چرخ‌(١) ، قرص‌ یا قابی‌ مستدیر با قدرت‌ دَوَران‌ حول‌ مركز كه‌ كاربرد بسیاری‌ در وسایل‌ نقلیه‌ و ابزارهای‌ گوناگون‌ دارد.

١) واژه‌شناسی‌ و كاربرد آن‌ در ایران‌ پیش‌ از اسلام‌. واژگان‌ مربوط‌ به‌ چرخ‌ در فارسی‌ و عربی‌ دارای‌ گستره معنایی‌ وسیعی‌ هستند. واژه فارسی‌ چرخ‌، از صورت‌ پهلوی‌ čaxrag (رجوع کنید به مكنزی‌، ص‌ ٥٨) مشتق‌ شده‌ كه‌ آن‌ نیز از صورت‌ اوستایی‌ čaxra )مشتق‌ از هندی‌باستان‌ـ cakra؛ بارتولومه، ص‌ ٥٧٦) گرفته‌ شده‌ است‌. صورت‌ پهلوی‌ این‌ واژه‌ كمابیش‌ در دیگر زبانهای‌ فارسی‌ میانه‌ (از جمله‌ سغدی‌ رجوع کنید به قریب‌، ص‌ ١٣١، ذیل‌ "cxr" ) نیز دیده‌ می‌شود. نظر به‌ شكل‌ دایره‌ای‌ چرخ‌، تقریباً هر چیز دایره‌ای‌ شكل‌ در طبیعت‌ به‌ چرخ‌ تشبیه‌ شده‌ است‌، از جمله‌ خورشید، افلاك‌ و آسمان‌ (برای‌ آگاهی‌ بیشتر رجوع کنید به مصفّی‌، ذیل‌ واژه‌). در عربی‌، رایج‌ترین‌ واژه‌ برای‌ چرخ‌، «عَجَلَه‌» است‌، اما این‌ واژه‌ در چند معنای‌ دیگر نیز به‌كار می‌رود. جزری‌ (ص‌ ٤٠) از بَكره‌ (جمع‌ آن‌: بَكَرات‌) برای‌ چرخ‌ استفاده‌ كرده‌، اما در واژه‌نامه‌های‌ متقدم‌، عَجَله‌ به‌ معنای‌ چرخِچاه‌ (چرخی‌ برای‌ بالا كشیدن‌ آب‌ از چاه‌) به‌كار رفته‌ است‌ (رجوع کنید به میدانی‌، ص‌ ٤٩٤؛ كردی‌ نیشابوری‌، ص‌ ٢٩٣؛ نیز رجوع کنید به چرخاب‌ *). در بسیاری‌ از متون‌ عربی‌، عَجَله‌ به‌ معنای‌ ارابه‌ *است‌ (برای‌ نمونه‌ رجوع کنید به یاقوت‌ حموی‌، ج‌ ٢، ص‌ ٤٨٥؛ ابن‌بطوطه‌، ج‌ ١، ص‌٣٣٠) و از واژه دولاب‌، معنای‌ چرخ‌ نیز مستفاد شده‌ است‌ (رجوع کنید به دهخدا، ذیل‌ «دولاب‌»؛ طارمی‌راد، ص‌٢٠٠). ظاهراً مهم‌ترین‌ استفاده‌ از چرخ‌ تا پیش‌ از به‌كار بردن‌ آن‌ در انواع‌ ارابه‌ و ساخت‌ نوعی‌ وسیله حركت‌، استفاده‌ از آن‌ به‌ صورت‌ چرخ‌ سفالگری‌ است‌ كه‌ پیشینه‌ای‌ بسیار كهن‌تر از ارابه‌ دارد (رجوع کنید به سفال‌/ سفالگری‌ * ).

چرخ‌ ارابه‌، یكی‌ از مهم‌ترین‌ ابزار حمل‌ونقل‌ و از پدیده‌های‌ مهم‌ تاریخ‌ تمدن‌ بشر بوده‌ است‌. یافته‌های‌ باستان‌شناسان‌ و نقوش‌ باقی‌مانده‌ از تمدنهای‌ كهن‌، احتمال‌ استفاده‌ از چرخ‌ را در هزاره دوم‌ پیش‌ از میلاد در بین‌النهرین‌، خاور نزدیك‌ و مصر قطعی‌ می‌سازد. نخستین‌ چرخها در این‌ زمان‌ توپر بودند و محور آنها درست‌ در وسط‌ قرص‌ قرار داشت‌، اما به‌ مرور زمان‌ استفاده‌ از انواع‌ چرخهای‌ پره‌ای‌ رواج‌ یافت‌ و همگام‌ با آن‌ ساخت‌ چرخ‌ نیز رو به‌ تكامل‌ گذاشت‌، به‌ گونه‌ای‌ كه‌ در حدود قرن‌ نخست‌ پیش‌ از میلاد، ساخت‌ چرخ‌ تقریباً به‌ اوج‌ تكامل‌ خود رسیده‌ بود. در این‌ زمان‌، از جمله‌ چرخهایی‌ وجود داشت‌ كه‌ محور آنها را، برای‌ تحمل‌ فشار و وزن‌ بیشتر، با قوسی‌ به‌ سمت‌ پایین‌ می‌ساختند و از جمله‌ در ارابه‌هایی‌ با چهار چرخ‌ از آنها استفاده‌ می‌شد (رجوع کنید به جوپه، ص‌ ٥٣٨؛ برای‌ گزارشی‌ مفصّل‌ از تاریخ‌ تكوین‌ چرخ‌ در جهان‌ رجوع کنید به همان‌، ص‌ ٥٣٧ ـ٥٦١).

