Kolo

Kolo je plochá součást kruhového tvaru, která se může otáčet kolem svého středu. Může být volně otočné na pevné hřídeli, anebo pevně spojeno s otáčivou hřídelí. Součást spojující kolo a hřídel je náboj kola. Kolo je podstatnou součástí vozidel a dopravních zařízení, protože valivý odpor je podstatně nižší než smykové tření.

Kola se však užívají i v mnoha jiných aplikacích, jako součásti strojů, převodů a pohonů, kladky a setrvačníky nebo ozubená kola. Vynález kola, starý více než 7 tisíc let, je tak jedním z nejvýznamnějších v celých dějinách techniky.

Ložisko spojuje otáčivou a neotáčivou část (kolo a vůz). Kluzná ložiska jsou známa užívána od dob vynálezu kola.^[1] či valivé ložisko.

Nejstarší zachovalý nález představuje dřevěné kolo staré asi 5 300 let, nalezené v bažině u Vrhniki, asi 15 km jihozápadně od Lublaně.^[2] Jedná se o pozůstatky dokonale zpracovaného dřevěného kola o průměru 72 cm a osy, na níž bylo zřejmě pevně nasazeno a tvořilo tak součást dvojkolí. Podobné, ale mladší nálezy pocházejí ze Švýcarska^[3] a jihozápadního Německa.^[4]

Nejstarší vyobrazení vozu se čtyřmi koly se našlo na zvoncovitém poháru z naleziště u obce Bronocice, asi 40 km severovýchodně od Krakova v Polsku, datovaný do doby mezi 3630 až 3380 př. n. l. Nejstarší stopy kol (vyjeté koleje) jsou zdokumentovány z naleziště Flintbek v severním Německu.^[5]

Ve 3. tisíciletí př. n. l. se kolo rozšířilo po velké části Evropy, na Středním východě a na Kavkazu. Po roce 1500 př. n. l. byl vůz s koly znám i ve Skandinávii a v Číně. Americké předkolumbovské kultury vozy neznaly, snad proto, že neměly k dispozici vhodná tažná zvířata. Nalezla se však olmécká hračka s malými kolečky z doby kolem 1500 př. n. l. Mezi nejstarší využití kola patří hrnčířský kruh, kolem 4500 př. n. l.

• 
  Kresba vozu (Bronocice, 3400 př. n. l.).
• 
  Replika kola starého přibližně 5 150 let.
• 
  Válečný vůz. (Ur, asi 2500 př. n. l.)
• 
  Vodní kolo na spodní vodu.
• 
  Dřevěná šlapací trojkolka. (kolem 1890)

Kola byla zprvu dřevěná, z desek spojovaných svlaky, ve střední době bronzové (2200 až 1500 př. n. l.) se objevují lehčí loukoťová kola^[6] válečných vozů, skládaná z částí a opásaná kovovou obručí. S drobnými zdokonaleními se používala až do 20. století. V keltských hrobech se nalezly pohřební vozy s bronzovými loukoťovými koly (zhruba 1500 př. n. l.). Větrné i vodní mlýny potřebovaly kola a převody, ozubená kola byla známa už ve starověku, rozšířila se však až s objevem mechanických hodin v pozdním středověku.

Pronikavé změny v konstrukci kola se objevují v 19. století s rozvojem strojírenského průmyslu a železniční i silniční dopravy. Parní stroj potřebuje setrvačník a převody, podobně jako další stroje, a železniční doprava si vyžádala ocelová kola, obvykle pevně spojená do dvojkolí. Lepší cesty a silnice umožnily i silniční dopravu, jízdní kola potřebovala lehčí drátová kola, která se dodnes užívají i u motocyklů. Vynález dalších motorů a pohonů si vynutil i nové konstrukce kol, u automobilů lisovaných z ocelového plechu s gumovými obručemi a pneumatikami. Kola z lehkých slitin začala u letadel a rozšířila se i u sportovních automobilů.

Kola moderních dopravních prostředků jsou složité systémy s pohonem, odpružením a brzdami. Ve strojírenství se užívají velmi rozmanité druhy kol včetně ozubených a malá i velká kola lze najít téměř všude. Poslední vývoj se zaměřuje na monolitická kola z umělých hmot (Tweel), která sama pruží a tlumí nárazy.

• 
  Drátové kolo.
• 
  Kolo motocyklu s brzdovým diskem.
• 
  Otočná kolečka k nábytku.
• 
  Tweel firmy Michelin. (2005)

Mechanickému přechodu a spoji mezi kolem a hřídelí se říká náboj kola. Uplatňuje se na něm mnoho prvků strojírenství: těsné nebo volné uložení při slícování, pero-drážka, čepy i střižné, ložiska radiální, ba i axiální, maznice, brzdy, ba dnes i pohonné části jako třeba souosé převodovky reduktorové nebo planetové, ba i celé motory přímo v náboji, ať už na koloběžce, nebo na příďovém podvozku letadla, pro samohybné pojíždění bez letištního tahače.

• Kolo na hřídeli patří mezi jednoduché stroje.
• Kladka je kolo s drážkou po obvodě pro vedení lana.
• Řemenice je kolo pro přenos síly řemenem.
• Loukoťové kolo se skládá z náboje (případně s ložiskem), z paprsků a z ohýbaných segmentů čili loukotí, obepnutých kovovou obručí.
• Vodní kolo je jeden z nejstarších pohonů. Bylo dřevěné, po obvodu opatřené lopatkami.
• Železniční dvojkolí tvoří pevný celek hřídele a dvou kol s nalisovanými okolky.
• Ozubené kolo je součást převodů, které zaručují stálý převodový poměr.
• Drátové kolo nahrazuje paprsky napjatými ocelovými dráty, které jsou namáhány tahem.
• Automobilové kolo je obvykle lisované z ocelového plechu, s ráfkem pro pneumatiku. Součástí kola bývá i brzdový buben nebo disk.
• Kolo motocyklu je nejčastěji drátové, při menším průměru také lisované, případně z umělé hmoty.
• Kolotoč je obvykle vodorovná kruhová plošina, která se otáčí kolem svislé osy a vozí návštěvníky.
• Ruské nebo také obří kolo je zábavní zařízení, veliké drátové kolo o průměru 50 až 200 m, které se otáčí kolem vodorovné osy a má na obvodu gondoly pro návštěvníky.

Kolo může být také tématem umění. Např. díla

• Polámaná kola - skulptura v Ostravě na VŠB – Technická univerzita Ostrava.

• Ottův slovník naučný, svazek 14, str. 582 – heslo Kolo

• hřídel
• ráfek
• pneumatika

• Obrázky, zvuky či videa k tématu kolo na Wikimedia Commons
• Téma Kolo ve Wikicitátech
• Slovníkové heslo kolo ve Wikislovníku
• (anglicky) Nejstarší kolo v Lublani
• (německy) Kola vysokorychlostních vlaků