This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
ചക്രം
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
ചക്രം
മനുഷ്യന്റെ ഏറ്റവും പ്രാചീനവും സുപ്രധാനവുമായ കണ്ടുപിടുത്തങ്ങളില്‍ ഒന്നാണ് ചക്രം. പ്രാചീന ചക്രങ്ങളില്‍ ഏറ്റവും പഴക്കമുള്ളവ മണ്‍പാത്രങ്ങള്‍ മെനഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന കുലാലചക്രങ്ങള്‍ ആയിരുന്നു. ചീനയിലോ മെസപ്പൊട്ടേമിയയിലോ ഭാരതത്തിലോ ആയിരുന്നിരിക്കണം കുലാലചക്രങ്ങള്‍ ആദ്യമായി ഉപയോഗത്തില്‍ വന്നത്. നിലത്ത് വിലങ്ങനെ കറങ്ങിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ചക്രത്തില്‍ കുഴച്ചു പരുവപ്പെടുത്തിയ കളിമണ്ണുവച്ച് ചക്രം കറക്കി ആവശ്യമുള്ള ആകൃതിയില്‍ മണ്‍പാത്രങ്ങള്‍ മെനഞ്ഞെടുക്കുവാന്‍ സിന്ധൂ നദീതടത്തില്‍ ജീവിച്ചിരുന്നവര്‍ക്ക് അറിയാമായിരുന്നു. കളിമണ്‍പാത്രനിര്‍മാണത്തില്‍ പണ്ടേ വിദഗ്ധരായിരുന്ന ചീനക്കാര്‍ക്കും ഈ വിദ്യ അക്കാലംതൊട്ടുതന്നെ അറിയാമായിരിക്കണം.
ഭാരങ്ങള്‍ നീക്കുന്നതിനായി ആദ്യമായി ചക്രങ്ങള്‍ ഉപയോഗിച്ചു തുടങ്ങിയത് 5000 വര്‍ഷങ്ങള്‍ക്കുമുന്‍പ് യൂഫ്രട്ടീസ്, ടൈഗ്രീസ് നദീതടങ്ങളില്‍ അധിവസിച്ചിരുന്ന സുമേറിയക്കാരാണെന്നു കരുതപ്പെടുന്നു. ഈജിപ്തിലെ പിരമിഡുകള്‍ നിര്‍മിക്കുന്നതിനുള്ള പടുകൂറ്റന്‍ പാറകള്‍ നിലത്തുകൂടി വലിച്ചാകാം നിര്‍മാണസ്ഥലത്ത് എത്തിച്ചിരുന്നതെന്ന് ഊഹിക്കപ്പെടുന്നു. നിരക്കി നീക്കുന്നതിനെക്കാള്‍ എളുപ്പം ഉരുട്ടി നീക്കുന്നതാണെന്നു അവര്‍ മനസ്സിലാക്കിയിരിക്കാം. പാറകളും ഉരുളന്‍ തടികളും കുന്നിന്‍ ചരിവിലൂടെ താഴേക്ക് ഉരുളുന്നതു കണ്ടിട്ടാവാം നിരക്കുന്നതിനെക്കാള്‍ എളുപ്പം ഉരുട്ടുന്നതാണെന്ന് മനസ്സിലാക്കിയത്. ഉരുളന്‍ തടികള്‍ നിലത്തിട്ട് അതിന്മേല്‍ ഭാരമുള്ള വലിയ തടികള്‍ വച്ച് വലിച്ചു നീക്കുകയും നീങ്ങുന്നതനുസരിച്ച് ഉരുളുകള്‍ മാറ്റി മുന്നിലിട്ടു കൊടുക്കുകയും ചെയ്യുന്ന സമ്പ്രദായം മലമ്പ്രദേശങ്ങളില്‍ നിന്ന് തടികള്‍ മുറിച്ചുമാറ്റുന്ന സ്ഥലങ്ങളില്‍ ഇപ്പോഴും കാണാം.