در باره چرخ‌ در ایران‌ پیش‌ از اسلام‌ نیز اطلاعاتی‌ به‌ دست‌ آمده‌ است‌. در اوستا، چند جا از گردونه‌ (ارابه‌)های‌ چرخ‌دار (برای‌ نمونه‌ رجوع کنید به یشت‌ها، زامیادیشت، ص‌ ٢٤٩، بند ٤٣) و مهریشت‌( یشت‌ها، مهریشت‌، ص‌ ١٥٤، بند ١٣٦)، از گردونه‌ای‌ با چرخهای‌ زرین‌ یاد شده‌ است‌. سنگ‌نگاره‌ها و مُهرهای‌ دوره هخامنشی‌ نیز آگاهیهایی‌ در باره چرخ‌ در این‌ دوران‌ به‌دست‌ می‌دهند. در میان‌ باج‌گزارانی‌ كه‌ تصویر آنها در سنگ‌نگاره‌های‌ تخت‌جمشید آمده‌ است‌، دو گروه‌، یعنی‌ نمایندگان‌ لیدیا (كشوری‌ باستانی‌ در آسیای‌ صغیر) و لیبی‌، با ارابه‌هایی‌ حضور دارند كه‌ چرخ‌ آنها به‌ روشنی‌ پیداست‌؛ چرخهایی‌ با دوازده‌ پره‌ كه‌ محور آنها در مركز پره‌ها قرار دارد و روكشی‌ عاجدار نیز روی‌ قوس‌ چرخ‌ كشیده‌ شده‌ است‌ (رجوع کنید به روف‌، ص ٧٠ـ٧١؛ بهار و كسرائیان‌، ص‌ ٧٤). روی‌ مُهرهای‌ این‌ دوره‌، چرخهایی‌ با هشت‌ پره‌ دیده‌ می‌شود (برای‌ گزارشی‌ كلی‌ در باره تصویر ارابه‌ در نگاره‌های‌ دوره هخامنشی‌ رجوع کنید به نبوی‌، ص‌ ٩٠٢ـ٩٢٦). گزنفون‌ نیز اگرچه‌ صراحتاً به‌ چرخ‌ اشاره‌ای‌ نكرده‌، از ارابه‌هایی‌ یاد نموده‌ است‌ كه‌ در ایران‌ وجود داشتند (رجوع کنید به محبی، ص‌ ٢٨). با استناد به‌ تصویری‌ كه‌ در شهر دورا ـ اروپوس‌ بر دیوار ساختمانی‌ رسم‌ شده‌ (رجوع کنید به راستوفتسِف، تصویر ١٣) و نیز تصویری‌ كه‌ بر بشقابی‌ متعلق‌ به‌ منطقه جیحون‌ كنده‌ شده‌ است‌ (رجوع کنید به دالتون، ص‌ ٤٩، تصویر)،استفاده‌ از چرخهای‌ هشت‌پره‌ در قلمرو اشكانیان‌ تأیید می‌گردد.چرخهای دوره ساسانی‌ نیز احتمالاً هشت‌پره‌ بودند. تصویری‌ از چرخ‌ در دوره ساسانی‌، تصویر منقوش‌ بر جامی‌ (موسوم‌ به‌ «جام‌ كلیموا» ) است‌ كه‌ در روسیه‌ به‌ دست‌ آمده‌ است‌ و ارابه‌ای‌ با چرخهای‌ هشت‌پره‌ را نشان‌ می‌دهد (رجوع کنید به كریستن‌سن، ص‌ ١٧٧، تصویر).

