Rad

Vun Wikipedia
Wesseln na: Navigatschoon, Söök

Disambig.svg Dit Woort hett noch annere Bedüden: kiek dorför ünner Rad (Mehrdüdig Begreep).

Eenfack Form vun en Rad

En Rad (n, Mtl.: Rööd) is in sien eenfackste Form en runne Schiev mit en Lock (Bohren) in de Mitt. Wenn man dat Rad hoochkant stellt, kann dat över de Kant (Loopflach) rullt warrn. Op disse Oort un Wies kann en swore Schiev veel lichter vun een Oort na’n annern transporteert warrn. Wenn een nu noch en fasten Staff (Ass) dör dat Lock in de Mitt stecken deit, warrt dorut en beweglich Deel, woför dat in de Natur so keen Vörbild gifft.

Üm so en Rad duersom bruken to künnen, sünd Weten un Insichten nödig över dat Anpassen vun Rad un Ass, Smeren un Rieven. So as Fuustkiel, Hevels un Rullen as de eersten Warktüüchen ansehn warrt, is dat Rad dat eerste Maschinenelement wesen – en Saak also, de man mit annere Saken tosamendeit, dat dorut wat entsteiht, wat mehr kann as de enkelten Delen.

In de Bronzetiet künn dat Rad as Eenheit vun Naav, Speken un Radkranz (Felg) wieterentwickelt warrn. Dordör is de Bo vun Wagen un Pötterschieven möglich worrn.

Historie[ännern | Bornkood ännern]

Dat Rad tellt to de Mielensteen in de Historie vun Utfinnen, de de Minschheit maakt hett. Dat dat Utfinnen vun’t Rad um 4000 v. Chr. in de sumerischen Kultur passeert wesen schall, hett lange Tiet as seker gellt. Man, vundaag warrt vermoodt, dat dat Transportmiddel mit Rööd – also de Wagen – ruchweg gliektietig an verscheeden Öörd utfunnen weer.

Öllere Transportredschoppen[ännern | Bornkood ännern]

De eersten Redschoppen, mit de man Lasten tehn oder schuven künn, weern Sledens un Slöpens (Travois), de man achter Peerd oder annere Deerten spannen künn oder ok sülvst togen hett. Bi jemehrn Bruuk weer tomeist en hoge Slipprieven to överwinnen. Mit’n Bruuk vun Rullen oder Walzen güng dat lichter, man dorbi weer man wedder op en dorför goot torechtmakten Weg anwiest. Nawiest is disse Oort vun Transport ut Ägypten to de Tiet vun de Pharaos, aver ok Megalithbowarken as Stonehenge weern ahn disse Transportoort kuum möglich wesen. De Nadeel weer dorbi, dat de Rullen över de hele Wegläng utleggt oder jümmer vun achtern wegnahmen un vör wedder vör de to bewegen Last vörleggt warrn müssen.

Eerste Nawiesen vun’t Rad[ännern | Bornkood ännern]

Eenassig tweesporige Koor mit hölten Spekenrööd.

Dat dreihbor fastmakte Rad hett den Transport vun Lasten düchtig lichter maakt, un künn ok al mit Steenwarktüüch herstellt warrn. De duersom wieterlopen Rotatschoon üm en Ass is aver schienbor al en poor Johrhunnerten fröher utfunnen worrn, bevör se in de Verkehrstechnik inbrocht weer. Mesopotaamsch un ägyptische Pötters gellt as de eersten, de Rööd as Pötterschiev bi’t Herstellen vun Keramik bruukt hebbt.

