Tekerlek

Tekerlek, bir eksen etrafında dönen bir disk veya dairevi bir çatı vasıtasıyla dönme hareketi yapabilen mekanik bir düzen. Tekerlekle elde edilen dönme hareketi makinanın temelidir. Öyle ki makinalaşmış medeniyetin onsuz gelişebilmesi düşünülemezdi. Tekerleğin keşfi çok eski zamanlara uzandığından zaman içinde sayısız kullanma alanı ortaya çıktı. Önce kara taşımacılığında yeni bir devir açtı. Sonraları bir seri değişikliklerle işçiliği azaltmak, verimi arttırmak, taşıma hayvanının ve insanın sınırlı kas gücü kapasitelerine destek olan güç kaynaklarının yerini almak üzere makinalar geliştirildi.



Tekerlek prensibinden geliştirilen sadece birkaç düzeni zikretmek bile tekerleğin yol açtığı gelişmenin, boyutları hakkında bir fikir verir. Dönen miller, makara ve kasnaklar, dişliler, volanlar ve diğer düzenler, türbinler, içten yanmalı motorlar ve elektrik motorları gibi karmaşık düzenler, sıkça kullanılan tekerlek prensibinden geliştirilmiş mekanizmalardan sadece bir kısmıdır. Bunlardan bazısı vinç ve dairevi testerelerde olduğu gibi gücün doğrudan çalışma noktasına uygulanmasını sağlar. Diğerleri, tabii güç kaynaklarını yeldeğirmeni ve dinamoda olduğu gibi aktarılabilen şekillere dönüştürür.

Tekerleğin çalışması sonsuz sayıda kaldıraç gibi düşünülerek açıklanabilir. Mesela at arabası tekerleğinde yere değen çember dayanak noktası olmak üzere her parmak bir kaldıraçtır. Lokomotifteki tekerlekteyse dingil dayanak noktası olmak üzere yarıçapın ortasında bir yere bağlanan kol, gücü tekerlek çemberine aktarır. Dingilin sabit olması halindeyse tekerlek çemberine uygulanan kuvvet, bağlanan kolu hareket ettirir. Çeşitli dişli takımları, gücü ve hızı yarıçap uzunluklarıyla orantılı olarak değiştirir. Tekerlek, yükü ileriye çektiği gibi sürüklenen bir cismin aksine sürtünmeyi de azaltır. Böylece at veya insan, sırtında taşıyabileceğinden çok fazlasını çekebilir.

Tarihçe

Tekerlek hakkında ilk bilgi, milattan 3500 yıl önce Sümerlerin kullandığı iki tekerlekli araba olarak belirlenmiştir. Diğer bütün keşifler gibi tekerleğin keşfinde de daha önceden bilinen düzenlerin rolü olmuştur. 2000 yıl süreyle büyük ağırlıkların taşınması için yuvarlak cisimler kullanılmış, yükler hayvanlar tarafından sürüklenen ağaç gövdeleri ve kızaklar üzerinde nakledilmiştir. Bu tip kızaklar altındaki gövdelerin kılavuzlarla gönderilmesi taşımayı büyük ölçüde geliştirmiş daha sonra kılavuzların karşılaştığı güçlükleri kaldırmak için gövdenin ortası inceltilmiştir. Böylece gövdenin iki tarafında ilk tekerlekler elde edilmiştir. Nihayet sabit dingillere takılıp serbestçe dönebilen tekerlek tipine ulaşılmıştır. Arkeolojik bilgilere göre tekerleğin menşeinin Yakın Doğu olduğu anlaşılmaktadır. Tekerlekli araçlar Sümerlerde M.Ö. 3500, Asurlularda M.Ö. 3000, İndüs Vadisinde M.Ö. 2500, Orta ve Kuzey Avrupa'da M.Ö. 1000 ve İngiltere'de M.Ö. 500 yıllarında bilinmekteydi. Bu sıra, tekerleğin tek bir menşe'den yavaş yavaş Eski Dünya'ya yayıldığını göstermektedir.

İlk tekerlekli araçların birçok mahzurlu yanları olduğundan sınırlı kullanma alanları vardı. Dört tekerlekli araba da hemen iki tekerlekli kadar eskidir. Bunlara hareketli bir ön dingil takılana kadar bütün gövde kaldırılmak suretiyle yönlendiriliyorlardı. Ayrıca kullanılan öküz veya eşeklerle hız çok azdı. Ancak M.Ö. 2000 yıllarından sonra daha süratli olan atın, Asya steplerinden Mezopotamya'ya gelmesinden sonra iki tekerlekli araba bir savaş aracı olarak kullanılmaya başlandı.

Tekerleğin bir makinaya ilk uygulaması değirmen taşının akan bir suya karşı konulmuş su dolabıyla döndürülmesidir. Bu düzen Yakın Doğudan M.Ö. 1. yüzyılda yayılmış çok geçmeden basit dişliler ilave edilerek ilk un değirmenleri yapılmıştır. Bundan sonra tekerleğin kullanıldığı yerler gittikçe genişlemiş, su dolabıyla işleyen mekanik çekiçler, maden öğütme değirmenleri ve dirsekli millerle körükler ve yel değirmenleri geliştirilmiştir.

Dişli çarkların bulunmasından sonra saat mekanizması gibi daha karmaşık sistemler yapıldı. Zamanla bu hususta büyük gelişmeler oldu.