منابع‌:
(١) ابن‌بطوطه‌، رحله ابن‌بطوطه، چاپ‌ محمد عبدالمنعم‌ عریان‌، بیروت‌ ١٤٠٧/ ١٩٨٧؛
(٢) مهرداد بهار و نصراللّه‌ كسرائیان‌، تخت‌ جمشید، تهران‌ ١٣٧٢ ش‌؛
(٣) اسماعیل‌بن‌ رزّاز جزری‌، الجامع‌ بین‌العلم‌ و العمل‌ النافع‌ فی‌ صناعه الحیل‌، چاپ‌ احمد یوسف‌ حسن‌، حلب‌ ١٩٧٩؛
(٤) دهخدا؛
(٥) مایكل‌ رف‌، نقش‌ برجسته‌ها و حجّاران‌ تخت‌ جمشید، ترجمه هوشنگ‌ غیاثی‌نژاد، تهران‌ ١٣٧٣ ش‌؛
(٦) بدرالزمان‌ قریب‌، فرهنگ‌ سغدی‌: سغدی‌، فارسی‌، انگلیسی‌، تهران‌ ١٣٧٤ ش‌؛
(٧) یعقوب‌بن‌ احمد كردی‌ نیشابوری‌، كتاب‌ البلغه‌: فرهنگ‌ عربی‌ و فارسی‌، چاپ‌ مجتبی‌ مینوی‌ و فیروز حریرچی‌، تهران‌ ١٣٥٥ ش‌؛
(٨) ابوالفضل‌ مصفّی‌، فرهنگ‌ اصطلاحات‌ نجومی‌ ، تهران‌ ١٣٦٦ ش‌؛
(٩) دیوید نیل‌ مكنزی‌، فرهنگ‌ كوچك‌ زبان‌ پهلوی، ترجمه مهشید فخرایی‌، تهران‌ ١٣٧٣ ش‌؛
(١٠) احمدبن‌ محمد میدانی‌، السّامی‌ فی‌ الاسامی‌، عكس‌ نسخه مكتوب‌ به‌ سال‌ ٦٠١ هجری‌ قمری‌ محفوظ‌ در كتابخانه ابراهیم‌ پاشا (تركیه‌)، تهران‌ ١٣٤٥ ش‌؛
(١١) ایرج‌ نبوی‌، «گردونه‌ و ارّابه‌ بر سنگ ‌نگاره‌ها و آثار باستانی‌»، راه‌ و بار، ج‌ ١، دفتر ٧ (شهریور ١٣٦٤)؛
(١٢) یاقوت‌ حموی‌؛

(١٣) Avesta, Avesta: the sacred books of the Parsis, ed. Karl F. Geldner, Stuttgart, ١٨٨٦-١٨٩٦, repr. Tehran ٢٠٠٣;
(١٤) Christian Bartholomae, Altiranisches Worterbuch, Strasbourg ١٩٠٤, repr. Berlin ١٩٦١;
(١٥) Arthur Emanuel Christensen, L'Iran sous les Sassanides, Osnabruk ١٩٧١;
(١٦) Ormonde Maddock Dalton, The treasure of the Oxus, with other examples of early oriental metal-work , London ١٩٦٤;
(١٧) E. M. Jope," Vehicles and harness", in A history of technology , vol.٢, ed. Charles singer et al ., Oxford: Oxford University, ١٩٥٧;
(١٨) Parviz Mohebbi, Techniques et ressources en Iran:du ٧ e au ١٩ e siecle,Tehran ١٩٩٦;
(١٩) Michael Ivanovitch Rostovtzeff, Dura-Europos and its art, New York ١٩٧٨;
(٢٠) Hassan Taromi-Rad, "The Persian translation of Badi ـ al-Zaman al-Jazari's treatise on mechanics", in La science dans le monde iranien:a l'epoque islamique,ed. Z. Vesel et al ., Tehran: Institute francais de recherche en Iran, ١٩٩٨.

/ فرید قاسملو /

٢) تاریخچه‌ و انواع‌ چرخ‌ در مكانیك‌ دوره اسلامی‌. چرخ‌ از مهم‌ترین‌ و قدیم‌ترین‌ اختراعهای‌ بشر و از ضروریات‌ صنعت‌ و مدنیت‌ و گسترش‌ تمدنها بوده‌ است‌ (دورانت، ج‌ ١، ص‌ ١٢٢).

نیاز به‌ تولید یا انتقال‌ حركت‌ دَوَرانی‌ و استفاده‌ از آن‌، باعث‌ ابداع‌ بسیاری‌ از اجزای‌ مكانیكی‌ (مثل‌ چرخ‌ دنده‌ و قرقره‌) و سازوكارهای‌ كنترلی‌ (مثل‌ ضامنِ چرخ‌ و چرخ‌ طیار) و همچنین‌ به‌ كارگیری‌ فنونی‌ مثل‌ موازنه‌ كردن‌ و آب‌بندی‌ و پدیده‌های‌ مرتبط‌ با انتقال‌ حركت‌ دورانی‌ شده‌ است‌. چرخ‌ برای‌ تبدیل‌ حركت‌ دورانی‌ به‌ حركت‌ خطی‌ و برعكس‌ نیز به‌كار رفته‌ و این‌ عمل‌ باعث‌ پیدایش‌ سازوكار لنگ‌ شده‌ است‌.