Eerste Henwiesen op un Dorstellen vun Wagens gifft dat ut de Mitt vun’t 4. Johrdusend v. Chr. ut ünnerscheedlich Rebeden. So ut dat Alpenvörland, ut Süüdpolen (Bronocice), ut’n Noordkaukasus (Majkop-Kultur, vundaag to Russland tohöörig), ut Mesopotamien un ut de Induskultur (Harappa). Ünner de öllsten Funnen sünd ok al Wagen mit twee Assen. Vele Funnen kamt ut Biseten in Wagengrävnissen, annere sünd Moorfunnen. Bi de Funnen aver ok bi de Dorstellen in Bronocice fallt op dat Wagens in’n Tosamenhang mit faste Weeg (Bohlenweeg) opduken deen. De gröttste Deel vun’n Wagenverkehr hett sik aver mit Sekerheit noch op Weeg afspeelt, de nich fast maakt weern, deelwies seker ok op Rebeet.

Wieldat de Fundöörd vun olle Rööd un Wagens geograafsch bannig wiet streit, weer dat keen Wunner, wenn tokamen noch mehr „Oorsprungsöörd“ opdeckt warrt.

Wieterentwickeln[ännern | Bornkood ännern]

Modern Fohrrad mit Drahtspekenrööd

In de Steentiet hebbt de Minschen al anfungen, de Steenrööd uttokielen, üm dordör dat Gewicht to minnern. Eerst later in de Metalltiet sünd de Speken utfunnen worrn, de üm 2000 v. Chr. rüm inn Orient inföhrt worrn sünd. Mit dat bestännige un lichte Spekenrad hett man Strietwagen boot. An sik müss man dor Koor to seggen, vun wegen dat se blots twee Rööd harrn. De Booort mit blots twe Rööd weer aver gliektietig en goden Weg, üm Gewicht intosporen. Later weern ok eenassige Wagens boot, de aver keen Koren mehr weern.

Anfangs harrn de Rööd Speken ut Bronze. Later güng man dorto över Speken ut Holt to bruken, bi de blots de Binnensiet vun de Radnaav, de op de Ass rieven deit, mit Metall beslahn weer as ok de butere Loopflach vun de Felg. Speken ut Metall sünd eerst siet dat 19. Johrhunnert wedder begäng worrn. To’n een weer dat nödig vun wegen de Bestännigkeit bi högere Lasten un gröttere Snelligkeiten as in’n Iesenbahnverkehr, to’n annern hett dat Utfinnen vun’n Spekenstört möglich maakt, bannig lichte bestännige Rööd mit dünne, spannte Drahtspeken to boon, as se vundaag bi Fohrrööd begäng sünd.

Dat Rad in de Ne’en Welt[ännern | Bornkood ännern]

Al in präkolumbischer Tiet hebbt de Maya Rööd bruukt, sogor ok Tähnrööd, in mehr oder weniger fienmechaansch Redschoppen. Wagens sünd aver bit hüüt ut de ooltamerikaanschen Kulturen nich nawiest worrn.

Ass un Rad[ännern | Bornkood ännern]

De Draisien weer de Vörlöper vun’t Fohrrad, harr aver keen Pedalen un ok noch keen Rööd mit Drahtspeken

Dat System Rad un Ass warrt sünners för Transportmiddels bruukt. Dat künnt to’n een Fohrtüüchen wesen, to’n annern aver ok Redschoppen to’n Ümlenken vun Kräft an Heevtüüchen. De Ass mutt dorbi vör allen de Last drägen künnen un dorüm bestännig wesen gegen Verbögen.

Fohrtüüchrööd[ännern | Bornkood ännern]

Wenn Rööd mit Help vun Lagers dreihbor op Assen – vundaag tomeist blots op Asstappens – vun en Fohrtüüch monteert warrt, warrt dormit dat Transporteeren vun Lasten gegenöver dat Sliepen över den torüchtoleggen Weg düütlich lichter. Dat kummt vun wegen de Riefkräft, de bi’t Rullen veel lütter sünd as bi’t Sliepen. Dordör warrt Energie spaart un de Transport kann veel gauer maakt warrn.

