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Invenzione della ruota

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Se vuoi approfondire: https://youtu.be/OYZXI4W3v08

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Prime ruote con raggi
Intorno al 2000 a.C., l'esigenza di una maggiore velocità portò all'invenzione delle ruote a raggi, create dagli egiziani. Nelle carrozze celtiche vennero aggiunti anche cerchi in ferro per garantire una maggiore robustezza. Le ruote a raggi in legno con cerchi in ferro divennero la norma per molti secoli.

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Uso della ruota nei carri da guerra egizi

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Primi cerchioni in ferro

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La RUOTA IDRAULICA, inventata tra il 300 e il 100 a.C., ha fornito lavoro per almeno due millenni

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La ruota idraulica è un antico dispositivo che utilizza l'acqua che scorre o che cade per creare energia per mezzo di pale montate attorno a una ruota. La forza dell'acqua muove le pale, e la conseguente rotazione della ruota viene trasmessa al tramite l'albero della ruota.

Il primo riferimento a una ruota idraulica risale al 4000 a.C. circa. , un ingegnere morto nel 14 d.C., è stato accreditato di creare e utilizzare una ruota idraulica verticale durante l'epoca romana. Le ruote venivano utilizzate per l'irrigazione delle colture e la macinazione dei cereali, nonché per fornire acqua potabile ai villaggi. Negli anni successivi, hanno guidato segherie, pompe, soffietti per fucine, martelli inclinabili e martelli mobili e persino mulini tessili alimentati . La ruota idraulica è stata probabilmente il primo metodo di energia meccanica sviluppato per sostituire il lavoro di uomini e animali.

Esistono tre tipi principali di ruote idrauliche. Uno è la ruota idraulica orizzontale : l'acqua scorre da un acquedotto e l'azione in avanti dell'acqua fa girare la ruota. Un altro è la ruota idraulica verticale superata , in cui l'acqua scorre da un acquedotto e la gravità dell'acqua fa girare la ruota. Infine, la ruota idraulica verticale inferiore funziona essendo collocata in un ruscello e girata dal movimento naturale del fiume.

Le prime ruote idrauliche erano orizzontali e possono essere descritte come macine montate su alberi verticali le cui estremità inferiori con alette o pagaie si immergevano in un flusso veloce. Ma già nel I secolo, la ruota idraulica orizzontale, che era terribilmente inefficiente nel trasferire la potenza della corrente al meccanismo di macinazione, fu sostituita da ruote idrauliche del design verticale.

Usi e sviluppi della ruota idraulica

Le ruote idrauliche erano più spesso utilizzate per alimentare diversi tipi di mulini. Una combinazione della ruota idraulica e del mulino è chiamata mulino ad acqua. Un antico mulino ad acqua a ruote orizzontali utilizzato per la macinazione del grano in Grecia era chiamato "Norse Mill". In Siria, i mulini ad acqua erano chiamati "noriah". Sono stati utilizzati per l'esecuzione di mulini per trasformare il cotone in tessuto.

Nel 1839, Lorenzo Dow Adkins di Perry Township, Ohio, ricevette un brevetto per un'altra innovazione della ruota idraulica, la ruota idraulica a spirale.

La turbina idraulica è un'invenzione moderna basata sugli stessi principi della ruota idraulica. È un motore rotativo che utilizza il flusso del fluido, gas o liquido, per ruotare un albero che aziona i macchinari. L'acqua che scorre o cade colpisce una serie di lame o secchi attaccati attorno a un albero. L'albero quindi ruota e il movimento aziona il rotore di un generatore elettrico. Le turbine idrauliche sono utilizzate nelle centrali idroelettriche

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La ruota idraulica è un antico dispositivo che utilizza l'acqua che scorre o che cade per creare energia per mezzo di pale montate attorno a una ruota. La forza dell'acqua muove le pale, e la conseguente rotazione della ruota viene trasmessa al tramite l'albero della ruota.

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Dipinto di Bruegel del 1563 in cui si vede una gru a ruota (particolare della Torre di Babele)

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Dipinto di Bruegel del 1563 in cui si vede una gru a ruota (particolare della Torre di Babele)

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Questa macchina venne usata fin dal tempo dei romani per sollevare carichi pesanti: funzionava con persone che si arrampicavano al suo interno facendola girare.

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Pieter the Elder Bruegel - Crane detail from Tower of Babel 1563  - (MeisterDrucke-129158)

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La bicicletta è il mezzo di trasporto a due ruote più antico ed ecologico con cui sportarsi in città.

Chi ha inventato la bicicletta?

L'invenzione della bicicletta è da attribuire al barone tedesco Karl von Drais nel 1817. La bici quindi ha compiuto più di 200 anni! Il nome scelto dal barone per la bici fu Laufmachine  (macchina da corsa) ma molti in suo onore la chiamarono draisina o draisienne in francese. In Italia fece il suo debutto nel 1819. La draisina era costruita in legno, due ruote e niente pedali: per muoversi bisognava spingersi con le gambe, camminando da seduti. Lo sterzo piuttosto rudimentale consisteva in una leva anziché un manubrio.