بعضی‌ دستگاههای‌ گردان‌، مثل‌ آسیاهای‌ بادی‌ و آبی‌ و چرخابها (رجوع کنید به چرخاب*)، برای‌ تأمین‌ نیروی‌ محركه دستگاههای‌ دیگر به‌ كار می‌رفتند.

دستگاهها، اجزا و سازوكارهای‌ مكانیكی‌ و روشها و فنون‌ مذكور، تمدنهای‌ بشری‌ را تا انقلاب‌ صنعتی‌ پیش‌ برد و نیازهای‌ بشر را برآورده‌ ساخت‌. در تمدنهای‌ باستانی‌ قاره امریكا ــ كه‌ معلوم‌ شده‌ است‌ از چرخ‌ آگاهی‌ نداشته‌ یا تنها با شكلهای‌ محدودی‌ از آن‌ مثل‌ چرخ‌ ریسندگی‌ و مته‌ آشنایی‌ داشته‌اند (پیسی‌، ص‌ ٧٣؛
دوما، ج‌ ١، ص‌ ٥٠٥) ــ می‌توان‌ این‌ سخن‌ دوما (ج‌ ١، ص‌ ٥٠٤ ـ ٥٠٥) را پذیرفت‌ كه‌ همین‌ عدم‌ پیدایش‌ شكلهای‌ متنوع‌ چرخ‌ و استفاده‌ نكردن‌ از اصل‌ مكانیكی‌ دوران‌ و تبدیل‌ آن‌ به‌ حركت‌ خطی‌ و برعكس‌، یكی‌ از موانع‌ پیشرفت‌ این‌ تمدنها بوده‌ است‌.

در تمدن‌ اسلامی‌، چرخ‌ به‌ شكلهای‌ گوناگون‌، از جمله‌ وسایل‌ حمل‌ و نقل‌، چرخ‌ كوزه‌گری‌، چرخ‌ براده‌برداری‌ و چرخاب‌، كاربرد یافته‌ و سازوكارها و فنون‌ متكی‌ بر آن‌ به‌ بیشترین‌ حد توسعه خود تا پیش‌ از انقلاب‌ صنعتی‌ غرب‌ رسیده‌ بود.

یكی‌ از متداول‌ترین‌ كاربردهای‌ چرخ‌، در وسایل‌ حمل‌ و نقل‌ زمینی‌ بوده‌ است‌. چرخ‌ برای‌ این‌ كار به‌ دو صورت‌ توپر و پره‌دار ساخته‌ می‌شد. نقشی‌ از یك‌ ارابه دو چرخ‌ از تمدن‌ سومری‌ در عصر برنز متعلق‌ به‌ هزاره سوم‌ پیش‌ از میلاد موجود است‌؛
البته‌ سابقه چرخ‌ در شكلهای‌ ابتدایی‌تر آن‌ به‌ عصر نوسنگی‌ می‌رسد. در آن‌ دوره‌،چرخهای‌ سنگی‌ را با صیقل‌ دادن‌ و سوراخ‌ كردن‌ برای‌ كارهای‌ گوناگون‌ آماده‌ می‌كردند(برنال‌،ج‌ ١، ص‌ ٩٧؛
چایلد، ١٩٦٥ ب، ص‌ ٧٢٠؛
داوسون‌، ص‌ ٣١؛
دورانت‌، همانجا).

چرخ‌ ازسنگ‌ یا چوب‌ و بعدها فلز ساخته‌ می‌شد. برای‌ حفاظت‌ محیط‌ چرخهای‌ چوبی‌ در برابر سایش‌، گاهی‌ آن‌ را از میخهای‌ مسی‌ پر می‌ساختند یا در چرخهای‌ پره‌دار، پره‌ها را تا فراتر از محیط‌ چرخ‌ ادامه‌ می‌دادند یا با تسمه‌های‌ فلزی‌ گرداگرد چرخ‌ را می‌بستند.

نظریه‌ای‌ مشهور در تاریخچه تكامل‌ چرخ‌ این‌ است‌ كه‌ صورت‌ ابتدایی‌ چرخ‌، چوبی‌ غلتان‌ بوده‌ كه‌ برای‌ سهولت‌ حمل‌ اجسام‌ سنگین‌، آن‌ را زیر اجسام‌ می‌گذاشتند، سپس‌ با تراشیدن‌ وسط‌ چوب‌ برای‌ كاهش‌ اصطكاك‌، دو انتهای‌ آن‌ به‌ صورت‌ دو چرخ‌ و بین‌ آنها به‌ شكل‌ محور در می‌آمد. در مرحله بعد، چرخها جداگانه‌ ساخته‌ و روی‌ محور ثابت‌ نصب‌ می‌شدند. بر این‌ اساس‌، چرخهای‌ دستی‌ تك‌چرخ‌، ارابه‌های‌ دوچرخ‌ و سه‌ چرخ‌ و چهارچرخ‌ و درشكه‌ ساخته‌ شدند. ارابه‌ را در اوایل‌ با گاو نر یا الاغ‌ می‌كشیدند. با آوردن‌ اسب‌ از دشتهای‌ آسیا به‌ منطقه بین‌النهرین‌ در حوالی‌ ٢٠٠٠ پیش‌ از میلاد، ارابه‌های‌ سبك‌ جنگی‌ ساخته‌ شد و چرخهای‌ پره‌دار رایج‌ گردید (برنال‌، ج‌ ١، ص‌ ٩٦ـ٩٧؛
دوما، ج‌ ١، ص‌ ١٢١ـ١٣٥، ٣٨١؛
چایلد، ١٩٦٥ ب‌ ، ص‌ ٧٢١؛
داوسون‌، ص‌٣٠ـ٣١).

