اختراع العجلة والنقل البرياختراع العجلة والنقل البري

هنالك اسباب رئيسية عديدة  ادت الى التغيير في التجارة الدولية بين الدول. مما نتج  عنه ازدياد  في حركة التجارة  وسرعة تنفيذها ووصولها الى اماكن كان من المستحيل الوصول لها في السابق. واختصرت  الزمن وخفضت التكلفة. ومن هذه الاسباب: اختراع العجلة.

ويعتبر اختراع العجلة من أهم الاختراعات التي ساهمت في تطور الإنسان. وتم اختراعها في نهاية العصر الحجري الحديث في الألفية الخامسة قبل الميلاد. وكانت العجلات الأولى عبارة عن أقراص بسيطة بها فتحة في المنتصف، وكان استخدامها الرئيسي لفن الفخار.

اقرأ ايضاً كيف تم اختراع العجلة ؟ – أنا أصدق العلم

أما عجلات النقل الأولى فكانت مصنوعة من الخشب وبها ثقب في المنتصف  حيث يتم إدخال محور لممارسة الحركة بداخلها. وكانت الخطوة الرائعة للغاية داخل العجلة هي دمج القضبان، وهي قضبان صلبة تربط المنطقة المحيطة بالعجلة بمركزها. وجعلت الأسلاك العجلات أخف وزنا وكانت هناك حاجة إلى مواد أقل.

وهذا الاختراع المنسوب للمصريين دفعهم إلى زيادة سرعة مركبات النقل. وكان وصول الحديد والبرونز أيضًا عنصرًا رائعًا للغاية للتحسين في  صنع حافة معدنية تمنع التآكل السريع للخشب.

وجلب تحسين العجلة معها أولى المركبات التي تم تصنيعها وهي المركبات الزراعية التي سهلت العمل الميداني ومركبات أخرى لنقل المواد، وفي نهاية القرن التاسع عشر ، تم إنشاء أول إطارات للعجلات. كانت مصنوعة من إطارات مطاطية غطت العجلة وأعطت مزيداً من الثبات على الممرات.

اقرأ ايضاً  قصة اختراع العجلات – e3arabi – إي عربي

وأدى اختراع العجلة الى تغير غير طبيعي للوجود البشري. وإلى تحول جذري في المجتمعات البدوية المبكرة. التي كانت تعتمد على الحيوانات الأليفة الكبيرة مثل الجمال أو الخيول أو الثيران في حركة نقل  البضائع. فنتيجة لهذا الإختراع  انتقلت الحضارة الإنسانية الى اقتصاد قائم على التجارة. وادى ربط العجلة بعربات يجرها البشر أو الحيوانات في تمكين الأفراد من زراعة طعام أكثر مما يحتاجون إليه. مما سمح  بالمقايضة والتداول مع أفراد آخرين بأغذية أو مواد أخرى.

اقرأ ايضاً مراحل تطور النقل – موضوع

في البداية اعتمد النقل البري بشكل أساسي على الجهد البشري أو الحيوانات لفترات طويلة، وبعد مرور بعض الوقت ، أدى اختراع عجلات الدوران بشكل مستقل على محور ثابت إلى تمكين المحاور الأمامية القابلة للتوجيه. في نهاية القرن السادس عشر، بدأت تظهر العربات الكبيرة مثل هذه التي تبلغ سعتها من 2 إلى 4 أطنان ويتم سحبها من قبل ما يصل إلى ستة خيول أو ثيران.

وايضاً برزت الحاجة الى وجود طرق متينة  لتسير عليها العربات  فكان  الرومان أول حضارة طورت شبكة طرق يمكن تحديدها  حيث الحجم والتعقيد الاقتصادي للإمبراطورية الرومانية المتوسعة جنباً إلى جنب مع الحاجة إلى التحرك السريع للقواتها ولد طلباً على نظام نقل يتمكن من  نقل كميات كبيرة من البضائع والأشخاص عبر مسافات طويلة على مدى 2000 عام.

