Инновации 22 июля 2022

В МГУ переизобрели колесо

Сотрудник Московского университета запатентовал новый движитель для наземного транспорта. Его разработка разрешает давний спор: что лучше — колесо или шагающий механизм. Оказывается, лучше не шагать или катиться, а переваливаться

Сотрудник МГУ предложил решение двухсотлетнего вопроса о том, что же лучше — колесо или шагающий механизм

Пресс-служба МГУ

Чтобы машина начала передвигаться, необходимо перевести энергию, например от двигателя, в полезную работу. За это отвечают разнообразного типа движители: колесо, гусеница, шагающий механизм. Сотрудник МГУ предложил еще один, который решает двухсотлетний вопрос о том, что же лучше — колесо или шагающий механизм.

«Оказывается, лучше переваливаться. Изобретение объединяет колесный и шагающий принцип передвижения, в связи с чем и решается вопрос о преимуществах той или другой формы движения», — рассказывает изобретатель Алексей Осокин, кандидат физико-математических наук, сотрудник управления Программой развития Московского университета.

Устройство обладает простой конструкцией и выполнено из двух взаимосопряженных дисковых элементов, соединенных между собой особым образом. Дисковые элементы 1 выбраны идентичного размера, имеющими равный радиус R, центры О и О1, равную толщину, сплошность, плотность и вес. Предпочтительно, чтобы оба дисковых элемента были выполнены из идентичного материала
2 - точка сопряжения дисков

Пресс-служба МГУ

Движитель состоит из двух одинаковых дисков, соединенных друг с другом под прямым углом в одной точке на обводах дисков либо на части общего радиуса. Перемещение происходит попеременно по краю то одной части, то другой, и движение получается переваливанием — с одного на другой диск.

Такое двойное колесо шагает, но для его движения нужно подавать простой вращательный момент. При этом оно может двигаться не только по ровной поверхности, но и по лестницам, и по сильно пересеченной местности.

«Чтобы использовать его в механизмах, опора должна соединять среднюю, ровно движущуюся точку между двумя составными дисками и собственно корпус машины. В транспорте для устойчивости можно использовать два подобных новых движителя или больше. Без сомнения, использование нового движителя будет очень важно для вездеходов, механизмов перемещения по лестницам, колясок для людей с особыми потребностями», — подводит итог изобретатель.

Как сообщается в описании к изобретению, опубликованному Роспатентом, «Изобретение относится к движителям наземных безрельсовых транспортных средств, а именно к конструкции колес транспортных средств повышенной проходимости, преимущественно самоходных, детских колясок, грузовых тележек и носилок для больных. Движитель включает два дисковых элемента равного радиуса R, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях и сопряженных друг с другом по радиальной линии, соединяющей центры дисковых элементов и расположенной в обеих плоскостях размещения дисковых элементов. Технический результат — обеспечение совмещения колесного и шагающего принципов перемещения в одном устройстве при упрощении его конструкции. Техническая проблема, решаемая посредством заявляемого изобретения, заключается в необходимости преодоления недостатков, присущих известным аналогам за счет создания простого и надежного устройства, способного перемещаться как по плоской, так и по ступенчатой поверхности».

По материалам пресс-службы МГУ

Всемирная колесная история

Место и время изобретения колеса остаются неясными, поскольку древнейшие намеки не гарантируют существования реального колесного транспорта или датируются слишком большим разбросом. Изобретение колеса приписывают месопотамской цивилизации. Однако в отличие от других прорывных изобретений, колесо не может быть приписано одному или нескольким изобретателям. Свидетельства раннего использования колесных тележек были найдены на Ближнем Востоке, в Европе Индии и Китае. Неизвестно, изобрели ли китайцы и европейцы колесо независимо друг от друга или нет.

Царь Ашшурбанапал охотится на львов с колесницы. Рельеф из Северного дворца в Ниневии, ок. 645—635 годы до н. э.

Изобретение цельного деревянного дискового колеса относится к позднему неолиту и может рассматриваться в сочетании с другими технологическими достижениями, которые привели к раннему бронзовому веку. Это означает, что прошло несколько тысячелетий без колеса даже после появления сельского хозяйства и гончарного дела, во время керамического неолита.

· 4500‒3300 гг. до н. э. (медный век): изобретение гончарного круга; первые массивные деревянные колеса (диски с отверстием для оси); первые колесные транспортные средства; одомашнивание лошади.

· 3300‒2200 гг. до н. э. (ранний бронзовый век).

· 2200‒1550 гг. до н. э. (средний бронзовый век): изобретение колеса со спицами и колесницы.

Халафской культуре (6500‒5100 гг. до н. э.) иногда приписывают самое раннее изображение колесного транспортного средства, но это сомнительно, поскольку нет никаких свидетельств того, что халафийцы использовали колесные транспортные средства или даже гончарные круги. Предшественники гончарных кругов, известные как «турнетты» или «медленные колеса», были известны на Ближнем Востоке к V тысячелетию до нашей эры. Один из самых ранних образцов был обнаружен в Тепе-Пардис (Иран) и датируется 5200‒4700 гг. до н. э. Они были сделаны из камня или глины и крепились к земле с помощью колышка в центре, но для поворота требовалось значительное усилие. Настоящие гончарные круги, которые свободно вращаются и имеют механизм колеса и оси, были разработаны в Месопотамии в 4200‒4000 годах до н. э. Самый старый сохранившийся образец, который был найден в Уре (современный Ирак), датируется примерно 3100 годом до н. э. Колеса неопределенного размера также были найдены в цивилизации долины Инда — цивилизации IV тысячелетия до н. э., охватывающей территории современных Индии и Пакистана.

Древнейшие косвенные свидетельства колесного движения были найдены в виде миниатюрных глиняных колес к северу от Черного моря до 4000 года до н. э. Начиная с середины IV тысячелетия до н. э. свидетельства концентрируются по всей Европе в виде игрушечных машинок, изображений или колей. В Месопотамии изображения колесных повозок, найденные на глиняных табличках в районе Эанна в Уруке, в шумерской цивилизации, датируются 3500‒3350 гг. до н. э. Во второй половине IV тысячелетия до н. э. свидетельства колесных транспортных средств появились почти одновременно на Северном (Майкопская культура) и Южном Кавказе и в Восточной Европе (Кукутени-трипольская культура).

Из Википедии

Темы: Инновации