قدمت‌ چرخ‌ كوزه‌گری‌ را به‌ قدمتِ چرخِ وسایل‌ حمل‌ و نقل‌ زمینی‌ می‌دانند. كشفیات‌ باستان‌شناسان‌ نشان‌ می‌دهد چرخ‌ كوزه‌گری‌ پیش‌ از آنكه‌ در مصر، چین‌ و اروپا ظاهر شود، در سومر و ایران‌ به‌ كار می‌رفته‌ است‌. اولین‌ چرخهای‌ كوزه‌گری‌ متعلق‌ به‌ مناطق‌ رأس‌ خلیج‌فارس‌ است‌. قدیم‌ترین‌ چرخ‌ كوزه‌گری‌ در اور پیدا شده‌ كه‌ متعلق‌ به‌ ٣٥٠٠ تا ٣٠٠٠ ق‌ م‌ است‌ (رجوع کنید به برنال‌، ج‌ ١، تصویر ٣). چرخهای‌ كوزه‌گری‌ قدیمی‌ با سرعتی‌ بیش‌ از صد دور در دقیقه‌ می‌چرخیدند (داوسون‌، ص‌ ٢٦ـ٢٧). در شكلهای‌ اولیه‌، شاگرد كوزه‌گر چرخ‌ را با دست‌ می‌گرداند و سپس‌ چرخهای‌ پایی‌ رواج‌ یافت‌. با رواج‌ استفاده‌ از این‌ چرخها ظرفهای‌ سفالی‌ ظریفی‌ در مناطق‌ گوناگون‌ جهان‌ اسلام‌ ساخته‌ می‌شد (دوما، ج‌ ١، ص‌ ٢٤١، ٤٧٦).

چرخهای‌ براده‌برداری‌ شامل‌ مته‌، چرخ‌ خراطی‌ و تراش‌كاری‌، و چرخ‌ صیقل‌كاری‌ است‌ كه‌ با براده‌برداری‌ به‌ قطعه كار شكل‌ می‌دهند.

مته‌ از دوران‌ پیش‌ از تاریخ‌ به‌ شكل‌ میله‌های‌ نوك‌تیز، كه‌ در ابتدا سنگی‌ بودند، به‌ كار می‌رفت‌ و با دَوَران‌ آن‌ و اِعمال‌ فشار برروی‌ آن‌ با دست‌، سوراخ‌ یا آتش‌ تولید می‌كردند، سپس‌ مته‌های‌ تسمه‌ای‌ یا زِه‌دار و مته‌های‌ كمانی‌ برای‌ سوراخ‌كاری‌ ابداع‌ شد (داوسون‌، ص‌ ١٧ـ١٨، ٢٣ـ٢٦؛
دوما، ج‌ ١، ص‌ ٢٨٢ـ ٢٨٣، ٥٩٤؛
برنال‌، ج‌ ١، ص‌ ٨٣؛
دورانت‌، ج‌ ١، ص‌ ١١٦). محمد حافظ‌ اصفهانی‌، كه‌ در سده دهم‌ در خراسان‌ می‌زیست‌، در ساخت‌ ساعتی‌ كه‌ بر عهده‌ گرفته‌ بود از سوراخ‌كاری‌ با مته‌ یاد كرده‌ است‌ (رجوع کنید به ص‌ ٢١).

ساخت‌ بسیاری‌ از قطعات‌ چوبی‌ و فلزی‌ كه‌ مستلزم‌ براده‌برداری‌ بود، با چرخ‌ خراطی‌ و تراش‌ انجام‌ می‌شد. قطعهكار با این‌ دستگاهها می‌چرخید و ابزار از روی‌ آن‌ براده‌برداری‌ می‌كرد. برای‌ تراش‌كاری‌ قطعات‌ بزرگ‌، مثل‌ طوقهای‌ فلزی‌ ذات‌الحلق‌ *(ابزاری‌ مورد استفاده‌ در رصدهای‌ نجومی‌) كه‌ قطرشان‌ به‌ بیش‌ از سه‌ونیم‌ متر هم‌ می‌رسید، قاعدتاً ابزار تراش‌كاری‌ می‌چرخید و از روی‌ قطعه‌، كه‌ ثابت‌ نگه‌ داشته‌ می‌شد، براده‌برداری‌ می‌كرد (هونكه‌، ص‌ ١٦١ ـ١٦٣).

