Ο τροχός και οι χρήσεις του

Τι είναι ο τροχός

Ο τροχός είναι  μια κατασκευή  κυκλικού σχήματος που εκτελεί περιστροφή γύρω από  έναν άξονα. Ο νοητός άξονας περιστροφής , περνά από το κέντρο του  τροχού και είναι κάθετος στο επίπεδο του τροχού. 

Ο πραγματικός άξονας θα έχει μία από τις παρακάτω επιλογές : 

(i) ο τροχός θα είναι ελεύθερος να περιστραφεί γύρω από τον άξονα πχ η μπροστινή ρόδα του ποδηλάτου 

(ii) ο τροχός θα είναι στέρεα συνδεδεμένος με αυτόν ,πχ ο τροχός ενός ανεμόμυλου ή νερόμυλου 

Ο τροχός είναι μια από τις πρώτες απλές μηχανές και ως γνωστόν χρησιμοποιείται σε μεγάλη ποικιλία εφαρμογών, για παράδειγμα στα τροχοφόρα οχήματα,στους ανεμόμυλους,νερόμυλους,ρουλεμάν,τροχαλίες,γρανάζια,παιχνίδια,δίσκοι μουσικής κτλ.

ΑΚΟΛΟΥΘΕΙ ΣΥΝΔΕΣΜΟΣ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗΣ ΜΕ ΘΕΜΑ Ο ΤΡΟΧΟΣ ΚΑΙ ΟΙ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ

Ο τροχός, θεωρείται μια από τις μεγαλύτερες και αρχαιότερες εφευρέσεις. Η αρχαιότερη χησιμοποίηση τροχών είναι πιθανά αυτή των συσκευών της αγγειοπλαστικής τo 3,500π.Χ. στη Μεσοποταμία. Κάρα με τροχούς έχουν βρεθεί σε προϊστορικούς τάφους στην περιοχή του Καυκάσου οι οποίοι χρονολογούνται γύρω στο 3700 π.Χ.  Βλέποντας ο άνθρωπος τα πλεονεκτήματα του άρχισε να τον χρησιμοποιεί σε πολλές εφαρμογές τροποποιώντας τα χαρακτηριστικά του για να πετύχει καλύτερα αποτελέσματα.

ΥΛΙΚΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΉΣ ΤΟΥ ΤΡΟΧΟΎ ΔΙΑΧΡΟΝΙΚΆ , (Ανάλογα το σκοπό που εξυπηρετούν)

• Ξύλο από συγκεκριμένα δένδρα με ανθεκτικότητα
• Πέτρα κυρίως στους μύλους
• Σίδερο σφυρήλατο
• Χυτοσίδηρος ή μαντέμι
• Ξύλο σε συνδυασμό με σιδερένιο στεφάνι για περισσότερη αντοχή και διάρκεια ζωής
• Χάλυβας - ατσάλι  και κράματα αυτού 
• Κράματα αλουμινίου όπως του ντουραλουμίνιο για τις τροχαλίες πχ των οχημάτων κτλ. ή με μαγνήσιο για ζάντες  οχημάτων 
• Ειδικά πλαστικά για ελαφριές χρήσεις όπως πχ στα παιχνίδια κτλ.
• Καρβίδια πυριτίου για δίσκους κοπής άλλων υλικών 
• Και διάφορα άλλα υλικά όπως το τεφλόν,η σιλικόνη, τα κεραμικά υλικά κτλ

ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΤΡΟΧΟΥ

• Σε εφαρμογές μεταφοράς ο τροχός επιτρέπει τη σημαντική μείωση των τριβών, διευκολύνοντας έτσι τη μετατόπιση αντικειμένων μεγάλου βάρους. Ακριβέστερα οι τριβές κύλισης  είναι πολύ μικρότερες.(τροχοί οχημάτων,ράουλα μεταφοράς αντικειμένων )από τις τριβές ολίσθησης 
• 
  
  
  
  

• Ο τροχός του αγγειοπλάστη περιστρεφόμενος γύρω από τον άξονα του χρησιμοποιείται για να προσδίδει και να διατηρεί σε περιστροφική κίνηση το προς επεξεργασία πήλινο αντικείμενο. Κάτι παρόμοιο είναι και ο σφόνδυλος,ένα τροχός με το περισσότερο βάρος κατανεμημένο στην περιφέρεια και χρησιμοποιείται σε πολλές εφαρμογές με σκοπό την αποθήκευση ενέργειας Κλασσικό παράδειγμα είναι ο σφόνδυλος - βολάν του συμπλέκτη στα οχήματα, αλλά και το σφονδύλι στο αδράχτι που χρησιμοποιούσαν παλαιότερα οι γυναίκες για το γνέσιμο του μαλλιού.

