koleso

koleso — 1. konštrukčný prvok kruhového tvaru (disk, resp. kotúč alebo prstenec), ktorý sa môže otáčať okolo svojho stredu, resp. osi. Skladá sa z centrálnej časti (hlava, náboj), ktorou je nasadené na čape alebo na hriadeli, a z obvodovej časti (ráfik, veniec), obidve časti sú rôznymi spôsobmi (diskom, sústavou ramien, lopatkami a pod.) navzájom spojené. Využíva sa ako nosný prvok pozemných dopravných prostriedkov (koleso voza, koča, bicykla, ručného vozíka, motorového alebo koľajového vozidla a pod.), ktorý tým, že sa odvaľuje na povrchu, uľahčuje ich pohyb. Používa sa aj na prenos sily (kladka, kladkostroj, koleso na hriadeli), na prenos krútiaceho momentu (→ prevod), na premenu energie (napr. kinetickej a tlakovej energie vody, pary alebo spalín na mechanickú energiu alebo mechanické energie na energiu prúdu tekutiny v čerpadlách, dúchadlách, turbokompresoroch), ale aj na krátkodobú akumuláciu kinetickej energie (zotrvačník, nepokoj v mechanických hodinách). Tvorí súčasť strojov, pričom je voľne otočné na čape alebo pevne spojené s hriadeľom. Ak slúži na prenos krútiaceho momentu, má na obvode treciu plochu (trecie koleso, remenica na plochý remeň), ozubenie (ozubené koleso, reťazové koleso), jednu alebo niekoľko obvodových drážok (kladka, remenica na klinový remeň), veniec na uchopenie (ručné koleso, volant) alebo lopatky (vodné koleso, lodné koleso, veterné koleso, obežné koleso čerpadla, parnej turbíny, vodnej turbíny).

Vynález kolesa vo 4. tisícročí pred n. l. v Mezopotámii bol jedným z najvýznamnejších technických vynálezov ľudstva, ktorý umožnil vznik prvých pozemných dopravných prostriedkov (voz s drevenými kolesami, 4. tisícročie pred n. l., Mezopotámia a oblasť okolo Stredozemného mora), rozvoj hrnčiarstva (hrnčiarsky kruh), stavebníctva a obchodu (prenášanie bremien pomocou kladky a kladkostroja), poľnohospodárstva (zavlažovanie využívajúce vodné koleso), mlynárstva a pod. V 13. stor. boli skonštruované prvé kolieskové hodiny a koleso sa stalo súčasťou mnohých mechanizmov a neskôr aj strojov. Koleso prvých cestných vozidiel tvoril plný drevený kotúč, neskôr spojený z viacerých dosiek s prekríženými vláknami, čím sa odstránilo nebezpečenstvo zlomenia. Neskôr (okolo 2. tisícročia pred n. l.) mali už kolesá vyrezané odľahčovacie otvory, až v období Rímskej ríše sa zaviedlo skladané drevené koleso, ktoré sa menšími úpravami používalo stáročia a pri konských povozoch až dodnes. Až v 19. stor. sa zaviedli niektoré zlepšenia, napr. oceľový náboj, prípadne oceľová obruč. V prvých automobiloch sa až do 20. rokov (v Amerike do 30. rokov) 20. stor. používali drevené kolesá s odnímateľnou obručou, potom ich nahradili drôtené a plechové kolesá.