ഉരുളുകളുടെ ഭാരക്കൂടുതല്‍ ഒരു പ്രശ്നമായപ്പോള്‍ അവയുടെ നടുവില്‍നിന്ന് തടി ചെത്തിമാറ്റി അഗ്രങ്ങള്‍ മാത്രം നിലത്തുമുട്ടി ഉരുളുന്ന വിധത്തിലാക്കിയിരിക്കണം. ഇതില്‍നിന്നാണ് വണ്ണമുള്ള മരങ്ങളില്‍നിന്നും കുറുകെ മുറിച്ച ഛേദങ്ങള്‍ ചക്രങ്ങളായി വൃത്താകൃതിയില്‍ വെട്ടിയൊരുക്കിയെടുക്കാന്‍ പഠിച്ചത്. ഈ ചക്രങ്ങള്‍ക്ക് യോജിച്ച വണ്ണമുള്ള മരങ്ങള്‍ ലഭ്യമല്ലാതെ വന്നപ്പോള്‍ പലകക്കഷണങ്ങള്‍ ചേര്‍ത്തു വച്ച് പട്ടികകള്‍ കൊണ്ട് ബലവത്താക്കി വൃത്താകൃതിയില്‍ വെട്ടി ചക്രങ്ങള്‍ ഉണ്ടാക്കിയിരിക്കണം. ഇത്തരം ചക്രങ്ങളെ യോജിപ്പിക്കുന്ന അച്ചുതണ്ടില്‍ നേരിട്ടു ഭാരം കയറ്റാന്‍ സാധ്യമല്ലാത്തതിനാല്‍ ഭാരങ്ങള്‍ വയ്ക്കാന്‍ ഒരു തട്ടുണ്ടാക്കുകയും തട്ടില്‍ നിന്ന് താഴേക്ക് കുത്തനെ നില്‍ക്കുന്ന രണ്ടു മരക്കുറ്റികളില്‍ അച്ചുതണ്ട് ഘടിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു. തട്ടുകളില്‍ ഭാരം വച്ച് മുന്നോട്ട് വലിക്കുമ്പോള്‍ സൌകര്യമായി ചക്രങ്ങള്‍ കറങ്ങി ഭാരം മുന്നോട്ട് നീങ്ങുമെങ്കിലും വളവുകളില്‍ ഇത്തരം ചക്രങ്ങള്‍ ഉപയോഗിക്കുക പ്രയാസമായിരുന്നു. വളവുകളിലൂടെ നീങ്ങുമ്പോള്‍ വളവിന്റെ പുറംവശത്തെ ചക്രം അകവശത്തെ ചക്രത്തെക്കാള്‍ കൂടുതല്‍ തിരിയേണ്ടതുണ്ട്. രണ്ടു ചക്രങ്ങളും ഒരേ അക്ഷത്തില്‍ ഉറപ്പിച്ചവയായതിനാല്‍ വളവുകളില്‍ ഒരു ചക്രം കുറേദൂരം തെന്നിനീങ്ങേണ്ടതായി വരും. ഈ ബുദ്ധിമുട്ട് തരണം ചെയ്യുന്നതിനാണ് അക്ഷങ്ങളില്‍ സ്വതന്ത്രമായി തിരിയുന്ന ചക്രങ്ങള്‍ ഉണ്ടാക്കുവാന്‍ തുടങ്ങിയത്.
