Rad
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Ein Rad ist ein prinzipiell kreisrunder, scheibenförmiger Gegenstand mit einem ausgeprägten Mittelpunkt. Eine durch den Mittelpunkt oder die dort eingebaute Nabe gesteckte Achse oder eine fest mit dem Rad verbundene Welle sind die Träger der Drehbewegung.
[[Bild:Trier Bahnhof Triebachse Baureihe 44.jpg|thumb|300px| Lokomotiv-Speichenräder mit fest verbundener ]] Das Rad diente anfänglich als Stütz- und Fortbewegungsmittel für Fahrzeuge. Physikalisch führt die Anwendung des Rades zu einer rollenden Reibung, die sehr viel weniger Kraft erfordert als ein einfaches Schleifen der gleichen Last über den Boden. Das Rad wird darüber hinaus zur Kraftübertragung verwendet, etwa als Zahnrad oder in einem Riemengetriebe in Form einer Riemenscheibe.
Das Rad gilt als eine der ältesten und wichtigsten Erfindungen die vermutlich in der sumerischen Kultur um 4000 v. Chr. erstmalig angewandt wurde. Es wird zudem vermutet, dass die Erfindung des Rads in vielen Kulturen unabhängig voneinander geschah. Mesopotamische Töpfer gelten als die ersten, die radähnliche Scheiben gefertigt haben sollen.
Die Vorgänger des klassischen Rads waren Rollen bzw. Walzen. Arbeiter erkannten schon früh, dass man geschlagene Baumstämme besser auf dem Boden rollte anstatt sie zu tragen. Das sparte Kraft und Zeit. Wenig später kam man auf die Idee auch andere Gegenstände mit diesem Verfahren zu befördern. Man legte Gegenstände auf ein stabile und gerade Unterlage, die man dann über die Walzen schob. Schon die Ägypter erkannten, dass der Widerstand der daraus entstehenden Rollreibung sehr viel geringer war als der Widerstand der Gleitreibung. Nachteilig war daran, dass die Rollen über die gesamte Strecke ausgelegt oder immer wieder von hinten weggenommen und vorn wieder vor den beförderten Gegenstand gelegt werden mussten.
Mit den ersten primitiven Werkzeugen war es möglich, die Baumstämme in Scheiben zu schneiden und diese mit einer Achse zu verbinden. Durch diese neuen Gebilde war es möglich, erste Wagen zu bauen. Eine weitere wichtige Neuerung war die Erfindung des Speichenrads, das um 2000 v. Chr. von den Mesopotamiern gefertigt wurde. Mit dem soliden Speichenrad baute man erste Streitwagen mit jeweils zwei Rädern.
Beispiele von Fahrzeugen, die Räder verwenden:
Neben dem klassischen Anwendungsfall finden sich noch zahlreiche weitere:
- Flaschenzug
- Im alten China nutzte man ovale Räder, deren rüttelnde Bewegung zur Luststeigerung der Insassen diente. Heute übernehmen Karussells diese Aufgabe.
- Zur Bewegung der Töpferscheibe wird ein Antriebsrad genutzt.
- Zentrifugen zur Trennung von Substanzen sind auf einer vertikalen Achse rotierende Räder.
- Ältere Nähmaschinen und Motoren benutzen ein Schwungrad zur Stabilisierung ihres Bewegungsablaufs.
- Wassermühlen nutzen ein großes Wasserrad (Schaufelrad) zur Kraftübertragung der Wasserkraft in eine horizontale Bewegung, Raddampfer nutzen das umgekehrte Prinzip.
- Mechanische Rechenmaschinen, Zählwerke und Registrierkassen benötigen zahlreiche Räder.
Siehe auch
- Nabe
- Speiche
- Felge
- Reifen (Sommerreifen, Winterreifen, Allwetterreifen)
- Eisenbahnrad: Radscheibe, Lauffläche, Radprofil, Spurkranz
- Liste bedeutender Erfindungen
Weblinks
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