• Ο τροχός σε διάφορες μηχανικές εφαρμογές και μηχανήματα μπορεί να χρησιμοποιείται για τη μετατροπή περιστροφικής κίνησης σε γραμμική ή αντίστροφα. Για παράδειγμα, σε ένα αυτοκίνητο η παλινδρομική κίνηση του εμβόλου του κινητήρα μετατρέπεται σε περιστροφική κίνηση του στροφαλοφόρου άξονα μέσω του διωστήρα (μπιέλα), περιστροφική κίνηση του διαφορικού η οποία τελικά μετατρέπεται σε γραμμική κίνηση ολόκληρου του οχήματος μέσω των τροχών. Άλλο γνωστό παράδειγμα είναι το βαρούλκο: καθώς το συρματόσχοινο τυλίγεται γύρω από το τύμπανο, που δεν είναι παρά ένας επιμήκης τροχός, η περιστροφική κίνηση του τυμπάνου μετατρέπεται σε γραμμική κίνηση του φορτίου που βρίσκεται στο άκρο του συρματόσχοινου. Ένα άλλο παράδειγμα είναι και η περίπτωση του τιμονιού ενός αυτοκινήτου που η περιστροφή του μετατρέπεται σε ευθύγραμμη κίνηση με την βοήθεια ενός οδοντωτού κανόνα ,της κρεμαγιέρας.

• Ένα ζευγάρι τροχών διαφορετικής διαμέτρου σε διάφορες μηχανικές εφαρμογές και μηχανήματα μπορεί να χρησιμοποιείται ως σύστημα μείωσης ή αύξησης της ροπής αλλά και των στροφών. Γνωστό παράδειγμα είναι η μετάδοση κίνησης ή/και ισχύος μέσω ιμάντα π.χ. στις παλιές ραπτομηχανές ή στις γεωτρήσεις. Επίσης γνωστό παράδειγμα είναι το σύνολο των  οδοντωτών τροχών που υπάρχουν μέσα σε ένα κιβώτιο ταχυτήτων ενός αυτοκινήτου ή ενός ποδηλάτου.

• Με κατάλληλους οδοντωτούς τροχούς - γρανάζια μπορούμε να  μεταδώσουμε την κίνηση από ένα  άξονα σε έναν άλλο κάθετο στον πρώτο.Αυτο επιτυγχάνεται με ένα ζεύγος ατέρμονα κοχλία και οδοντωτού τροχού.

• Με κατάλληλους οδοντωτούς τροχούς μπορούμε να μεταδώσουμε την κίνηση σε ασύμβατους άξονες χρησιμοποιώντας ελικοειδείς οδοντωτούς τροχούς 

Η ΣΦΑΙΡΑ-ΜΠΑΛΑ  ΩΣ ΤΡΙΣΔΙΑΣΤΑΤΟΣ ΤΡΟΧΟΣ

Σφαίρα ονομάζεται ο γεωμετρικός τόπος των σημείων που απέχουν σταθερή απόσταση ρ από ένα σημείο Ο στον τρισδιάστατο χώρο. Το σημείο Ο ονομάζεται και κέντρο της σφαίρας και η απόσταση ρ ακτίνα. 

Το σφαιρικό σχήμα  έχει πολλά πλεονεκτήματα   . όπως:

Μπορεί να κινηθεί προς όλες τις διευθύνσεις στο οριζόντιο επίπεδο αλλά και στο κατακόρυφο 

Παρουσιάζει  μικρές τριβές κύλισης όπως ο τροχός καί για αυτό χρησιμοποιείται για μεταφορά αντικειμένων

Είναι ένα στερεό που μπορεί να φτιάξει ο άνθρωπος με τα χέρια πχ στη μαγειρική -ζαχαροπλαστική 

 Για αυτούς τους λόγους χρησιμοποιήθηκε και χρησιμοποιείται  πολύ στην κατασκευή τεχνολογικών προϊόντων ,όπως:

• οι μπάλες-τόπια των κανονιών
• οι μπάλες των διάφορων παιχνιδιών

• οι σφαίρες-μπίλιες των ρουλεμάν κύλισης
• οι σφαίρες-roller ball των στιλό
• Το roll-on στα αρώματα
• Το σχήμα του πρώτου δορυφόρου Sputnik 
• Οι μπάλες εκγύμνασης για φυσιοθεραπεία των χεριών αλλά και αλλού 
• κ.τ.λ

ΥΛΙΚΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΉΣ ΣΦΑΙΡΏΝ -BALLS

• Ξύλο για παιχνίδι και διακοσμητικά 
• Πέτρα ως μπάλες καταπέλτη 
• Γυαλί για κατασκευή παιχνιδιών 
• Πλαστικά διαφόρων τύπων ανάλογα τη χρήση τους πχ οι μπάλες του μπιλιάρδου είναι κατασκευασμένες από ειδικές ρητίνες 
• Σίδερο πχ μπάλες κανονιών (τόπια)
• Ειδικά κράματα χάλυβα 
• Τιτάνιο για μπίλιες ρουλεμάν 
• Κεραμικά υλικά για τις μπίλιες  κάποιων ρουλεμάν 
• Αντιμαγνητικά υλικά για ειδικές χρήσεις πχ.ναρκαλιευτικά
•