കട്ടിപ്പലകകള്‍കൊണ്ടു വൃത്താകൃതിയില്‍ നിര്‍മിച്ചിരിക്കുന്ന ചക്രങ്ങള്‍ വളരെ ഭാരക്കൂടുതല്‍ ഉള്ളവ ആയിരുന്നതിനാല്‍ അവയില്‍ പലയിടത്തും തുളകള്‍ നിര്‍മിച്ച് ഭാരം കുറച്ചിരുന്നു. ഭാരം കുറയ്ക്കുന്നതിനുവേണ്ടിത്തന്നെ ആയിരിക്കണം പരിധിയും നാഭിയും ആരക്കാലുകളും ഉള്ള ചക്രങ്ങള്‍ നിര്‍മിക്കുവാന്‍ തുടങ്ങിയത്. ആദ്യകാലത്ത് ഒറ്റത്തടി ചൂടാക്കി വളച്ച്, അഗ്രങ്ങള്‍ പരസ്പരം യോജിപ്പിച്ച്, അവയില്‍ ആരക്കാലുകള്‍ ഘടിപ്പിച്ച് ചക്രങ്ങള്‍ ഉണ്ടാക്കി. കേന്ദ്രത്തില്‍ ആരക്കാലുകള്‍ യോജിപ്പിക്കുന്ന ഭാഗമാണ് നാഭി (ഹബ്). നാഭിയുടെ നടുവില്‍ അച്ചുതണ്ടും ഘടിപ്പിക്കും. ഒറ്റത്തടി വളച്ചു ചക്രമുണ്ടാക്കുക അത്ര എളുപ്പമല്ലാത്തതിനാല്‍ വ്യത്യസ്ത ചാപഖണ്ഡങ്ങള്‍ ഉണ്ടാക്കി അവയെ കൂട്ടിയോജിപ്പിച്ച് ചക്ര പരിധിയുണ്ടാക്കുവാനും ഓരോ ഖണ്ഡത്തെയും നാഭിയുമായി യോജിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് ആരക്കാലുകള്‍ സ്ഥാപിക്കുവാനും തുടങ്ങി. ഇരുമ്പ്, പിച്ചള, തുടങ്ങിയ ലോഹങ്ങള്‍കൊണ്ടുള്ള പട്ടകള്‍ സന്ധികളില്‍ സ്ഥാപിച്ച് സന്ധികള്‍ ബലപ്പെടുത്തിയിരുന്നു. ചക്രത്തിന്റെ പരിധിയില്‍ കൃത്യമായി പൊതിഞ്ഞിരിക്കത്തക്കവണ്ണം ഇരുമ്പുചട്ടകള്‍ (ടയര്‍) ഉണ്ടാക്കി അവയെ ചൂടാക്കി ചക്രങ്ങളെ അവയ്ക്കുള്ളില്‍ അടിച്ചിറക്കി ചക്രങ്ങള്‍ക്കു ബലം കൊടുത്തുവന്നു. ഇത്തരം ചക്രങ്ങള്‍ ഇപ്പോഴും ഉപയോഗത്തിലുണ്ട്.
പ്രാചീനകാലത്ത് ഉപയോഗത്തിലിരുന്ന ഏറ്റവും പഴക്കംചെന്ന വണ്ടിച്ചക്രം മെസപ്പൊട്ടേമിയയിലേതാണ്. ഒറ്റത്തടിയുടെ കുറുകെയുള്ള കഷണങ്ങള്‍കൊണ്ടു നിര്‍മിച്ചവയാണ് അക്കാലത്ത് ഉപയോഗത്തിലിരുന്നത്. ബി.സി. 2000-ത്തിനുമുന്‍പ് ആരക്കാലുകളുള്ള ചക്രങ്ങള്‍ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നതായി തെളിവുകളില്ല. മെസപ്പൊട്ടേമിയയുടെ വ.ഭാഗം, മധ്യ തുര്‍ക്കി, പേര്‍ഷ്യയുടെ വ.കി.ഭാഗം ഇവിടങ്ങളില്‍ നിന്ന് കളിമണ്ണുകൊണ്ടു നിര്‍മിച്ച ആരക്കാലുകളുള്ള ചക്രമാതൃകകള്‍ കണ്ടുകിട്ടിയിട്ടുണ്ട്. പഴക്കം ബി.സി. 2000-ത്തിനുള്ളിലേ വരൂ. ബി.സി. 1500-നടുപ്പിച്ച് സിറിയ, ഈജിപ്ത്, മധ്യധരണ്യാഴിയുടെ പടിഞ്ഞാറുള്ള പ്രദേശങ്ങള്‍ എന്നിവിടങ്ങളില്‍ ആരക്കാലുകളുള്ള ചക്രങ്ങള്‍ ഘടിപ്പിച്ച രഥങ്ങള്‍ ഉപയോഗത്തിലിരുന്നു. ബി.