Storia della bici
La draisina con le sue ruote di legno provocava parecchi fastidi a chi la usava proprio a causa dei continui scossoni che riceveva il guidatore. Con il passare degli anni la Laufmachine ebbe un'evoluzione, trasformandosi vent'anni dopo nel velocipiede: una bici con la ruota anteriore altissima, circa un metro e mezzo da terra, il sellino sopra la ruota anteriore e finalmente comparvero anche i pedali. Il velocipiede aveva le ruote in gomma piena e niente ammortizzatori, quindi continuava essere scomodo per chi lo guidava rispetto alla bicicletta moderna. Solo nel 1885 arrivammo ad un modello simile alla bici moderna: il merito fu degli inglesi Sutton e Starley che fondarono la loro casa costruttrice e lavorarono al modello fino a renderlo migliore, con l’adozione della trasmissione a catena e il ridimensionamento delle ruote.

5 Curiosità che non conosci sulla bicicletta

Il primo ad aver concepito un'idea di bicicletta è Leonardo Da Vinci con un disegno a matita e carboncino risalente al 1.493 e contenuto nel Codice Atlantico. Si trattava di una "macchina" con due ruote, un’asse di legno che le teneva assieme, un manubrio e una specie di catena che collegava i pedali alla ruota posteriore.

Perchè il velocipiede aveva la ruota anteriore così alta? Per ricordare la monta a cavallo, il mezzo di trasporto più diffuso nel 1800.

Le strade erano parecchio diverse due secoli fa rispetto a oggi: sterrate, piene di buche, dissestate... andare in bici non era affatto agevole e il cavallo continuava ad essere considerato il miglior mezzo di trasporto mentre la bicicletta un trastullo per gente nobile con cui divertirsi.

La mountain bike è stata inventata sul finire del 1970 in America da Gary Fischer. In Italia è arrivata solo nel 1985 con il nome di rampichino.

Il primo giro del mondo in bici, anzi in biciclo, fu portato a termine da Thomas Stevens che, nell'aprile del 1884 partì da San Francisco per farvi ritorno a dicembre del 1886, due anni e mezzo e 13.500 miglia dopo!

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Il veterinario scozzese John Boyd Dunlop inventò la prima ruota riempita d'aria, o pneumatico, nel 1888. Adattò dei tubi di gomma a ruote di legno e avvolse le parti con uno spesso tessuto. Montò questi primi pneumatici su un triciclo, e iniziò un giro di prova. Non emersero problemi.
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Fondatore della Dunlop è John Boyd Dunlop (nato in Scozia nel 1840 e laureato in chirurgia veterinaria all’Università di Edimburgo), considerato a tutti gli effetti l’inventore del pneumatico. Prima di lui, Robert William Thompson brevettò un’invenzione simile, in Francia nel 1846 e negli Stati Uniti nel 1847, senza però trovare ulteriore sviluppo, in quanto il suo pneumatico era  molto costoso da produrre. Dunlop, invece, ebbe la facoltà di proseguire nella produzione e vedersi attribuire il merito dell’invenzione.

L’IDEA

La nascita del pneumatico è legata in realtà a suo figlio. Dunlop riteneva che le strade fossero particolarmente scomode per le ruote molto rigide del triciclo di suo figlio, così iniziò a fare degli esperimenti. Il brevetto infatti fu registrato inizialmente proprio per le ruote della bicicletta!

Per realizzare lo pneumatico prese la struttura della ruota originale e la avvolse in fogli di gomma: una volta incollati ai bordi, li gonfiò creando una camera d’aria che si interponeva tra la strada e la ruota, migliorando così l’efficienza e la comodità del triciclo. Dunlop montò gli pneumatici sulle ruote posteriori del triciclo, poi, accortosi che funzionava benissimo, li applicò a una bicicletta,  ottenendo risultati ancor più sorprendenti.

LA PRODUZIONE
Nel 1888 Dunlop depositò il brevetto e nel 1890 aprì la prima fabbrica a Dublino, in Irlanda. Tre anni dopo dette vita ad un nuovo stabilimento ad Hanau, in Germania e successivamente nel resto del mondo. La produzione andò a gonfie vele, tanto che aprì nuovi stabilimenti in Inghilterra, Malesia e Giappone.

Nel 1896 l’inventore vendette il brevetto a William Harvey Du Crois, che dal 1898 divenne direttore della Dunlop e co-proprietario della Motor Power Company con Selwyn Edge; in cambio, Dunlop volle 1500 azioni della compagnia, ma non poté godere dei risultati perché nel 1921 morì a Dublino.

L’UTILIZZO DI OGGI
Lo pneumatico moderno, munito di battistrada, equipaggia oggi la maggior parte dei mezzi di trasporto destinati ad un uso su strada ed è prodotto in molteplici tipi e misure per bicicletta, autovettura, autocarro, trattore agricolo e, in campo aeronautico, carrelli d’atterraggio.

Sono da considerare anche gli usi sportivi nelle varie competizioni motoristiche, dove lo studio per la ricerca delle migliori prestazioni porta alla costruzione di pneumatici con mescole (miscele di vari tipi di gomma) molto differenziate e alla scoperta di soluzioni tecniche e tecnologiche applicabili in seguito anche al settore commerciale.

