Hvad er et hjul og aksel?
Et hjul og aksel, taget som et par, udgør det vigtigste af alle enkle maskiner. En aksel er en cylindrisk stang, og et hjul er et cirkulært, skiveformet objekt med et hul i midten, der er lige den rigtige størrelse til at acceptere akslen. De fleste aksler er designet til at have et hjul i hver ende. Hjulene drejer rundt akslen, der er fastgjort til en eller anden type køretøj. Opfindelsen af hjulet er en af de vigtigste i menneskets historie, svarende til vigtigheden af opdagelsen af ild og udviklingen af skrivning og elektricitet.
De tidligste afbildninger af køretøjer på hjul stammer fra omkring 3500 f.Kr. Hjulkøretøjer optrådte omtrent på samme tid i det, der nu er Rusland, Mesopotamien og Europa, så den nøjagtige placering af dens oprindelse er ukendt. Det er muligt, at hjulet og akslen stammer endnu tidligere end dette, men der findes ingen arkæologiske beviser for hverken at bekræfte eller tilbagevise dette.
Denne enkle maskine giver en enorm mekanisk fordel ved at udføre arbejdet med at flytte genstande fra et sted til et andet. Ved at dreje om en aksel overvinder hjulet den friktion, der ville blive genereret ved at trække den belastning, det bærer. Den mekaniske fordel ved et hjul opnås ved at anvende en slags kraft på hjulet omkring dets akse. De tidligste hjulkøretøjer var vogne og enkle vogne trukket af mennesker, heste eller andre dyr.
I moderne tid kan man finde et hjul og en aksel i snesevis af applikationer med ringe indsats. Biler, cykler og næsten enhver anden form for jordtransport bruger denne enkle maskine. Selv fly bruger hjul og aksler på deres landingsudstyr. Kontorstole, trillebøre og rulleskøjter bruger alle variationer af denne enhed.
I løbet af århundreder, siden deres opfindelse, er hjulet og akslen blevet tilpasset til en række anvendelser med mange forbedringer og tilpasninger. En windlass var en almindelig enhed ved hjælp af et reb viklet omkring en tyk aksel. Ved at dreje hjulet, som ofte var udstyret med håndtag, der er anbragt i afstand omkring dets omkreds, opnåedes en stor mekanisk fordel, som gjorde det muligt at flytte eller løfte tunge belastninger. Gear kombineret med hjul og aksler gør det muligt at multiplicere kraft mellem kraftkilden og hjulet. En simpel cykel kan for eksempel give en mekanisk fordel af en faktor flere gange det arbejde, der påføres pedalerne.