സി. 1300-നുമുന്‍പ് ചൈനയിലെ ഷാങ് രാജവംശത്തില്‍പ്പെട്ടവര്‍ ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന രഥങ്ങളിലും ആരക്കാലുകളുള്ള ചക്രങ്ങള്‍ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. വെങ്കലയുഗത്തിന്റെ അവസാന ഘട്ടത്തില്‍ യൂറോപ്പില്‍ ലോഹം ഉരുക്കുന്നതിനുപയോഗിച്ചിരുന്ന വലിയ കുട്ടകങ്ങളില്‍ (കാള്‍ഡ്രം) അവ ഒരിടത്തു നിന്ന് മറ്റൊരിടത്തേക്കു നീക്കം ചെയ്യാനുള്ള സൌകര്യത്തിനായി നാലു ചക്രങ്ങള്‍ ഘടിപ്പിച്ചിരുന്നു. നാലു ആരക്കാലുകള്‍ വീതമുള്ള ചെറിയ ചക്രങ്ങളായിരുന്നു അവ. ബി.സി. 1000-ത്തില്‍ സ്വീഡനിലെ കിവിക്കില്‍ നിര്‍മിക്കപ്പെട്ട ഒരു ശവക്കല്ലറയില്‍ കൊത്തിയിരുന്ന രഥത്തിന്റെ ചിത്രത്തിലും നാലു ആരക്കാലുകളുള്ള ചക്രങ്ങളാണ് കാണുന്നത്. അതിനാല്‍ അക്കാലത്തും സ്വീഡനിലും പടിഞ്ഞാറന്‍ യൂറോപ്പിലും അത്തരം ചക്രങ്ങളുള്ള വാഹനങ്ങള്‍ ധാരാളമായി ഉപയോഗത്തിലിരുന്നു എന്നു കരുതണം. വെങ്കലയുഗത്തില്‍ ഡെന്മാര്‍ക്കിലും ജര്‍മനിയിലും വടക്കന്‍ ഇറ്റലിയിലും ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന വണ്ടിച്ചക്രങ്ങളുടെ പരിധി, ചന്ദ്രക്കലയുടെ ആകൃതിയിലുള്ള മൂന്നു തടിക്കഷണങ്ങള്‍ കൂട്ടിയിണക്കിയാണ് നിര്‍മിച്ചിരുന്നത്. രൂപപ്പെടുത്തിയ പലകക്കഷണങ്ങള്‍ ചതുര ഫ്രെയിമില്‍ അടിച്ചുറപ്പിച്ച് നിര്‍മിച്ച ചക്രങ്ങള്‍ റോമില്‍ ഉപയോഗത്തിലിരുന്നു. മൂന്നു കഷണങ്ങള്‍ ചേര്‍ത്ത് പരിധി നിര്‍മിച്ച ചക്രങ്ങളും മൂന്നു പലകക്കഷണങ്ങള്‍ ചേര്‍ത്തുണ്ടാക്കിയ ചക്രങ്ങളും ഇപ്പോഴും സ്പെയിന്‍, സാര്‍ഡിനിയ, തെക്കന്‍ ഇറ്റലി, വേല്‍സ്, അയര്‍ലന്‍ഡ് എന്നിവിടങ്ങളില്‍ ഉപയോഗത്തിലുണ്ട്. ചാപാകൃതിയിലുള്ള മരഖണ്ഡങ്ങള്‍ കൂട്ടിച്ചേര്‍ത്ത പരിധിയും ആരക്കാലുകളും തടികൊണ്ടുള്ള നാഭിയും ഉള്ള ചക്രങ്ങള്‍ ഭാരതത്തില്‍ എല്ലായിടത്തും ഇന്നും ഉപയോഗത്തിലിരിക്കുന്നു. ബി.സി. 