چرخ‌ خراطی‌ عموماً به‌ دستگاههای‌ براده‌برداری‌ از چوب‌ اطلاق‌ می‌شود. مرغك‌ دستگاه‌، كه‌ قطعه چوبی‌ را برای‌ خراطی‌ نگه‌ می‌داشت‌، به‌ وسیله كمانی‌ كه‌ زِه‌ آن‌ دور مرغك‌ پیچیده‌ می‌شد می‌چرخید. كمان‌ برای‌ این‌ كار به‌ تناوب‌ بالا و پایین‌ برده‌ می‌شد و در همین‌ حال‌ خراط‌ با ابزاری‌ نوك‌تیز از روی‌ چوب‌ براده‌برداری‌ می‌كرد (دوما، ج‌ ١، ص‌ ٢٤٧، ٣٨٢). دَوَران‌ چرخ‌تراش‌ نیز قاعدتاً بر همین‌ اساس‌ بود. در چرخ‌ تراشِ تیركی‌، از انعطاف‌پذیری‌ تیركی‌ نازك‌ برای‌ كشیدن‌ زه‌ و چرخاندن‌ چرخ‌ استفاده‌ می‌شد. در نوع‌ پیشرفته‌تر، ركابی‌ وجود داشت‌ كه‌ خودِ تراش‌كار می‌توانست‌ با استفاده‌ از آن‌ تیرك‌ را به‌ حركت‌ در آورد و به‌ جلو و عقب‌، یا در بعضی‌ انواع‌ بالا و پایین‌، ببرد. كاربرد چرخ‌ تراش‌ تیركی‌ هنوز در بسیاری‌ از نقاط‌ دنیا معمول‌ است‌ (برنال‌، ج‌ ١، ص‌ ١٣٣). سابقه چرخ‌ تراش‌ به‌ هزاره دوم‌ پیش‌ از میلاد می‌رسد كه‌ در آن‌ موقع‌ در مصر به‌ كار می‌رفت‌ (چایلد، ١٩٦٥ الف‌، ص‌ ١٩٢ـ١٩٣).

جزری‌ *نمونه‌های‌ استفاده‌ از چرخ‌ خراطی‌ (رجوع کنید به ص‌ ١٩، ٢٣، ٧٠، ٢٧٤) و دستگاه‌ تراش‌ (ص‌ ٤٧٧) را برای‌ براده‌برداری‌ از قطعات‌ دستگاههای‌ خود و پرداخت‌ آنها آورده‌ است‌. وی‌ (ص‌ ١٩) پرداخت‌كاری‌ توپی برنزی‌ شیر را با استفاده‌ از سنباده‌ روی‌ چرخ‌ خراطی‌ بیان‌ كرده‌ و چگونگی‌ ایجاد انطباق‌ سطوح‌ را شرح‌ داده‌ است‌. جزری‌ می‌دانسته‌ است‌ كه‌ برای‌ انطباق‌ سطوح‌، هر دو قطعه درگیر ــ كه‌ در نمونه یاد شده‌ دو قطعه برنزی‌ است‌ ــ باید پرداخت‌كاری‌ و با یكدیگر جفت‌ و جور شوند (رجوع کنید به ص‌ ٢٣). وی‌ (ص‌ ٧٨، ١٥٣) در انتهای‌ شرح‌ دستگاههای‌ اول‌ و چهارم‌ از نوع‌ اول‌، كه‌ ساعتهای‌ آبی‌ بودند، می‌گوید كه‌ همه قطعه‌های‌ برنجی‌ دو دستگاه‌ پرداخت‌ می‌شود (نیز رجوع کنید به ص‌ ١٦٥، در باره دستگاه‌ پنجم‌ یعنی‌ ساعت‌ آبی‌ جام‌)؛
البته‌ پرداخت‌كاری‌ محدود به‌ اینها نمی‌شود و همان‌گونه‌ كه‌ در جاهای‌ مختلف‌ كتاب‌ یادآوری‌ شده‌ است‌، بسیاری‌ از قطعات‌ سایر دستگاهها نیز صیقل‌كاری‌ می‌شوند.