اقرأ ايضاً تطور وسائل النقل عبر التاريخ – موضوع

وفي أوائل القرن التاسع عشر حفزت التقنيات لبناء الطرق والمحركات البخارية الخفيفة عالية الضغط على إدخال مركبات الطرق الآلية، على سبيل المثال في المملكة المتحدة وبدرجة أقل بكثير في  فرنسا ، قامت بعض الشركات بتشغيل خدمات مجدولة موثوقة تحمل ثمانية عشر راكباً بسرعات متوسطة تصل إلى 25 كم في الساعة.

الا ان هذا التطور واجه معارضة  على الأقل في المملكة المتحدة  فقمع ملاك الأراضي الأقوياء سياسياً  الذين  استثمروا  في النقل بالسكك الحديدية النقل البري الآلي لمدة ستين عاماً، وذلك من خلال تشريع يفرض حداً أقصى للسرعة يبلغ 5 كيلومترات، وجعلوه يعمل بذكاء من خلال اشتراط أن يسبق السيارة رجل على قدميه يحمل علماً أحمر.

اقرأ ايضاً تاريخ المحرك البخاري (وكيف يعمل) – Greelane.com

 وفي ستينيات القرن التاسع عشر ظهر محرك الاحتراق الداخلي عالي السرعة ، الا أن الاعتماد على الغاز كان لا يزال مكلفا  للغاية إلى أن اكتشف الوقود السائل في ثمانينيات القرن التاسع عشر باعتباره شكلًا عالي الحركة من القوة المحركة. فاندفعت تكنولوجيا المركبات لتبنيها وبحلول نهاية القرن، كان النقل البري الآلي، قيد التطوير المكثف.

وكان الظهور الاول للسيارات في عام 1908  عندما بدأت شركة فورد  انتاج  سياراتها مودل T.  حيث بدأت السيارات تصبح خياراً للسفر بغرض العمل، وكان هناك حد أقصى للسرعة يبلغ 20 ميلاً في الساعة على معظم الطرق، ولم يكن السائقون مطالبين بالحصول على تأمين أو اجتياز اختبار السائقين حتى عام 1934 ، ولم تكن هناك إشارات مرور كهربائية حتى عام 1934، وعلاوة على ذلك  حتى عام 1921 كان لا بد من تشغيل ماسحات الزجاج الأمامي يدوياً عن طريق سحب الرافعة باستمرار أثناء القيادة!.

اقرأ ايضا أين صنعت أول سيارة في العالم – موضوع

وإلى جانب النقل الشخصي حدثت ثورة في الطرق التي  استخدمت لشحن البضائع على مدار القرن الماضي ، وأول طريق سريع خرساني  في الولايات المتحدة الأمريكية كان في ديترويت، ميشيغان ، وتم اختراع أول شاحنة في عام 1896، وكانت تتكون من محرك رباعي الأحصنة، ذو أسطوانتين يمكن أن يجر 3300 رطل، ويقطع 7.5 ميل في الساعة فقط.

وأما  النقل بالسكك الحديدية برز كواحد من  طرق النقل منذ أكثر من 2000 عام في الحضارات القديمة في مصر وبابل واليونان عندما لاحظ  المهندسون أن الحيوانات ستنفق طاقة أقل بكثير إذا كانت العربة تسير في مسار محدد مسبقًا ،دون إمكانية القيادة أو السفر فوق التضاريس غير المستوية، ولتمكين طريقة النقل الجديدة هذه قاموا  ببناء طرق ذات قيود مسبقة الصنع للعجلات، وكانت هذه أول خطوط السكك الحديدية في العالم .

اقرأ ايضا  تاريخ السكك الحديدية: من المسارات إلى القطارات Hyperloop

 ولا يزال من الممكن العثور على بقايا أثرية منها في إيطاليا واليونان على الممرات الحجرية القديمة المحفورة في برزخ كورنث باليونان.الا ان هذه العربات خرجت عن الاستخدام بعد سقوط الإمبراطورية الرومانية، ولم تتمكن من العودة إلا بعد زيادة التجارة والجهود الصناعية المبكرة في عصر النهضة الأوروبية.

 وبحلول القرن الثامن عشر، كان لكل منجم في بريطانيا العظمى شبكة سكك حديدية بسيطة خاصة به ، حيث تجر الخيول عربات من المناجم إلى المصانع.

