В процессе эволюции для человека открывались всё новые и новые свойства незаменимого устройства - колеса. Оказалось, что при преобразовании вращательного движения в поступательное, в оси колеса возникает крутящий момент. То есть колесо стало ещё и накопителем кинетической энергии, а также создавало инерционный момент. Так появился маховик.
Полезные свойства колеса человечество знает ещё с давних времён. Изобретение этого простого, но необычайно функционального устройства было значительным шагом в техническом прогрессе человечества. Но понадобилось около шести тысяч лет, чтобы обычное колесо превратилось в маховик, без которого трудно представить себе любой двигатель внутреннего сгорания или систему трансмиссии.
Стремление человека облегчить свой тяжёлый физический труд привело к созданию множества различных устройств и приспособлений. Механизмы, созданные на основе колеса, повышали скорость и качество выполнения огромного количества сельскохозяйственных, промышленных, транспортных, бытовых и других задач. Создание и совершенствование машин непрерывно продолжается и в настоящее время.
Колесо – это деталь машины, механизма или устройства в виде диска, который оборачивается вокруг своей оси и обеспечивает передачу движения. Достаточно вспомнить гениальных строителей египетских пирамид, которые перемещали огромные каменные плиты, используя круглые деревянные брёвна. Люди быстро убедились в том, что перекатывание грузов значительно легче их переноса или перетягивания. Это было первым полезным свойством колеса. Уменьшение силы трения обеспечивалось заменой трения скольжения качением, что оказалось более эффективно и производительно.
В процессе эволюции для человека открывались всё новые и новые свойства этого незаменимого устройства. Оказалось, что при преобразовании вращательного движения в поступательное, в оси колеса возникает крутящий момент. То есть колесо стало ещё и накопителем кинетической энергии, а также создавало инерционный момент. Такое потрясающее свойство не могло остаться незамеченным великими изобретателями того времени. На эту особенность колеса обратил внимание гениальный изобретатель Леонардо да Винчи, по рисунку которого учёным удалось восстановить маховик или маховое колесо со сферическими грузами.
С давних времён свойства маховика использовались в гончарном производстве. Свидетельством этого являются фрагменты гончарного круга, обнаруженные при археологических раскопках в Междуречье, которые датируются шестым веком до нашей эры. Этот круг представлял собой диск из обожженной глины около метра в диаметре и имел вес более ста килограммов. Более позднее упоминание о маховике связано с изготовлением колёс для водяных мельниц.
Промышленная революция окончательно закрепила за маховиком статус одного из самых важнейших и востребованных устройств, которое предназначено устранять неравномерность частоты вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания в момент прохождения поршнями крайних «мёртвых» точек, а также передачи крутящего момента на трансмиссию транспортного средства.
Первым это свойство использовал известный изобретатель Джеймс Уатт, который установил маховик в своей паровой машине, а взаимодействие маховика с системой кривошипно-шатунного механизма осуществил его соотечественник Джеймс Пикард. Чуть позже по диаметру маховика был установлен зубчатый венец, который обеспечивает запуск двигателя благодаря зацеплению его зубьев с шестерней стартера. В этот момент осуществляется раскручивание маховика, происходит впрыск топлива, воспламенение топливовоздушной смеси, и соответственно, начало работы силовой установки.
Изучение свойств маховика продолжалось, и исследователи определили ещё одну, не менее важную функцию маховика. Стала очевидной ещё одна потрясающая особенность колеса – оказалось, что это, простое на первый взгляд, устройство обладает так называемым моментом импульса, создающим гироскопический эффект – прецессию (момента импульса тела, при котором оно может изменять своё направление в пространстве). Это стало основой создания детской игрушки «волчок» или юла, сейчас более известной, как «йо-йо». Но мало кто знает, что основное применение этой особенности воплотилось в военной промышленности и космических аппаратах. Также этот эффект нашёл широкое применение в успокоителях качки, производимых для кораблей. Так постепенно простая круглая «железяка» стала неотъемлемой частью сложных и многофункциональных механизмов, без которой они просто не могли бы функционировать.