Roue - Définition
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Introduction
La roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par son centre.
Cette invention très ancienne constitue un des fondements de nos technologies des transports. Elle permet de déplacer sur terre des charges importantes, en réduisant les forces de friction. Elle est indispensable dans la plupart des moyens de transport terrestres.
Une roue est dite dentée lorsqu’elle transmet le mouvement par obstacle à d'autres pièces par le biais de dents qui la garnissent sur son pourtour. On parle d’engrenage pour un système utilisant plusieurs roues de ce type, le nom de pignon étant donné aux plus petites d’entre elles.
La roue à aubes est une roue comportant des sortes de cuillères ou palettes (les aubes). Elle était utilisée dans les moulins à eau ainsi que dans les anciens bateaux à vapeur.
Une roue peut être motrice lorsqu'elle est en sortie d'une chaîne de transmission d'énergie, ou réceptrice lorsqu'elle est en entrée de cette chaîne. Les roues folles ou libres (qui ne transmettent pas d'énergie) n'ont pour fonction que le guidage de la charge qu'elle porte (roue de remorque ou roue directrice de véhicule).
Il existe un dispositif mécanique appelé roue libre dont le rôle est d'interdire la rotation d'un axe dans un des deux sens ; il est soit à cliquet comme sur le pignon d'un vélo, bloquant la rotation par obstacle, soit à aiguilles se coinçant pour empêcher par adhérence la rotation (lanceur à ficelle de petit moteurs thermiques).
Histoire
On situe généralement l’invention de la roue vers 3500 avant J.-C. à Sumer en basse Mésopotamie. Son usage est inconnu dans l’Amérique précolombienne, bien que l'on y ait retrouvé des objets en pierre en forme de roue et considérés comme des jouets (datés de 1500 ans avant J.-C.) mais pas d’engins utilisant la roue. Ce paradoxe est retenu comme exemple par Alain Gras pour illustrer le refus d’engagement dans des trajectoires technologiques données bien qu’accessibles en termes de faisabilité. La roue était également inconnue en Afrique subsaharienne, Amérique latine (les civilisations Inca, Maya…) et en Océanie jusqu’à une époque récente.
Concurremment, le pot de Bronocice, trouvé en Pologne, présente un pictogramme gravé qui semble être la représentation d'un chariot. On estime sa datation à 3500 avant Jésus-Christ, ce qui permet de mettre en doute l'origine sumérienne de la roue, ou du moins que sa première apparition fut effectuée en 3500 avant Jésus-Christ à Sumer.
Les premières roues étaient pleines, en pierre d'une seule pièce, ou en bois souvent constituées de trois ou quatre pièces assemblées. Les roues à rayons et à jantes, plus légères, seraient apparues environ 2000 ans av. J.-C..
Ces roues étaient solidaires de l’essieu dans un premier temps, celui-ci constituant alors un axe reliant deux roues situées de part et d’autre de la caisse. Pour réduire le frottement entre l’axe et le châssis reposant sur lui, divers procédés ont été mis au point, dont notamment un trou dans un madrier faisant office de membrure, ce trou étant garni de galets lubrifiés avec de l’huile (l’ancêtre du roulement à billes).
Désormais les roues sont montées sur leur axe à l'aide de roulements à billes ou à rouleaux, ou de paliers hydrodynamiques. Ces derniers assurent une liaison mécanique fiable, avec un minimum de frottements.
La roue avec un gyroscope intégré a été inventée par la société Gyrobike.
A noter que John Keogh de Hawthorn, État de Victoria, Australie, a breveté la roue en 2001. Ce qui lui aura valu un Ig Nobel de Technologie en 2001, également décerné au Bureau australien des brevets qui lui a accordé le brevet d'innovation numéro 2001100012.