En Bispeel to’n Vergliek:
Üm en Stahlplatt vun 100 kg Masse över en Weg vun 10 m zu sliepen oder to föhren mutt jeed mol de nafolgend Arbeit (dat is Kraft mol Weg) to leisten. De Rievkraft, de dorbi tostannen kummt, gifft sik ut de Gewichtskraft (Masse mol Sworversnellen) multiplizeert mit den Riefbiweert. Disse Rievbiweert is för en Kombinatschoon Stahl op’n ruge Böverflach üm un bi 0,5, de för Stahl op Stahl ruchweg 0,1. Bi’t Sliepen is de Platt över’n helen Weg mit de ruge Böverflach in Kuntakt. För de Arbeit Ws gifft sik:

W_\mathrm{s} = 100\,\mathrm{kg} \cdot 9{,}81 \frac{\mathrm{N}}{\mathrm{kg}} \cdot 0{,}5 \cdot 10\,\mathrm{m} = 4905\,\mathrm{J}

Bi’t Föhren op Rööd mit en Dörmeter vun 1000 mm un en Assdörmeter vun 50 mm nimmt de Weg vun de Stahlnaav, de sik an de Stahlass rieven deit, na de Proportschoon vun de Dörmeters af. För de Arbeit Wf gellt also:

W_\mathrm{f} = 100\,\mathrm{kg} \cdot 9{,}81 \frac{\mathrm{N}}{\mathrm{kg}} \cdot 0{,}1 \cdot \frac{50\,\mathrm{mm}}{1000\,\mathrm{mm}} \cdot 10\,\mathrm{m} = 49{,}05\,\mathrm{J}

(Anmarken: 1 Nm = 1 J)

Ok wenn dorbi de tosätzliche Masse vun’n Wagen un de Rullwedderstand vun de Rööd in de Reken mitinbetogen warrt, is de inspaarte Energie bannig groot.

Bi hoge Snelligkeiten is en wietere Egenschop vun’t Rad vun Bedüden: De gyroskoopsche Effekt sorgt dorför, dat sik dat Rad as’n Kreisel bestännig üm sien Ass dreiht un dat Fohrtüüch bestännig geraadut lööpt. Dat kann een wies warrn bi’t freehännige Föhren. Butendem weer dat in en Fohrtüüch teemlich ruckeln, wenn de Rööd nich liek lopen deen.

Material[ännern | Bornkood ännern]

Johrdusende lang weer blots Holt för’n Bo vun Rööd nütt worrn. As de Bronzetiet keem, füng man an, de Naav mit Lagerbüssen un de Radkränz mti Reifen ut Metall to bekleden. Jüst so, as de mit de Metallurgie vöran güng, künnen dorför jümmer betere un bestännigere Materialen bruukt warrn. Rööd, de kumplett ut Iesen maakt weern, sünd eerst opkamen, as mit’t Utfinnen vun de Dampmaschien un den Verbrennmotor högere Leistungen un Snelligkeiten mööglich worrn sünd. Later weern Rööd ut Stahlblick tohopenschweißt un as Felg utföhrt. De smerten Navenbüssen sünd dör Rulllagers uttuuscht worrn. Rööd, de för lütte Lasten dacht weern, sünd in Lichtbowies mit Drahtspeken boot worrn.

En britsch „Hansom Cab“ as Bispeel för en apen Kutsch

De Utbilln vun de Rööd weern ok jümmer wedder anpasst op de Böverflach op de se föhren schülln, also toeerst Weeg, later denn op Straten, un anners rüm weern ok de Böverflachen jümmer wieter an de högeren warrn Anspröök anpasst. So geev dat den Stahlreifen op’n Holtkranz för Rööd vun Schuuvkoren, Wagens mit twee oder veer Rööd, Fohrwarken oder Kutschen op Ackerland, Feld- oder Bohlenweeg oder Plaasterstraten. För de eersten Kraftfohrtüüchen op Plaasterstraten geev dat den Hardgummireif op’n Holt- oder Gaatiesenkranz, de länger ok noch för Lastwagens bruukt worrn is. Un Luftreifen op Felgen sünd för Stratenfohrtüüchen un Flegers maakt worrn, de mit Asphalt- oder Betonbahn to kriegen harrn.