1435-ല്‍ തീബ്സില്‍ ഉപയോഗത്തിലിരുന്ന ഒരു ഈജിപ്ഷ്യന്‍ രഥത്തിന് ഒറ്റത്തടിത്തുണ്ടു വളച്ചുണ്ടാക്കിയ ചക്രപരിധിയാണ് ഉണ്ടായിരുന്നത്. മോര്‍ട്ടിസ് സന്ധികൊണ്ട് ഇതിന്റെ അഗ്രങ്ങള്‍ യോജിപ്പിച്ചിരുന്നു. റോമാസാമ്രാജ്യത്വ കാലഘട്ടത്തില്‍ തെക്കന്‍ ഗാള്‍ പ്രദേശത്തും സെല്‍ടിക് പ്രദേശത്തും ഉപയോഗത്തിലിരുന്ന ചക്രങ്ങള്‍ രൂപകല്പന(design)യിലെ ഏറ്റവും നല്ല മാതൃകകളാണ്. 14 ആരക്കാലുകള്‍ ഉള്ള സെല്‍ടിക് ചക്രങ്ങള്‍ യൂറോപ്പില്‍നിന്നും കണ്ടെടുക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. ഇതേ കാലഘട്ടത്തില്‍ ചൈനയില്‍ നിര്‍മിച്ചിരുന്ന ചില വണ്ടിച്ചക്രങ്ങള്‍ക്ക് 40 ആരക്കാലുകള്‍വരെയുണ്ട്. തേയ്മാനം കുറയ്ക്കാനായി അവര്‍ ചക്രനാഭിയുടെ ഇരുവശത്തും അക്ഷം തിരിയുന്ന ഭാഗത്ത് പിച്ചള വളയങ്ങള്‍ സ്ഥാപിച്ചിരുന്നു. നാഭിക്കും അച്ചുതണ്ടിനും ഇടയില്‍ ചാലുകള്‍ ഉണ്ടാക്കി അവയ്ക്കുള്ളില്‍ തടികൊണ്ടുള്ള റോളര്‍ ബെയറിങ്ങുകള്‍ സ്ഥാപിച്ച് തിരിച്ചില്‍ സുഗമമാക്കുന്ന വിദ്യ സെല്‍ടിക് ചക്രങ്ങളില്‍ കാണാം. തെക്കെ അമേരിക്കയിലെ പെറു, അസ്ടെക് സംസ്കാരങ്ങളില്‍ ചക്രങ്ങള്‍ ഉപയോഗത്തിലിരുന്നതായി അറിവില്ല. എന്നാല്‍ മെക്സിക്കോയില്‍ എ.ഡി. 1000-ത്തില്‍ അവ ഉപയോഗത്തിലിരുന്നു. സ്പാനിഷ് ആക്രമണകാലംവരെ അമേരിക്കയില്‍ ചക്രങ്ങള്‍ ഉപയോഗത്തിലിരുന്നതായി അറിവില്ല.
നാഭിയില്‍ അച്ചുതണ്ട് തിരിയുന്ന ഭാഗത്ത് റോളര്‍ ബെയറിങ്ങുകള്‍ സ്ഥാപിച്ചതും ചക്രങ്ങളുടെ നിര്‍മാണത്തിലെ ഒരു പുതിയ ഘട്ടമായിരുന്നു. ചെറിയ ഉരുളന്‍ തടിക്കഷണങ്ങള്‍ ചേര്‍ത്ത് അടുക്കി, അതിനിടയിലൂടെ അച്ചുതണ്ട് തിരിയുമ്പോള്‍ ഘര്‍ഷണം കുറവായിരിക്കുമെന്നതിനാലാണ് റോളര്‍ ബെയറിങ്ങുകള്‍ ഉപയോഗിക്കാന്‍ തുടങ്ങിയത്. പില്ക്കാലത്ത് ഇത് ബാള്‍ ബെയറിങ്ങുകളുടെ കണ്ടുപിടിത്തത്തിലേക്കു നയിച്ചു. 1877-ല്‍ സുവിറെ എന്ന ഫ്രഞ്ചുകാരന്‍ ബാള്‍ ബെയറിങ്ങുകള്‍ നിര്‍മിച്ചു. പരിധിയെ ചുറ്റി ഇരുമ്പുപട്ടകള്‍ സ്ഥാപിക്കുന്നതിനു പകരം റബ്ബര്‍ പട്ട സ്ഥാപിക്കുന്നത് കൂടുതല്‍ ടയറുകളുടെ നിര്‍മാണമായിരുന്നു ചക്രങ്ങളുടെ പുരോഗതിയിലെ അടുത്തപടി. ഇതിനിടെത്തന്നെ ഇരുമ്പുചക്രങ്ങളും റെയിലുകളില്‍ നീങ്ങുന്ന ചക്രങ്ങളും ഉപയോഗത്തിലായിക്കഴിഞ്ഞിരുന്നു. 1845-ല്‍ റോബര്‍ട്ട് തോംപ്സണ്‍ എന്ന ഇംഗ്ലീഷുകാരനാണ് വായു നിറയ്ക്കാവുന്ന ടയര്‍ കണ്ടുപിടിച്ചത് നോ: ടയര്‍.
(കെ. രാമചന്ദ്രന്‍)
