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古代輪胎制作工藝研究 古代輪胎制作工藝研究現(xiàn)狀

2023-04-23 09:10:48 作者:蔡金盛
古代的車輪是怎么制作的

車輪是人類在搬運(yùn)東西的勞動(dòng)實(shí)踐中逐漸地發(fā)現(xiàn)的。

在原始社會(huì),我們的祖先以采集和打獵為生,開始時(shí),弄到的食物有限,輕而易舉地就能隨身把它帶回來(lái)。

隨著武器及生產(chǎn)工具的改進(jìn),獵取的東西多了,把他們運(yùn)到目的地就困難了。

于是,有人就想出了主意,從地上揀了幾根折斷的粗樹枝,用藤蔓將這些樹枝連接在一起,然后把獵物放在上面,雙手抓住兩根長(zhǎng)樹枝拖著走,這比用肩扛背馱輕快多了。

也有想到用一根木棒,一端扛在肩上,另一端在地上,把重物吊在木棍中間拉著走,這也比用手搬運(yùn)省力。

還有人把兩根棍并排起來(lái),中間系一塊布,雙手持兩棍端,另一端在地上拖著走。

上述這些,就是人們最初發(fā)明的一種“輕撬”,它的特點(diǎn)是借助滑桿在地上滑動(dòng)的。

當(dāng)時(shí)在幾乎沒(méi)有道路的荒原山上拽這種橇仍然是很困難的。

有一天,狂風(fēng)大作,有人發(fā)現(xiàn)在風(fēng)的吹動(dòng)下,圓滑的石頭或圓木滾動(dòng)的比別的東西快。

這個(gè)自然現(xiàn)象給人們很大啟示,人們用石斧把圓木截短,并把砍下的兩端圓木在中間個(gè)鑿一個(gè)圓洞,再在洞里穿上一根細(xì)一點(diǎn)的木棍把它們連接起來(lái)。

這樣,一種滾子橇被制造成功了,用它拖東西比過(guò)去那種輕橇又輕快多了,這種滾輪出現(xiàn)于公元前2000年左右。

當(dāng)用這種滾輪裝運(yùn)太重的物品時(shí),就會(huì)被壓裂,因此,后來(lái)人們又想到這種輪子套上銅箍或鐵箍。

相傳大約在公元前3000年,中亞地區(qū)就已經(jīng)使用帶輪的車,但當(dāng)時(shí)文明發(fā)達(dá)的埃及并不知道,仍是用滾木為輪拖運(yùn)貨物,公元前1600年時(shí),北方的海克索斯人用馬拉戰(zhàn)車查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策)進(jìn)攻埃及,使埃及人大吃一驚。

從此,埃及人也開始使用帶輪的車。

并首先使用了輪輻和輪緣來(lái)加固車輪。

不過(guò)當(dāng)時(shí)還都是木制的,后來(lái)隨著鋼鐵的出現(xiàn),木輪發(fā)展成為鋼制輪,外加橡膠輪胎,內(nèi)充空氣,車輪日臻完善。

通常輪子被視做人類最古老、最重要的發(fā)明,以至我們經(jīng)常把它和火的使用相提并論。

實(shí)際上,人類馴服火的歷史超過(guò)150萬(wàn)年,而開始使用輪子只有區(qū)區(qū)六千載光陰。

在掌握鋒利而堅(jiān)固的工具以前,人類是不可能擁有輪式車輛的。

用石器工具難以將木頭加工成合適的圓柱形,更不必說(shuō)復(fù)雜到帶輻條的輪子了。

所以,車輪的出現(xiàn)只能是青銅時(shí)代以后的事情。

美國(guó)著名人類學(xué)家羅伯特·路威曾斷言:凡使用輪車的民族,無(wú)一不是直接間接從巴比倫學(xué)來(lái)的。

美洲的印第安人知道在滾木上拖船,也使用紡輪,又有滾鐵環(huán)之戲,但以輪行車這個(gè)意思始終沒(méi)有想到。

路威對(duì)輪子起源的觀點(diǎn)也是大多數(shù)考古學(xué)家的觀點(diǎn)。

但新的考古發(fā)現(xiàn)往往顛覆陳舊的理論。

德國(guó)Flintbek巨石墓下的車轍是公元前4800-4700年間留下的。

在波蘭Bronocice發(fā)現(xiàn)的帶車形圖案的罐子被定位在公元前4725年以前,但是對(duì)該地層的七次碳-14測(cè)年傾向于公元前4610-4440年的結(jié)論。

