İnsanlık tarihi boyunca birçok büyük icat ortaya çıkmış ve bu icatlar hayatımızı büyük ölçüde değiştirmiştir; tekerlek de bunlardan biridir. Günlük seyahatleriniz, ister bisiklet, ister otobüs, ister araba olsun, bu ulaşım araçları tekerlekler sayesinde gerçekleşir.
Tekerleği kimin icat ettiğini kesin olarak kanıtlamak zor olsa da, bir şey kesin: tekerleğin icadı yavaş ve uzun bir evrimsel süreçti; başlangıçta insanlar yuvarlanmanın, kaymaktan çok daha fazla enerji tasarrufu sağladığını keşfettiler.
İnsanlar ağır kütüklerin altında, kütükleri yuvarlayarak eşyaları taşıyorlardı ve daha sonra kütüklerden ilham alarak tekerleği icat ettiler. Tek tekerlek ve araç aynı anda var olmalıydı; tek tekerlek çok işe yaramazdı, birkaç tekerlek ve aksın birleşimi işlevini en üst düzeye çıkarabilirdi.
İnsanlığın tekerleği icat etmediğini varsayarsak, ister eski ister modern olsun, toplumumuzun nasıl olacağını tahmin etmek zordur; tekerleğin rolü apaçık ortadadır, ancak daha da önemlisi toplum açısından önemi büyüktür.
Tekerleğin icadı, insanlığın sadece uzun mesafeler kat etmesini değil, aynı zamanda daha ağır nesneleri daha uzak yerlere taşımasını da mümkün kılmış, böylece büyük ölçekli şehirler, ticaret ve alışveriş gelişmiştir. Tekerlek, en basit ama olağanüstü bir icattır; icadı doğrudan veya dolaylı olarak toplumun gelişimini ve ilerlemesini belirlemiştir; bu nedenle tekerleğin icadı, insan uygarlığının ilerlemesinin önemli sembollerinden biridir.
Tekerlek geliştirme sürecinde, tekerleğin yalnızca düz bir çizgide hareket edebildiği, ağır nesnelerin taşınmasında yön değiştirmenin daha zor olduğu fark edildi. Bunun üzerine, yönlendirme yapısına sahip tekerlekler, yani döner tekerlekler veya üniversal tekerlekler icat edildi. Döner tekerleklerin icadı, taşıma verimliliğini büyük ölçüde artırdı ve endüstrinin gelişmesiyle birlikte uygulamaları da giderek yaygınlaştı. Döner tekerlekler, vazgeçilmez parçalardan biri haline geldi ve özel bir endüstri konusu oldu.
Tekerlekler arasında hareketli tekerlekler, sabit tekerlekler ve frenli hareketli tekerlekler bulunur. Hareketli tekerlekler, 360° dönebilen evrensel tekerleklerdir; sabit tekerlekler ise döner yapısı olmayan ve döndürülemeyen, genellikle bu iki tür tekerlekle birlikte kullanılan yönlü tekerleklerdir.
Tekerleklerin ana bileşenleri şunlardır:
Dolaşmayı önleyici kapak: Tekerlek ile braket arasındaki boşluğa nesnelerin girmesini önlemek ve tekerleğin serbestçe dönmesini sağlamak için kullanılır.
Frenler: Direksiyonu kilitleyen ve tekerleği yerinde tutan frenler.
Destek braketi: Taşıma aracına monte edilir ve tekerleğe bağlanır.
Tekerlek: Kauçuk veya naylon vb. malzemelerden yapılmış olan tekerlek, malların taşınması için döner.
Rulmanlar: Ağır yükleri taşımak ve direksiyon çabasını azaltmak için rulmanların içinde kayan çelik bilyeler.
Aks: Yükün ağırlığını taşımak için rulmanları destek çerçevesine bağlar.
Tekerlekler esas olarak tıbbi tekerlekler, endüstriyel tekerlekler, mobilya tekerlekleri, süpermarket tekerlekleri vb. olarak sınıflandırılabilir. Tıbbi tekerleklerin son derece sessiz, kimyasallara dayanıklı ve yönlendirme açısından esnek olması gerekmektedir.
Endüstriyel üniversal tekerleklerin nasıl üretildiğini anlamak için
Öncelikle, çelik levha presle sacın boyutuna göre kesilir ve aynı zamanda sac üzerine yuvarlak delikler açılır; bunların çoğu Q235 malzemeden üretilmiştir.