 وحدثت التغييرات في هذا النوع من النقل في عام 1774 بعد أن اكتشف العالم جيمس وات محرك بخاري ثابت. ونظراً لأنه كان يحمي براءات اختراعه بقوة ، فإن العمل الحقيقي الواسع النطاق على القاطرات التي تعمل بالبخار لم يبدأ إلا بعد انقضاء براءة اختراعه في عام 1800. حيث بدأ العديد من المخترعين العمل على تحسين تصميم وات ، وعلى الأخص تصميم غرف الضغط العالي غير المكثفة التي مكنت المحرك من تحويل المزيد من قوة البخار إلى طاقة ميكانيكية.

اقرأ ايضا  من هو جيمس واط – James Watt – AraGeek

وبدأت المحركات البخارية الأولى في العمل على طول مسارات السكك الحديدية البدائية في عام 1804. وتمكن ماثيو موراي من عرض قاطرته البسيطة أولاً . لكن ريتشارد تريفيثيك تلقى مزيداً من الاهتمام بقاطرته “Penydarren” التي سحب وزن 25 طنًا و 70 شخصاً خلال أول رحلة لها. أثبت هذا الحدث لمجتمع المهندسين أن المحركات البخارية المضغوطة لديها بالفعل طاقة كافية لتصبح مفيدة في نقل البضائع والأشخاص.

وظهر المظهر التجاري لشبكات القطارات في أواخر عشرينيات القرن التاسع عشر. وكان الرائد في هذا المجال هو المخترع الإنجليزي جورج ستيفنسون. الذي دخل في منافسة أرادت معرفة تصميم القاطرات البخارية الأسهل في الاستخدام والأكثر موثوقية وقوة. ففاز “صاروخه” في تلك المنافسة ، حيث أظهر للعالم بأسره أن القطارات البخارية مُعدة بالفعل لمستقبل مشرق. سرعان ما سافرت تصميمات هذه القاطرات إلى الولايات المتحدة.  حيث بدأوا توسعهم السريع عبر الأراضي المكتسبة حديثًا والاندفاع الأمريكي الطويل نحو “حضارة” الحدود الغربية.

اقرأ ايضا تطور السكك الحديد في الولايات المتحدة

ونظراً لأن تكنولوجيا القطارات تلقت تحديثات هائلة خلال تلك العقود القليلة الأولى من العمل العام. بدأ المهندسون الحضريون في لندن في صياغة الخطط الأولى لمسارات السكك الحديدية بين المدن والأنفاق تحت الأرض.

بدأ القسم الأول من “مترو أنفاق لندن” الشهير عمله في عام 1863. وعلى الرغم من أنه تلقى الكثير من الشكاوى بسبب الدخان في الأنفاق. فقد استمر في النمو حتى عام 1890 عندما بدأ أسطول قطارات لندن بأكمله في استخدام المحركات الكهربائية. وكان هذا بمثابة بداية العصر الجديد لأنظمة النقل الحضري السريع. وبدأت المترو في الظهور في جميع أنحاء العالم. (جاءت كلمة “مترو” من اسم نظام قطار الأنفاق في باريس “Chemin de Fer Métropolitain” ، أي “قطار المتروبوليتان”) .

اقرأ ايضا  تاريخ مترو أنفاق لندن

وهنالك لحظة أخرى مهمة للغاية في تاريخ القطارات هي إدخال محركات الديزل، والتي أنهت عصر القاطرات البخارية. وبعد الحرب العالمية الثانية. تركت الغالبية العظمى من العالم البخار وراءها، واحتضنت محركات وقود الديزل بشكل أسرع وأسهل في الصيانة وموثوق بها. ومع مرور الوقت ، تم دمج محركات الديزل مع المحركات الكهربائية ، مما مكّن القطارات من استخدام أفضل.

اقرأ ايضاً  شبكة مترو الأنفاق في لندن.. الأقدم في العالم | الشرق الأوسط

ولا بد من ذكر سكة حديد الحجاز التي امتدت من دمشق إلى المدينة المنورة عبر منطقة الحجاز في المملكة العربية السعودية. وهي أحد خطوط السكك الحديدية الرئيسية للإمبراطورية العثمانية. وطريقًا حيوياً عبر الصحراء.  وتم بناء السكة الحديدية في عام 1900 بأمر من السلطان العثماني عبد الحميد الثاني. ويفترض أنها كانت من أجل أن تمتد على طول الطريق إلى مكة المكرمة ، مما يسهل مناسك الحج إلى المدينة المقدسة. ومع ذلك ، كان دافعه الرئيسي هو تعزيز سيطرة الإمبراطورية على المقاطعات الأبعد.