而近東出現(xiàn)輪式運(yùn)輸工具的最早證據(jù)是美國(guó)考古學(xué)家Baldia在位于敘利亞的晚期Uruk遺址發(fā)現(xiàn)的。

那里出土了一個(gè)帶有輪子的模型和“貨車”的壁畫。

這些東西是先民在距今6400-6500年前留下的。

所以,輪式車輛很可能是在歐洲與出現(xiàn)的,而后才傳到近東,或是由東方人再次發(fā)明。

讓我們暫且不管考古學(xué)家的爭(zhēng)論,先來(lái)看看他們的共識(shí)有哪些:

車輪的前身是制陶用的輪子,古人用它可以成批制作陶器[01在陶輪上制作陶器],這是人類最早的工藝品和容器。

最簡(jiǎn)單的陶輪只需一對(duì)盤形的車輪,輪盤之間裝一根軸,軸直立豎放;陶工一面用腳旋轉(zhuǎn)下面的輪盤,一面用手將柔軟的粘土置于上面的輪盤中,塑捏成形。

美索不達(dá)米亞最早的輪子只是一些圓形的板,和軸牢牢地釘在一起。

到公元前3000年時(shí),已將軸裝到手推車上,輪子不直接和車身相連。

以后不久,又出現(xiàn)了裝有輪輻的車輪。

這種原始的手推車雖然笨拙得很,但比從前一直使用的人的肩膀和馱獸(通常是驢子)要好得多。

車輪還很早就用于制造戰(zhàn)車。

這種戰(zhàn)車先是用來(lái)沖入敵陣,迫使敵人潰散;后來(lái)又當(dāng)作戰(zhàn)臺(tái)使用,戰(zhàn)車兵可以站在戰(zhàn)車上朝敵人擲標(biāo)槍,殺死敵人。早期的輪子是用什么做的?

早期的輪子是光滑的圓木,人們借助于這些圓木在地面上移動(dòng)物體。這種原始的方法,今天我們偶爾還可以看到。

可以想象,古時(shí)候,人們將一根根樹木砍倒在地時(shí),那些枝枝杈杈較少的圓木就會(huì)在平坦的地面上滾動(dòng)起來(lái),這種司空見慣的現(xiàn)象觸發(fā)了人們的靈感:“唉,它會(huì)自動(dòng)地滾動(dòng)起來(lái),這真可以省不少力呢!”有人由此萌生了“偷懶”的念頭。

于是,對(duì)于那些粗大的圓木,人們不再吃力地去搬動(dòng)它們,而是砍掉一些枝杈,在地上推滾起來(lái)……漸漸地,使用這種方法的人越來(lái)越多了。

熟能生巧。人們發(fā)現(xiàn),當(dāng)兩根圓木一前一后滾動(dòng)時(shí),上面再擱一根也能一起前進(jìn)。就這樣,加在圓木上的東西越來(lái)越多,最終,有人將一塊粗糙的木板放在兩根圓木上面,再在上面放重物,這樣既穩(wěn)當(dāng)又安全。

這就是今天所有車子的最早雛形!

考古學(xué)家們發(fā)現(xiàn),大約在公元前2000年的古埃及文物中,就有了輪子;我國(guó)古代也早已有了發(fā)明和使用輪子的記載。

隨著時(shí)間的推移,作為陸上交通工具關(guān)鍵部分的輪子也從原始形態(tài)逐漸變得更輕便更實(shí)用,開始出現(xiàn)了用幾塊板拼合成的圓形車輪;把兩個(gè)圓形車輪用橫木固定在木板車的兩端,就可以輕便地載物運(yùn)貨了。在公元前3200年左右的美索不達(dá)米亞的烏爾國(guó)王巴爾基的墳?zāi)怪?,就繪有蘇美爾戰(zhàn)車的鑲嵌畫,畫上就有這種圓形車輪的馬車。