Bito gifft dat sünnere Entwickeln vun’t Rad för annere Transportmiddel as de, de op de Straat föhren doot. Dat Iesenbahnrad hett Reifen ut Stahl un Spoorkränz, as se ok bi Rulltreppen oder Kraans bruukt warrt. Un denn gifft dat ok noch de Seelrullen und -rööd to’n Ünnerstütten vun’t Togseel ahn Enn bi Seelbahnen un Sessel- un Skiliften.

Vundaag warrt Hardgummireifen op Stahlrööd as Stüttrööd bruukt to’n Bispeel för Kedenfohrtüüchen, för Karusellen, Seelbahnen un Sesselliften oder bi Fohrtüchen in de Industrie as den Gavelstaapler.

Reedschoppen mit „Rad“ in’n Naam[ännern | Bornkood ännern]

De Begreep Rad hett ok Ingang funnen in verscheden Naams vun Reedschoppen un Fohrtüüchen, de eng mit Rööd to doon hebbt, as to’n Bispeel:

Sünnerfäll[ännern | Bornkood ännern]

In Middelamerika weer dat Rad vun de Maya utfunnen. Dor finnt sik dat Rad in Ornamenten an Tempels in Form vun Speken- un sogor Tähnrööd. De Forschen wiest aver dorop hen, dat de Maya de Rööd nich för’n Transport vun Lasten bruukt hebbt, vun wegen dat de Funnen nicht egent weern, gröttere Lasten to drägen. So hebbt jem verwennt, üm över Röödwarken jemehrn Klenner dortostellen, oder ok in Speeltüüch, es en Stück in’t Völkerkunnenmuseum in Berlin.

In China weer Fohrtüüg mit oval Rööd utrüst, dat de Mitfohrers in’t Vergnögen kemen, jümmer op un daal to schuckeln. Disse Oort vun Beleevnisfohrt geev dat bi uns ok noch in de 1920er Johren op’n Johrmarkt. Vundaag warrt disse Bewegen noch vun enige Karussels namaakt. To’n rein Vergnögen deent ok en wieteren Sünnerfall, dat Resenrad, dat so toseggen en Fohrtüüch an OOrt un Steed is un de Mitfohrers en feine Utsicht mööglich maakt.

Rööd för’t Ümlenken vun Kräft[ännern | Bornkood ännern]

Rööd künnt insett warrn, um de Richt vun Kräft, de an Hanf- oder Drahtselem angripen doot, to ännern, also de Kraft ümtolenken. In disse Funkschoon warrt dorbi tomeist vun Rullen snackt, de an en Steed op en Ass fastmaatk sünd. De Radkranz is dorbi mit en ümlopen Nuut versehn, de dat Seel föhrt.

Bispelen dorför sünd de Muererrull, as se an lütte Bosteden to sehn sünd, woneem Helpslüüd vun Hand Material in Ammers na baven teht, Rööd an Fohrstohlanlagen oder de Rööd an Föddertoorns bi Schachtanlagen in’n Bargbo. En bekannte Anwennen is ok de Kattrull, bi den Rullen an de so nöömten Flaschen fastmaakt sünd as ok lose Rullenporen bruukt warrt, üm en Seel so doröver to leggen, dat Lasten na de Hevelgesetten över en groten Seeltogweg lichter hoochböhrt warrn künnt.

Well un Rad[ännern | Bornkood ännern]

Radsatz vun en Damplok, Boreeg 44. De Rööd sünd dör en Dreiherwell verbunden.