وعندما افتتح خط السكة الحديد في عام 1908. تم تقليص الرحلة الشاقة التي كانت تستمر شهرين إلى رحلة مريحة وأرخص لمدة أربعة أيام. مع انتشار الأخبار ، تجمع آلاف الحجاج من روسيا وآسيا الوسطى وإيران والعراق في دمشق للحاق بالقطار. وبحلول عام 1912 كان الخط الحديدي ينقل 30 ألف حاج سنوياً  وزاد عددهم إلى 300 ألف راكب في عام 1914.

اقرأ ايضا   قصة “قطار الحجاز” الذي يعمل منذ أكثر من 100 عام – BBC News عربي

وقبل الحرب العالمية الأولى كان البدو من المناطق الصحراوية المجاورة يهاجمون السكك الحديدية بشكل متكرر  لانه تحدى سيطرتهم على طريق الحج إلى الأماكن المقدسة لقرون.  حيث قامت القبائل العربية القديمة بتوجيه الحجاج وحراستهم عبر الصحراء القاسية. التي كانت تستغرق الرحلة  من دمشق الى المدينة المنورة في القوافل والجمال ما بين أربعين يومًا وشهرين لإكماله. ولكن عندما اندلعت الحرب العالمية الأولى توقفت جميع أعمال البناء

تمثل القطارات اليوم إحدى أهم الطرق التي يتنقل بها الأشخاص والبضائع. لا يمكن للمدن الكبيرة أن تعيش بدون أنظمة مترو أنفاق تعمل بشكل كامل تحت الأرض. وتنقل ملايين الأشخاص كل يوم. وتنقل المزيد من القطارات الصناعية الثقيلة والمتينة أكثر من 40٪ من البضائع في جميع أنحاء العالم بين المدن والبلدان والقارات.

واخيراً

ويعتبر النقل بالقطارات من أكثر الطرق أهمية وشائعة الاستخدام وفعالة لنقل البضائع لمسافات طويلة وقصيرة. وأكثر وسائل النقل التي يمكن الاعتماد عليها من حيث السلامة، ونظراً لأن هذا النظام يعمل على قضبان وعجلات معدنية (عادةً ما تكون فولاذية)  فإن له فائدة متأصلة تتمثل في مقاومة احتكاك أقل مما يساعد على إرفاق حمولة أكبر من حيث العربات وأقلها تأثراً باضطرابات الطقس المعتادة مثل المطر أو الضباب، وأفضل تنظيماً من أي وسيلة نقل أخرى لأنه لديها مسارات وجداول زمنية ثابتة، وخدماتها أكثر تأكيداً وانتظاماً مقارنة بآليات النقل الأخرى، ويعد النقل بالسكك الحديدية أيضاً أحد أسرع وسائل النقل البري.

اقرأ ايضاً    نقل البضائع بالسكك الحديدية

الا ان القطارات  تحتاج إلى رأس مال مرتفع للبناء والصيانة وتزيد التكلفة عندما يتم بناء شبكة سكك حديدية كاملة. فتكلفة البناء والصيانة والنفقات العامة مرتفعة للغاية مقارنة بوسائل النقل الأخرى. أيضاً ، لا يمكن أن يوفر النقل بالسكك الحديدية خدمة من الباب إلى الباب لأنه مرتبط بمسار معين. ينطوي التحميل أو التفريغ الوسيط على تكلفة أكبر ، ومزيد من التآكل والتلف وإهدار للوقت، وتعتبر التكلفة الباهظة أحد أكبر معوقات النقل بالسكك الحديدية، ومع ذلك  النقل بالسكك الحديدية هو عامل  للتقدم الاقتصادي.

اقرأ ايضاً نقل البضائع و نقل البضائع عبر البحار

الوقت المقدر للقراءة 13 دقائق

e-onepress.com

About Author

One thought on “اختراع العجلة والنقل البري”

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

Verified by MonsterInsights