木制的圓形車輪畢竟太笨重了,能不能發(fā)明一種比較輕的車輪呢。有人想了一個(gè)辦法,創(chuàng)造了一種帶輻條的車輪,就是用幾根木棍將車輪和車轂連接在一起。這種車輪便是今天自行車輪、摩托車輪的前身了。

公元前2000年左右,美索不達(dá)米亞人就開始使用這種帶輻條、裝車軸的車輪子。這種車輪很快就被用于戰(zhàn)車上,戰(zhàn)馬拉著戰(zhàn)車所向披靡,勇往直前。

我國(guó)在公元前1300年左右,也出現(xiàn)了裝車軸的車輪,并將它裝在馬車上。參觀過(guò)秦始皇兵馬俑遺址的人們一定會(huì)發(fā)現(xiàn),大多數(shù)戰(zhàn)車都裝著這種車輪。秦始皇統(tǒng)一六國(guó),“車輪”也幫了不少忙呢!

有了輪子,整個(gè)世界才真正地“轉(zhuǎn)動(dòng)”了起來(lái)。汽車輪胎的發(fā)展過(guò)程是怎么樣的?

車輪,就像汽車的“鞋子”,再好的車,再好的性能,都要依靠輪胎,就像我們?nèi)艘粯右侩p腳走路。輪胎作為汽車主要的也是行駛中唯一與地面接觸的部件,您是否了解它是怎么演變而來(lái)的嗎?

很早以前,輪胎是用木頭、鐵等材料制成,這從中國(guó)古代的戰(zhàn)車上和國(guó)外的紳士馬車上都能看出。這樣的輪胎在行駛過(guò)程中速度不高且顛簸不止,所以古人經(jīng)常說(shuō)“舟車勞頓”是有道理的,因?yàn)槿藗冏嚂r(shí)就感覺(jué)自己像是容器里的水般不停搖晃??上肫涫孢m程度和現(xiàn)代汽車是無(wú)法比擬的。

第一個(gè)空心輪子是1845年英國(guó)人羅伯特·湯姆遜發(fā)明的。他提出用壓縮空氣充入彈性囊,以緩和運(yùn)動(dòng)時(shí)的振動(dòng)與沖擊。盡管當(dāng)時(shí)的輪胎是用皮革和涂膠帆布制成,然而這種輪胎已經(jīng)顯示出滾動(dòng)阻力小的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)這一原理,1888年約翰·鄧錄普制成了橡膠空心輪胎,隨后托馬斯又制造了帶有氣門開關(guān)的橡膠空心輪胎??上У氖且?yàn)閮?nèi)層沒(méi)有帆布,而不能保持一定的斷面形狀和斷面寬。

最早的車輪,“轱轆” 用木頭制成

1895年隨著汽車的出現(xiàn),充氣輪胎得到廣泛的發(fā)展。首批汽車輪胎樣品是1895年在法國(guó)出現(xiàn)的,這是由平紋帆布制成的單管式輪胎,雖有胎面膠而無(wú)花紋。直到1908年至1912年間,輪胎才有了顯著的變化,即胎面膠上有了提高使用性能的花紋,從而開拓了輪胎胎面花紋的歷史,并增加了輪胎的斷面寬度,允許采用較低的內(nèi)壓,以保證獲得較好的緩沖性能

1892年英國(guó)的伯利密爾發(fā)明了簾布,1910年用于生產(chǎn)。這一成就改進(jìn)了輪胎質(zhì)量,擴(kuò)大了輪胎品種的同時(shí),還使外胎具備了模制的可能性。隨著對(duì)輪胎質(zhì)量要求的提高,簾布質(zhì)量也得到改進(jìn),棉簾布由人造絲代替,50年代末人造絲又被強(qiáng)力性能更好、耐熱性能更高的尼龍、聚酯簾線所代替,而且鋼絲簾線隨著子午線輪胎的發(fā)展,具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