Warrt de Radnaav fast op en lagerte Dreihass monteert (Well-Naav-Verbinnen), warrt de Ass as Dreiherwell betekent un kann to’n Överdrägen vun’t Dreihmoment denen oder andreven Kräft langs vun en Weg överdrägen. För dissen Sinn sünd de Bestanddelen vun en Rad in ünnerscheedliche Formen afwannelt worrn. Dat Rad kann ok as Energiespieker bruukt warrn.

Överdräger vun’t Dreihmoment[ännern | Bornkood ännern]

Üm en Dreihmoment to överdrägen, warrt de Radkranz an de Andrievsoort anpasst as:

Tähnrööd mit ünnerscheedlich Grött: Dreihtall un Dreihmoment ännert sik

Tosamenhören Riev- un Tähnrööd kehrt de Dreihricht üm. Bi Remenandrieven passeert dat glieke dör en Reem, de üm 180° verdreiht is. Remen, de üm 90° dreiht sünd, künnt de Dreiheven vun waagrecht na pielliek ännern. Wenn dat andreven Rad en annere Grött hett as dat andrievende, kann dordör de Winkelsnelligkeit un na de Hevelgesetten ok de Dreihmomenten so anpasst warrn, as een dat bruken deit.

Sünners bi Tähnrööd is de Entwickeln dör verbeterten Kraftansluss un energiesporen Utarbeiten in Afhangigkeit vun de verwennten Warkstoffen, de praat stünnen, jümmers wieter gahn: As Rööd ut Holt boot weern, geev dat Holttappens (Kammrad), de sietlich an’n Radkranz as Kronenrad anbrocht weern, bi grote Kräft mit twee Rööd as Kavenrad oder mit Tappens buten an’n Radkranz as Steernrad. In Metal gifft dat verscheden utföhrte Tähnen anpaast doran woans de Wellen toenanner leegt as Steern-, Kegel-, Schruven- oder Snickenrad.

Arbeiden Maschiendelen oder Arbeitsmaschinen[ännern | Bornkood ännern]

Üm de to överdrägen Kräft an de to bearbeiden Materialen (Fletigkeiten, Dämp, Gasen) aftogeven, warrt de Raddelen op vele Oorden afännert un anpasst, as ünner annern:

  • Pötterschieven mit Footandriev to’n Bearbeiden vun Toon
  • mit Remen andreven Dreiherbänk oder Bohrmaschinen, de later över Driften mit Elektromotors andreven worrn sünd.
  • Schöpprööd to’n Anböhren vun’n Waterspegel oder to’n Bewatern vun Feller in sien fröheste Form as Rad mit Tappens, an de Toonpütt anbunnen weern.
  • Schüffelrööd bi Dampscheep in Form vun Dubbelrööd mit Schüffels un Paddels an de Radkränz
  • Looprööd vun Puustapparaten, Kreiselpumpen oder Turbokompressers, d.h. anfangs as en Rad mit krumme Schüffeln an de Radschiev mit oder ahn Loopkranz.
  • Propellers as rudimentäär aver hoochspezialiseerte Utföhren vun’t Rad.
  • Andrievsrööd för de Selen ahn Enn bi Seel- oder Gondelbahnen, Sesselliften oder Skiliften.
  • Zentrifugen to’n Scheden vun Stoffen, wat nix anners is an en roteeren Rad op en piele Dreihass.

Dreihmoment tügen Maschinendelen un Kraftmaschinen[ännern | Bornkood ännern]

Bispeel för en Windrad

Mit Rööd warrt nich blots Kräft afgeven, man dormit künnt ok Kräft dör Minschen, Deerten un Stoffen wunnen oder opnahmen warrn:

  • Stüerrad oder Lenkrad nimmt de Kraft vun Minsch op
  • Treedrad vun de Treedtmöhl vör allen vör Bo- un Laadkraans
  • Möhlrad as Dubbelrad mit Tröög twüschen de Radkränz
  • Windrad as t. B. in’n Middelmeerruum as Spekenrad mit Dreeecksseils an de Speken un en Seel sotoseggen as Radkranz
  • Looprööd mit oder ahn Radkranz vun Damp- oder Gasturbinen, de op de Naven schüffelordige Speken opsitten hebbt, tomeist mit dat Profil vun Flögels