CURIOSITA’
Ancora oggi, l’immagine di Dunlop compare sulle banconote da 10 sterline in circolazione in Irlanda del Nord.

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Ruota panoramica più alta si trova in un Luna Park di Singapore e raggiunge i 165 metri.

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1893: fu costruita a Chicago (Stati Uniti) la prima ruota panoramica in un Luna Park

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1893: fu costruita a Chicago (Stati Uniti) la prima ruota panoramica in un Luna Park

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Cerchi in lega montati su automobile sportiva

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Qual'è la differenza fra cerchi in ferro e cerchi in lega? Sono molteplici e vanno ben al di là del materiale di costruzione. I cerchioni in lega sono realizzati in prevalenza con alluminio, metallo duttile e leggero che può essere lavorato con facilità e permette di dar vita a forme più “creative” rispetto a quelle che si possono produrre con il ferro, che si presenta più solido ma anche decisamente più pesante. I cerchi in ferro su misura sono una soluzione molto gettonata fra gli automobilisti in quanto i costi risultano piuttosto contenuti in confronto ai cerchi in lega, che richiedono un esborso maggiore e sono caratterizzati da una fragilità superiore.

Cerchi in ferro e in lega: le rispettive caratteristiche
I cerchioni in ferro hanno dalla loro la resistenza e la solidità, sono più pesanti e perciò in grado di reggere meglio gli urti. Il loro design è minimal e offrono il vantaggio, in caso di danneggiamento, di poter essere riparati, garantendo così una lunga durata nel tempo. Il fatto di avere un peso superiore in confronto ai cerchi in lega comporta l’abbassamento del baricentro della vettura e risultano poco indicati per le auto sportive, che sarebbero meno scattanti ed agili con a bordo cerchioni in ferro. La caratteristica principale della lega è la sua leggerezza: questo permette al veicolo di essere più reattivo soprattutto nei cambi rapidi di direzione e avere tempi di risposta migliori in fase di accelerazione e frenata. Esteticamente i cerchi in lega sono più curati ma anche più fragili e in caso di danni o rotture non possono essere riparati, si può soltanto provvedere alla loro sostituzione.

Differenze di costo
I cerchi in ferro sono nettamente più economici, dato che possono arrivare a costare fino all’80% in meno rispetto a quelli in lega.

Differenze di utilizzo
La scelta dei cerchi giusti è legata all’utilizzo che si fa dell’automobile; chi guida soprattutto su percorsi urbani, dove sono presenti buche, marciapiedi e altri elementi pericolosi per gomme e cerchi, dovrebbe puntare su cerchioni in ferro poiché più solidi e resistenti, che riducono il rischio di danni in caso di urti. Perciò per le utilitarie tale tipologia di cerchi è l’opzione più indicata, perché la solidità è più importante in questo caso delle prestazioni del veicolo e cerchioni solidi offrono maggiori garanzie nella guida di tutti i giorni. Nelle vetture sportive e di lusso le performance sono fondamentali e non va trascurata l’estetica, pertanto per tali veicoli sono più adatti i cerchi in lega, in grado di esaltare le caratteristiche altamente prestazionali di questi modelli di auto, in quanto assicurano più precisione di guida e tempi di reazione inferiori, grazie ad una distribuzione diversa dei pesi dovuta alla minor zavorra.

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2005: primi pneumatici "tweel" senza camera d'aria

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2005: primi pneumatici "tweel" senza camera d'aria

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Che cos’è lo pneumatico senza camera d’aria
Lo pneumatico classico delle auto è composto dalla carcassa, dal battistrada e dalla camera d’aria. I primi due elementi si trovano all’esterno e formano la struttura della gomma, mentre la camera d’aria all’interno garantisce un adeguato supporto dello pneumatico, ottimizzando il comfort e l’efficienza di guida. Negli pneumatici airless, ovvero privi di camera d’aria, la gomma è costituita solo dagli elementi esterni, quindi dal battistrada e alla carcassa. Ciò è possibile grazie a una struttura rinforzata rispetto a quella di uno pneumatico tradizionale, con l’integrazione di parti metalliche insieme a quelle in gomma per garantire una corretta rigidità strutturale.

Come funziona lo pneumatico che non ha la camera d’aria
Uno pneumatico privo di camera d’aria funziona in modo analogo a una normale gomma per auto, ad eccezione dell’assenza della camera d’aria interna. La carcassa è realizzata con numerose lamelle in gomma rinforzata, con due strati di supporto: uno attaccato al cerchione della ruota e l’altro a contatto con l’asfalto. Le caratteristiche di questi pneumatici consentono di affrontare qualsiasi tipo di terreno, anche quelli più accidentati, senza particolari problemi o rischi di foratura o deformazioni. Le prestazioni dei modelli sperimentali, inoltre, sono del tutto simili a quelle delle gomme convenzionali, rendendo questa nuova tecnologia davvero interessante e promettente.

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La ruota divenne "simbolo di fortuna" in una nota trasmissione televisiva ed il termine "gira la ruota" entrò a far parte del linguaggio giovanile.