چرخهای‌ رایج‌ در نساجی‌ ماشینی‌، شامل‌ چرخهای‌ ریسندگی‌، نخ‌تابی‌، قرقره‌پیچی‌ و نظایر آن‌ می‌شدند. چرخ‌ ریسندگی‌ ــ كه‌ چرخ‌ نخ‌ ریسی‌، چرخ‌ پنبه‌ریسی‌ و چرخه‌ نیز نامیده‌ می‌شد ــ رواج‌ بسیاری‌ داشت‌. با نوع‌ كوچك‌تر آن‌، معمولاً زنان‌ مسن‌تر، در خانه‌ها نخ‌ریسی‌ می‌كردند و به‌ همین‌ سبب‌ به‌ آن‌ چرخ‌ پیرزن‌ نیز می‌گفتند (رجوع کنید به دهخدا، ذیل‌ «چرخه‌»، «چرخ‌ پیرزن‌»؛
معین‌، ذیل‌ «چرخه‌»؛
فرهنگ‌ بزرگ‌ سخن‌، ذیل‌ «چرخه‌»).در هند نیز چرخ‌ نخ‌ریسی‌ را چرخه‌ می‌نامیدند، كه‌ برگرفته‌ از زبان‌ فارسی‌ است‌ (پیسی‌، ص‌ ٣٢).

پیسی‌ (ص‌ ٣٣) از قدیم‌ترین‌ تصویر موجود چرخ‌ ریسندگی‌ متعلق‌ به‌ سال‌ ٦٣٥/١٢٣٧ سخن‌ گفته‌ است‌. احتمالاً در دوره مغول‌، چرخ‌ ریسندگی‌ از كشورهای‌ اسلامی‌ به‌ چین‌ و اروپا منتقل‌ شده‌ است‌ (رجوع کنید به همانجا).

در صنعت‌ ریسندگی‌، چرخ‌ ابریشم‌كشی‌ نیز رواج‌ داشت‌ و ابریشم‌ كِش‌ از آن‌ برای‌ رشتن‌ ابریشم‌ و در آوردن‌ تارهای‌ ابریشم‌ از پیله‌ استفاده‌ می‌كرد. چرخ‌ نخ‌تابی‌ برای‌ تولید نخ‌ چندلایه‌ و ریسمان‌بافی‌، و چرخ‌ ابریشم‌تابی‌ برای‌ چند لایه‌سازی‌ تارهای‌ ابریشم‌ به‌ كار می‌رفت‌. در كشورهای‌ اسلامی‌ برای‌ استحكام‌ پارچه‌ از نخ‌ چند لایه‌ استفاده‌ می‌كردند (همانجا).

چرخهای‌ عصاری‌ برای‌ عُصاره‌كشی‌ از نیشكر و انگور و روغن‌كشی‌ از دانه‌های‌ روغنی‌ (نظیر پنبه‌دانه‌، كرچك‌ و كنجد) به‌كار می‌رفتند و در واقع‌ نوعی‌ آسیا بودند كه‌ با نیروی‌ حیوان‌ و انسان‌ یا با چرخاب‌ كار می‌كردند. برای‌ جدا كردن‌ پنبه‌دانه‌، از ابزاری‌ به‌نام‌ چرخی‌ استفاده‌ می‌كردند كه‌ دستگاهی‌ كوچك‌ شامل‌ دو استوانه افقی‌ بود؛
استوانه‌ها با دست‌ چرخانده‌ می‌شدند و الیاف‌ پنبه‌ را می‌كشیدند و از تخم‌ جدا می‌كردند (نفیسی‌، ذیل‌ «چرخی‌»؛
دوما، ج‌ ١، ص‌ ١٣٦ـ ١٣٨، ٢٥١، ٢٥٢). محمدحافظ‌ اصفهانی‌ (ص‌ ١٠١ـ ١٣١) دستگاه‌ عصاری‌ای‌ را كه‌ برای‌ روغن‌كشی‌ ساخته‌ بود، شرح‌ داده‌ است‌.

گونه دیگر چرخ‌، «چرخ‌ و محور» است‌ كه‌ از ماشینهای‌ ساده‌ به‌ شمار می‌آید. این‌ ابزار شامل‌ یك‌ چرخ‌ با قطر بزرگ‌ است‌ كه‌ به‌ یك‌ محور به‌طور صلب‌ متصل‌ است‌. ابن‌سینا (١٣٣١ ش‌، ص‌ ٢٨ـ٢٩) سازوكار چرخ‌ و محور را به‌ نام‌ محور شرح‌ داده‌ و گفته‌ است‌: «چون‌ خواهند كه‌ بدین‌ آلت‌، ثقل‌ معلوم‌ را به‌ قوّت‌ معلوم‌ برگیرند باید كه‌ نسبت‌ قطر محور به‌ قطر فلكه‌ چون‌ نسبت‌ قوّت‌ بود به‌ ثقل‌»، كه‌ این‌ همان‌ قانون‌ اهرمهاست‌. وی‌ آنگاه‌ چرخ‌ و محور را، به‌ عنوان‌ یكی‌ از اجزای‌ جرّثقیل‌ و در ارتباط‌ با سایر اجزای‌ آن‌، شرح‌ داده‌ است‌ (رجوع کنید به همان‌، ص‌ ٢٧ـ٢٩، ٥٠ ـ٥٩).