1904年馬特創(chuàng)造了炭黑補(bǔ)強(qiáng)橡膠,大規(guī)模用于補(bǔ)強(qiáng)胎面膠是在輪胎采用簾布之后。因?yàn)樵谶@之前,帆布比胎面在輪胎使用中損壞得還要快。炭黑在膠料中的用量增長(zhǎng)很快,30年代每100份生膠中使用的炭黑也不過(guò)20份左右,這時(shí)主要在胎面上采用炭黑,胎體不用,現(xiàn)在已達(dá)50份以上。胎面中摻用炭黑以前,輪胎大約只行駛6000km就磨光了;摻用炭黑后,輪胎的行駛里程[綜述圖片論壇]很快就得到顯著的提高。現(xiàn)在一組貨車輪胎大約可行駛10萬(wàn)km,在好的路面上,甚至可達(dá)20萬(wàn)km。

1913~1926年,因發(fā)明了簾線和炭黑輪胎技術(shù),為輪胎工業(yè)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。輪胎外緣的標(biāo)準(zhǔn)化,制造工藝的逐漸完善,生產(chǎn)速度比以前提高了,輪胎的產(chǎn)量與日俱增。

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,輪胎技術(shù)一直不斷地改進(jìn)與提高。如20年代初至30年代中期,轎車輪胎由低壓輪胎過(guò)渡到超低壓輪胎;40年代開始輪胎逐步向?qū)捿嗇y過(guò)渡;40年代末無(wú)內(nèi)胎輪胎出現(xiàn);50年代末低斷面輪胎問(wèn)世等等。許多新技術(shù)的出現(xiàn)都莫過(guò)于1948年法國(guó)米其林公司首創(chuàng)的子午線結(jié)構(gòu)輪胎。這種輪胎由于使用壽命和使用性能的顯著提高,特別是在行駛中可以節(jié)省燃料,而被譽(yù)為輪胎工業(yè)的革命。

汽車輪胎生產(chǎn)發(fā)展的歷史表明,前50年主要是解決如何提高輪胎的使用壽命問(wèn)題。近年來(lái),由于汽車制造和交通運(yùn)輸部門對(duì)輪胎的要求日益苛刻,輪胎研究的重點(diǎn)轉(zhuǎn)到輪胎行駛性能、安全性能、舒適性能和經(jīng)濟(jì)性能上來(lái)。總之,輪胎的發(fā)展總趨勢(shì)是“三化”,即子午線化、無(wú)內(nèi)胎化、低斷面化。目前,轎車輪胎已實(shí)現(xiàn)了這“三化”,貨車輪胎正在向這個(gè)方面發(fā)展。

對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō),一款乘用車輪胎在以下三大方面的特性尤為值得關(guān)注: 安全性、節(jié)能以及靜音。與安全性最息息相關(guān)的就是如何讓輪胎即使在喪失氣壓的狀態(tài)下,也可以繼續(xù)安全行駛。固特異的缺氣保用技術(shù)(RunOnFlat)輪胎通過(guò)擁有經(jīng)過(guò)增強(qiáng)的胎側(cè),可讓輪胎在漏氣和氣壓完全消失之后,仍能繼續(xù)行駛最多80公里。輪胎的節(jié)能科技主要?dú)w功于低內(nèi)耗、低生熱的新型原材料的應(yīng)用,如添加含硅膠。

世紀(jì)查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策)90年代,歐洲市場(chǎng)首先推出含硅膠的輪胎,今天歐洲幾乎每一輛汽車都在使用含硅膠的輪胎。如今硅膠的配方仍在不斷改進(jìn),進(jìn)一步降低輪胎在行駛中的滾動(dòng)阻力,從而實(shí)現(xiàn)油耗的降低。此外,輪胎輕量化、胎面及胎側(cè)設(shè)計(jì)的優(yōu)化等也能起到輔助的節(jié)油作用。輪胎的靜音效果是有賴于胎體結(jié)構(gòu)以及胎面花紋的設(shè)計(jì)。如固特異御乘輪胎采用“靜音胎面”花紋、封閉式胎肩等設(shè)計(jì),以及“吸附震動(dòng)軟墊”使輪胎在接觸地面時(shí)更為柔和,有效阻止聲波的傳播,從而降低輪胎在行駛時(shí)與地面摩擦的噪音。

同樣尺寸的輪胎,可能會(huì)有不同的速度級(jí)別,級(jí)別越高則輪胎的高速性能和操控性越好,但往往售價(jià)也就越高。輪胎在汽車中的作用是至關(guān)重要的,沒(méi)有輪胎車怎么在路上行駛呢。古代是怎樣制造車輪的?