Energiespieker[ännern | Bornkood ännern]

As Energiespieker (Swungrad) warrt dat Rad dorna, watvun Kräft uttoglieken sünd, mit utrecken grote Masse boot. Sünners, üm bi swingen Kräft de vörkamen Dootpunkten oder den kraftlosen Torüchtreed to överwinnen oder üm noog Energie för’t utstöten oder verdichten Anböhren praat to stellen. So t. B.:

  • dat mit den Foot bedreven Driftrad vun t. B. Pötterschieven.
  • dat Trittbrett vun’t Spinnrad oder vun de fröhe Neihmaschien
  • bi een- un tweezylindrige Dampschinen oder Brennmotors
  • bi’n Gyrobus weer en Swungrad sogor de Energieleverer för’n Andrievmotor.

Radsätz vun tweesporig Fohrtüüchen[ännern | Bornkood ännern]

Fröhtiet[ännern | Bornkood ännern]

In’n Alpenruum steken de Röd vun de fröhesten Wagens mit veereckig Asslöcker op de Ennen vun een Weel, an Steed sik mit en fast mit de Laadflach verbunnen Ass to dreihn.

Schienenfohrtüüchen[ännern | Bornkood ännern]

Schienenfohrtüüchen föhrt op Radsätz, de jemehr Rööd dör en Ass fast verbunnen sünd. De Ass hett aver – afsehn vun de Driftrööd bi Lokomomotiven – keen Dreihmoment to överdrägen. Disse Konstrukschoon sorgt dorför, dat de Rööd afslut in de Spoor blievt un maakt dat mööglich, dat gröttere un starkere Radlagers bruukt warrn künnt. De Loopflachen vun Iesenbahnrööd hebbt de Form vun Kegelstumpen, de jemehr Radius na de Wagenmitt hen grötter warrt as an’n Wagenrand. In Kurven wannert dat Schienenfohrtüüch toeerst na buten. Op de Butenschien rullt de Rööd mit den binneren Deel vun jemehr Loopflach, woneem de Radius grötter is, un op de Binnenschien mit den sietlicheren Deel, de en lütteren Radius hett. Dordör bewegt sik de Iesenbahnwagen bi glieke Dreihtall vun de Rööd rechts un links op de buteren Schien gauer as op de binneren. Dör dit Lenken, weern de Wagens bi Snelligkeiten ünner 40 km/h, nich to engen Kurvenradien un nich to groten Radstännen ok ahn de Spoorkränz vun jemehr Rööd op dat Gleis blieven. Bi högere Snelligkeiten, engere Kurven oder nich nipp un nau liggen Schienen funkschoneert dat Prinzip nich mehr vullkamen, wodör ok de Sleet vun Rööd un Schienen tonimmt.

Anners wat[ännern | Bornkood ännern]

In’t Johr 2001 hett John Keogh ut Hawthorn, Victoria, Australien dat Rad to’n Patent anmellt. He un dat austraalsch Patentamt, de em dat Patent #2001100012 utstell, hebbt dorvör 2001 den Ig-Nobelpries för Technik kregen.

Kiek ok[ännern | Bornkood ännern]

Literatur[ännern | Bornkood ännern]

  • Veronika R. Meyer, Marcel Halbeisen: Nur scheinbar ein Paradox: Warum gibt es in der Natur keine Räder? Biologie in unserer Zeit 36(2), S. 120–123 (2006), ISSN 0045-205X

Weblenken[ännern | Bornkood ännern]

Commons-logo.svg Rööd. Mehr Biller, Videos oder Audiodateien to’t Thema gifft dat bi Wikimedia Commons.