Koleso cestného vozidla je súčasťou podvozka, slúži na podopieranie, pohon (hnacie koleso) a zmenu smeru (riadiace koleso) vozidiel a prenáša všetky sily pôsobiace na vozidlo (hmotnosť vozidla, hnacie a brzdné sily, odstredivá sila v zákrutách, sila bočného vetra, nárazy z nerovností vozovky a pod.) na vozovku. Musí byť dostatočne pevné, aby odolávalo všetkým pôsobiacim silám, pričom má byť čo najľahšie, pretože patrí medzi neodpružené hmoty vozidla, ďalej musí byť dostatočne odolné proti poveternostným vplyvom a korózii, nesmie mať vyčnievajúce časti (napr. hlavy skrutiek), ktoré by mohli v prípade nehody zraniť chodcov, a jeho montáž a oprava musia byť jednoduché a časovo nenáročné. Obvodovú časť kolesa tvorí tvarovaný ráfik, na ktorý dosadá pneumatika, pri kolese, na ktoré sú kladené menšie nároky (pracovné stroje, vozíky a pod.), plná obruč z gumy. Podľa druhu ráfika sa rozlišujú kolesá s pevným (nitované, zvárané, resp. odlievané spolu) a so snímateľným alebo s prestaviteľným ráfikom, jednoduché (s jedným ráfikom upevneným na strednej, nosnej časti) a podvojné (s dvoma ráfikmi na strednej, nosnej časti), druhy kolesa sa rozlišujú aj podľa profilov ráfikov. Strednou, nosnou časťou, ktorá spája ráfik s hlavou, je najčastejšie disk (plný alebo s vetracími alebo s odľahčovacími otvormi), ďalej hviezdica alebo drôty – podľa toho sa rozlišujú diskové, hviezdicové a drôtové kolesá. Kolesá automobilov majú najčastejšie plechový alebo odlievaný disk so strediacim otvorom v strede a s niekoľkými otvormi na kolesové skrutky okolo neho, cez ktoré sa koleso pripevňuje na náboj, ktorý je súčasťou nápravy; pri športových a súťažných vozidlách, kde je nevyhnutná čo najrýchlejšia výmena kolesa, je súčasťou kolesa náboj s vnútorným drážkovaním, ktorý sa nasunie na drážkový hriadeľ nápravy a poistí sa proti posunutiu centrálnou maticou. Diskové kolesá osobných automobilov sa najčastejšie lisujú z oceľového plechu a následne sa zvárajú s ráfikom alebo sa celé odlievajú z hliníkových (zriedkavo z horčíkových) zliatin, pri nákladných automobiloch sa používajú najmä lisované oceľové disky, zriedkavejšie odlievané disky s ráfikom. Hviezdicové kolesá majú menšiu hmotnosť, vyrábajú sa lisovaním tenšieho oceľového plechu ako diskové kolesá, pri liatych kolesách (používaných pri nákladných automobiloch) sa náboj spravidla odlieva spolu so šesťramennou hviezdicou a k hviezdici sa pripevňuje delený ráfik. Drôtené kolesá majú vždy náboj, ktorý je spojený s ráfikom sústavou napnutých drôtov uložených vo dvoch alebo vo viacerých radoch. Drôtené kolesá sú ľahké, pevné a pružné, používajú sa pri bicykloch, zriedkavejšie pri motocykloch (v minulosti sa používali aj pri pretekárskych automobiloch), postupne ich vytláčajú plechové alebo odlievané kolesá, ktoré pri výrobe alebo pri opravách (vypletanie, centrovanie) nevyžadujú toľko ručnej práce. Po nasadení pneumatík sa kolesá pred použitím vyvažujú a na vozidlo sa pripevňujú kolesovými skrutkami; na kolesá sa zvyčajne svorkami pripevňujú kryty – puklice (v súčasnosti najmä plastové), ktoré okrem zlepšenia vzhľadu zakrývajú aj nebezpečné vyčnievajúce súčasti.

Koleso koľajového vozidla je základným komponentom dvojkolesia koľajových vozidiel, je určené na prenos síl medzi vozidlom a koľajou. Jeho vlastnosti musia byť také, aby sa zaistil bezpečný pohyb železničných koľajových vozidiel a uľahčilo sa ich vedenie po dráhe. Podľa konštrukčného vyhotovenia sa rozoznávajú tri základné typy kolesa koľajového vozidla: celistvé (monoblokové), obručové a gumovo odpružené. Základnými časťami celistvého (monoblokového) kolesa sú veniec, doska a náboj. Veniec je v dotyku s koľajnicou, rozoznáva sa na ňom jazdná plocha (pričom sa rozlišujú rôzne typy jazdných profilov) a okolesník (zabraňuje vykoľajeniu a slúži na smerové vedenie kolesa). Náboj spája koleso s nápravou dvojkolesia. Medzi vencom a nábojom je doska s hrúbkou 15 – 40 mm (zvyčajne v tvare rotačného telesa), ktorá je votkaná do venca a náboja a z dôvodu tlmenia zvislých rázov medzi kolesom a koľajnicou je zvlnená. Základnou časťou obručového kolesa je kotúč, na ktorého veniec sa za tepla nalisuje obruč s opracovanou jazdnou plochou zabezpečená vzperným krúžkom. Kotúč je so svojím nábojom nalisovaný na náprave. Náboj plynulo prechádza do zvlnenej dosky a tá do venca kotúča, na ktorej je nalisovaná obruč. Na vonkajšom čele obruče (resp. venca pri celistvom kolese) je kruhová medzná drážka označujúca minimálnu prevádzkovú hrúbku obruče (alebo venca). Výhodou obručových kolies je, že pri opotrebení sa vymení len obruč, sú však náročnejšie na výrobu. Celistvé a obručové koľajové kolesá sa používajú pri železničných koľajových vozidlách. V gumovo odpružených kolesách, ktoré sa používajú pri električkách a vozidlách jazdiacich v metre, je medzi kotúčom a obručou, prípadne medzi dvoma dielmi kotúča umiestnená gumová vložka;

2. predmet kruhového tvaru, napr. záchranné koleso, koleso syra.