°, 7 de novembre de 1916, , lo pneu radiau aguèt una influéncia majora sus lo desvolopament dei ròdas modèrnas. Pasmens, coma per lo pneumatic concebut per Robert Thomson, passèt per malha fins a sa reinvencion per la companhiá francesa Michelin en 1946. Integrat tre 1948 sus la Citroën 2CV, lo pneu radiau demostrèt rapidament seis avantatges (reduccion de la consumacion de carburant, resisténcia superiora...). Venguèt ansin la nòrma dins l'automobila avans de se difusar vèrs d'autrei sectors coma lo transpòrt aerian (ont es majoritari per leis avions de linha).

 Lei ròdas modèrnas 


Dempuei l'invencion dau pneu radiau, la ròda contunièt d'evolucionar. Un premier ensems d'avançadas regarda ansin lei materiaus utilizats per la fabricacion amb un melhorament deis aliatges d'alumini qu'èran sovent tocats per la corrosion durant la premiera mitat dau sègle XX e amb l'adopcion de compausats novèus pus leugiers coma lo titani ò lei fibras de carbòni.

Un segond ensems de progrès pertoca lo desvolopament de concèptes novèus coma lei ròdas olonòmas e lei ròdas mecanum, respectivament inventadas en 1919(en) Brevet estatsunidenc n°, 3 de junh de 1919,  e en 1972(de), Brevet alemand n°, . Permetent d'articular la ròda ela meteissa, aquelei sistèmas permèton de desplaçar un veïcul dins totei lei direccions dins un espaci reduch gràcias a de rotacions. En 1990, foguèt egalament brevetada una ròda sensa boton per la companhiá soïssa Sbarro. Pasmens, aqueu tipe de ròda, costós e malaisat de produrre, presentan encara tròp d'inconvenients e son usatge es donc fòrça rar.

Enfin, dempuei la fin dau sègle XX, aparéis una tendància novèla qu'es la possibilitat, en certanei domenis tecnics, d'abandonar l'utilizacion de la ròda. Per exemple, es lo cas dei turbinas basadas sus lo concèpte de la ròda de palas que son uei concurrenciadas per de turbinas d'eliça. Pasmens, la tecnologia pus impressionanta es probablament aquela dau tren de sustentacion magnetica que permet de desplaçar un tren sensa utilizar un ralh.

 Principis de foncionament 

 Descripcion 


Una ròda es generalament constituida de tres partidas principalas. Lo centre es lo boton qu'assegura lo guidatge en rotacion a respèct dau supòrt (chassís, braç...). Son diamètre es sovent fòrça pichon en comparason d'aqueu de la ròda, çò que permet de redurre lei fretaments entre lo boton e lo palièr de l'aisse.

La periferia es sovent dicha genta. Es l'endrech ont es fixat la benda de rotlament qu'es en contact amb lo sòu. Dins lo cas d'una ròda de palas, la periferia es l'endrech onte se tròban lei palas e se parla pas de genta. La benda de rotlament es tanben dicha bendatge es una pèça de gausidura que se fixa a l'entorn de la genta. Uei, per lei veïculs automobilas, lei velòs, lei motòs e leis avions, es sovent remplaçada per un pneumaticPasmens, de tota rigor, lo nom complèt dau pneumatic es « bendatge pneumatic ».

Enfin, l'estructura intermediària de la ròda ocupa l'espaci entre lo boton e la periferia. Son ròtle es d'assegurar lo liame entre lei doas partidas precedentas. Plusors tipes diferents d'estructuras intermediàrias existisson mai lei pus frequents son leis estructuras plenas e de raions. De centenaus de variantas existisson segon lo materiau e l'organizacion dei partidas plenas ò dei raions.

 Ròda e friccion 


La ròda permet de demenir considerablament la fòrça necessària per desplaçar una carga. D'efiech, sensa ròda, possar una carga pesuca es un trabalh malaisat e alassant car lo contacte entre la carga e lo sòu engendra una importanta fòrça de fretament que s'opausa au movement. Rapidament, especialament se lo sòu es pauc lisc, aquò va enedir tot desplaçament de la carga.