木直中繩,輮以為輪,其曲中規(guī)。雖有槁暴,不復(fù)挺者,輮使之然也?!盾髯印纺静闹钡?合乎 拉直的墨繩,如果給它加熱使它彎曲做成車輪,它的彎度就可以合乎圓規(guī),即使又曬干了,也不會(huì)再挺直,這是因?yàn)槿斯な顾鼜澢蛇@樣。世界上最早的輪胎是如何制造出來(lái)的?后來(lái)又是如何發(fā)展成如今模樣的?

人類在搬運(yùn)物體的過(guò)程中逐漸發(fā)現(xiàn)了輪子。在原始社會(huì)中,我們的祖先以狩獵和采集為生,起初,食物有限,很容易再次攜帶。隨著武器和工具的改進(jìn)生產(chǎn),更多的狩獵,使它們很難到達(dá)目的地。

然后有人想出了捕捉地面上一些厚枝云的想法,將它們與葡萄綁在一起,然后將獵物放在上面,雙手拉動(dòng)兩根長(zhǎng)枝,更輕還有一個(gè)想法是使用木棍,一個(gè)是肩上的木棍,另一個(gè)是地板上的木棍,將重物懸掛在拉動(dòng)木棍的中心,這也比手動(dòng)處理更容易。

從一根棍子到另一根棍子,中間綁著一塊布,雙手握住兩根棍子,另一端在地上拉扯。這是第一個(gè)發(fā)明“窺探燈”的人,這種燈的特點(diǎn)是滾動(dòng)桿在地上滑動(dòng)。用幾條路很難在廢棄的山丘上拉起雪橇。有一天,當(dāng)風(fēng)很強(qiáng)時(shí),有些人比其他任何人都能更快地找到優(yōu)雅的石頭或滾動(dòng)記錄。這種自然現(xiàn)象給人們帶來(lái)了很多靈感人們用石頭砍刀砍日志,在一個(gè)圓洞的中心砍下兩條記錄的末端,然后在一個(gè)小洞里放一根木棍綁住它們。

這樣,一種類型的雪橇滾筒成功制造,使其比以前輕得多與過(guò)去一樣,它出現(xiàn)在公元前2000年左右。當(dāng)這個(gè)滾筒用于裝載非常重的材料時(shí),它可能會(huì)斷裂,即使后來(lái)人們認(rèn)為這些車輪上覆蓋著銅或鐵。根據(jù)傳說(shuō),大約在公元前3000年,在中亞,輪式車輛被使用,但當(dāng)時(shí)埃及的先進(jìn)文明尚不清楚。

在公元前1600年,北部仍然使用輪式車輛在船上運(yùn)輸貨物。大力士用馬車襲擊了埃及,這讓埃及人感到驚訝。從那時(shí)起,埃及人開始使用輪式汽車。首先,他說(shuō)話并使用rim來(lái)加強(qiáng)方向盤。當(dāng)時(shí),它是木制的,然后是鋼的出現(xiàn)。木制車輪放在鋼中,除了橡膠輪胎外,還充滿了壓縮空氣,車輪變得更加完美。輪胎是用什么材料制作的?

最早的輪胎是由木頭或鐵制造的,這從中國(guó)古代的戰(zhàn)車上和國(guó)外的紳士馬車上都能看出。后來(lái),當(dāng)探險(xiǎn)家哥倫布,在1493-1496年第二次探索新大陸到達(dá)西印度群島中的海地島時(shí),發(fā)現(xiàn)了當(dāng)?shù)匦『⑺娴南鹉z硬塊。后來(lái)他把這個(gè)奇妙的東西帶回了祖國(guó),若干年以后,橡膠得到了廣泛的應(yīng)用,車輪也逐漸由木制變成了硬橡膠制造。而初期的充氣輪胎,使用的是用涂有橡膠的帆布當(dāng)胎體。因?yàn)榉嫉目v線和橫線互相交叉,行走時(shí)由于輪胎的變形,導(dǎo)致線的互相摩擦;這樣,線就很容易被磨斷,這時(shí)的輪胎只能跑200-300km。

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