Damgalanmış levha pres kalıbına yerleştirilir ve braket, bükme levhası şekillendirilir.
Damgalama kalıplama yöntemiyle kase şeklindeki disk önce yağlama yağına, ardından çelik bilyelere (çelik bilye sayısı şarttır) batırılır, daha sonra kase şeklindeki diske braket monte edilir, braket de yağlama yağına ve çelik bilyelere batırılır.
Çelik bilyeyi taktıktan sonra tıpa ve rondelayı takın, kase şeklindeki diskin içindeki silindiri hidrolik presle kırın, küçük kaseyi brakete perçinleyin ve çelik bilye de braket ve kase şeklindeki diskin içine sızdırmaz şekilde yerleştirilecektir.
Kauçuk makinede eritilecek, kalıptan geçirilerek kauçuk tekerlek haline getirilecek, kauçuk tekerlek kalıplama hattındaki çapaklar pürüzsüz hale getirilmek üzere parlatılmalıdır (tekerlek malzemesi PP, PVC, PU, naylon ve diğer malzemeler de olabilir).
Lastik tekerleğin orta deliğine sağlam bir aks halkası takın, lastik tekerleği ve braketi bir vida ile birbirine bağlayın, somunu takın ve son olarak makine üzerinde tekerlek testini yapın, tekerlek hazırdır.
Evrensel tekerleğin kuvvet noktasının tekerleğin merkezinde olmadığını göreceksiniz; bunun nedeni eksantrik olmasıdır. Bu, daha fazla enerji tasarrufu sağlamak veya eksantrik olmaması durumunda yönlendirilemez olmasıdır. "Eşmerkezli tekerlekler" dış kuvvetlere ihtiyaç duymadan keyfi olarak yönlendirilebilir; bu da aracın düz gitmemesine ve sağa sola sallanmasına neden olur. Tekerlek eksantrik tasarımı, torku artırmak içindir; eksantrik dönüş mesafesi ne kadar büyükse, o kadar fazla enerji tasarrufu sağlanır.
Tekerleklerin dönme yönü, aracın ileri yönüyle aynı olmalıdır; aracın ileri yönü ve tekerleklerin dönme yönü aynı olmadığında, zemindeki sürtünme dönen şaftta tork oluşturacak ve üniversal tekerlek, çelik bilyenin itilmesiyle yürüme yönüyle aynı konuma dönecek şekilde dönecektir.
Genellikle ön tarafa yönlendirme tekerleği, arka tarafa ise evrensel tekerlek takılır. Arka taraftaki evrensel tekerleğin hareket ettirilmesiyle ön taraftaki yönlendirme tekerleğinin yönü kontrol edilir, böylece gereken tork daha az olur ve daha az emek harcanır. Ancak bebek arabalarında olduğu gibi, süpermarket alışveriş arabalarında da ön tarafta dört adet evrensel tekerlek bulunur; bu, kullanım ortamına ve alışkanlıklara göre yapılan ayarlamalara bağlıdır.
Tekerlek denince hepimizin bildiği gibi yuvarlaktır; peki tekerlek başka şekillerde de olabilseydi inanır mıydınız? Üçgenin denge özelliğiyle bilindiğini de biliyoruz; peki üçgen tekerlek haline getirildiğinde etkisi ne olurdu?
Bu üçgene yay üçgeni denir; daire olmasa da üç kenarı da eşit uzunluktadır ve yuvarlak tekerleğin etkisine benzer, o halde neden bu tekerleği görmeyelim?
Üçgen tekerlek yapıldığında yuvarlanma merkezi ile zeminin yüksekliği aynı olmaz; bu da merkez ekseninin yukarı ve aşağı hareket ettirilebilmesini gerektirir, bu nedenle üçgen tekerlek tekerlek yapımı için uygun değildir.
Ve sonra, akla gelen kare tekerleklerin ne gibi bir etkiye sahip olacağını düşünün; bunların hepsi dönüş ekseninin düz bir çizgide olmasını sağlıyor ve yolda gerçekten giderken de böyle hissettiriyor.
Herkes bir sürü tekerlek fikri üzerinde kafa yoruyor, bunların hayata geçirilmesi mümkün mü ve sizce başka ne tür tekerlekler üretilebilir?
Yayın tarihi: 20 Ekim 2023