L'utilizacion de la ròda permet de resòuvre aqueu problema car, a un instant donat, unicament una pichona partida de la ròda es en contacte dirèct amb lo sòu : lo rèsta es totjorn liure de se desplaçar e la fraccion de fretament que demòra permet l'aderéncia de la ròda au sòu. Puei, lei ròdas son fixadas, gràcias au boton, a un aisse que permet de transmetre la fòrça de traccion au veïcul. Per eliminar tota pèrda inutila d'energia, la joncion entre la ròda e l'aisse es sovent assegurada per de coissinets de bòlas que permèton de transmetre la fòrça sensa congrear un fretament importantLo rotlament de bòlas foguèt inventat amb l'aparicion dau molin d'aiga. Foguèt adaptat tre 1869 sus lei veïculs de la Revolucion Industriala..

Dins lo cas d'una ròda de palas, lo principi es similar mai l'objectiu es diferent. La friccion entre la pala e l'aiga permet a la ròda de captar d'energia qu'es alora transmesa a l'aisse. Un mecanisme fixat a l'aisse permet alora de recuperar aquela energia per desplaçar lei pèças d'una installacion mecanica (pèira de molin...).

 Alternativas a la ròda 


D'alternativas a la ròda existisson segon lei regions e leis utilizacions. Durant l'Antiquitat, èra ansin possible d'utilizar un tirassèu per se desplaçar sus de sòus onte lei fòrças de fretament son feblas coma la nèu ò l'arena. Ansin, aqueu metòde foguèt probablament utilizat per desplaçar lei cargas pesucas necessàrias a la construccion dei monuments de l'Egipte Antica(en) Paul T Nicholson, Ian Shaw, Ancient Egyptian materials and technology, Cambridge University Press, 2000, p.18.. D'autra part, en l'abséncia de carri, èra possible de desplaçar de cargas dins de sacs portats per d'animaus ò d'èssers umans. Per exemple, foguèt lo cas lòng de la Rota de la Seda ò en Mesoamerica onte lo comèrci èra fòrça actiu maugrat l'abséncia de bèstia de tira.

La Revolucion Industriala multipliquèt lo nombre d'alternativas amb l'aparicion de tecnologias novèlas. La premiera foguèt probable l'aeroeslissaire que foguèt imaginat tre lo sègle XVIII. Puei, au sègle seguent, apareguèron lei veïculs d'eliça e lei veïculs de canilha. Dins aquò, lei premiers conoguèron un succès feble en causa de sa complexitat e lei segonds utilizan de ròdas au sen de son mecanisme. Enfin, au sègle XX, foguèron concebuts lei veïculs marchaires que permèton de desplaçar de cargas importantas sus de distàncias feblas. Enfin, foguèt desvolopat lo tren de sustencion magnetica que permet d'agantar de velocitats superioras ai trens de ròdas classicas. Totjorn en desvolopamentEn 2019, solament 110 km de linha de sustension magnetica èran en servici dins lo mond., podriá coneisser una creissença importanta dins lo corrent de la segonda mitat dau sègle XXI.

 Simbolisme 

La ròda es un simbòl frequent dins lei religions que simboliza lei cicles, lei recomençaments e lei renovelaments. Dins la màger part dei tradicions, es ansin associada amb lo Soleu. Pasmens, coma en Grècia, podiá tanben èsser l'atribut dei divinitats de la fortuna. Dins lo bodisme, la « Ròda de la Lèi » (Dharmachakra) representa l'ensenhament de Boda.

 Galariá e tipes de ròda 

 Liames intèrnes 

 Maquina simpla.
 Ròda de raions (ròda d'artilhariá, ròda suspenduda...).
 Ròda ferroviària (ròda Mansell).
 Pneumatic.

 Bibliografia 

 Nòtas e referéncias