اولین‌ چرخ‌ دنده‌ها چرخهای‌ دندانه‌داری‌ با محورهای‌ متعامد بودند و در چرخابهای‌ عمودی‌ به‌كار گرفته‌ می‌شدند. ارسطو، كتسیبیوس، ارشمیدس‌ و هِرون‌ به‌ انواع‌ چرخ‌ دنده‌های‌ چوبی‌ و فلزی‌ اشاره‌هایی‌ داشته‌اند. چرخ‌ دنده‌های‌ پیچیده‌تر در سده‌های‌ میانه‌ ابداع‌ شدند (دوما، ج‌ ١، ص‌ ٥٥١؛
داوسون‌، ص‌ ٥٥؛
ژیل‌، ص‌ ٦٤٧؛
فوربز، ص‌ ٦٧٦).

مسلمانان‌ با همه انواع‌ چرخ‌ دنده‌ها و چگونگی‌ درگیری‌ آنها آشنا بودند (هیل‌، ١٩٩٤ الف‌ ، ص‌ ٣٨). چرخ‌ دنده‌ به‌ صورتهای‌ گوناگون‌ در دستگاههایی‌ كه‌ مهندسان‌ كشورهای‌ اسلامی‌ می‌ساختند به‌ كار می‌رفت‌. بنوموسی‌، كه‌ در سده سوم‌ می‌زیستند، در طراحی‌ فواره‌های‌ تغییر شكل‌دهنده‌ از مجموعه پیچ‌ حلزونی‌ و چرخ‌ دنده‌ استفاده‌ كردند (رجوع کنید به ص‌ ٣٤٦ـ٣٦٠) و در طراحی‌ چراغهایی‌ كه‌ فتیله آنها خودكار تنظیم‌ می‌شود از چرخ‌ دنده داخلی‌ استفاده‌ كردند. چرخ‌ دنده‌ای‌ كوچك‌ با میله‌ای‌ منحنی‌ به‌صورت‌ قوسی‌ از دایره‌ كه‌ سطح‌ درونی‌ آن‌ دندانه‌دار ساخته‌ شده‌ بود درگیر می‌شد و باعث‌ می‌شد فتیله‌های‌ دو دستگاه‌ به‌ صورت‌ خودكار به‌ سمت‌ بیرون‌ تغذیه‌ شود و فتیله نسوخته‌ جای‌ فتیله سوخته‌ را بگیرد (رجوع کنید به ص‌ ٣٦٥ـ٣٧١).

ابن‌خلف‌ مرادی‌، كه‌ در سده پنجم‌ در اندلس‌ می‌زیست‌، در رساله‌ای‌ چرخ‌دنده‌های‌ خورشیدی‌ و مركّبی‌ را كه‌ طراحی‌ كرده‌ بود، تشریح‌ كرده‌ است‌. وی‌ چرخ‌ دنده‌هایی‌ تا قطر ٧٢ سانتیمتر را در این‌ رساله‌ شرح‌ داده‌ است‌. زنجیره چرخ‌ دنده مرادی‌ اولین‌ وسیله‌ از نوع‌ خود بود كه‌ می‌توانست‌ گشتاور پیچشی‌ سنگینی‌ را تحمل‌ كند و این‌ امر در تاریخچه ساعت‌سازی‌ اهمیت‌ دارد. یكی‌ از طرحهای‌ مرادی‌، ساختن‌ ساعتی‌ با نیروی‌ محركه چرخاب‌ بود. در زنجیره پیچیده چرخ‌دنده‌های‌ مرادی‌ از چرخ‌ دنده قطاعی‌، كه‌ تنها بخشی‌ از محیط‌ آن‌ دندانه‌دار بود، استفاده‌ شده‌ بود. این‌ نوع‌ چرخ‌دنده‌ امكان‌ می‌داد كه‌ با وجود گردش‌ پیوسته‌، درگیری‌ مقطعی‌ با چرخ‌ دنده مقابل‌ ایجاد شود (پیسی‌، ص‌ ٥٥؛
هیل‌، ١٩٩٤ ب، ص‌ ٢٠٣).

جزری‌ نیز در دستگاه‌ آب‌كشی‌، برای‌ به‌ حركت‌ در آوردن‌ شادوف‌ (ابزار آب‌كشی‌ به‌ صورت‌ اهرمی‌ با بازوی‌ دراز)، از چرخ‌ دنده‌های‌ قطاعی‌ استفاده‌ كرد كه‌ تنها یك‌ چهارم‌ محیط‌ آن‌ دندانه‌دار بود (رجوع کنید به ص‌ ٤٤١ـ ٤٤٧)؛
لذا، این‌ چرخ‌دنده‌ها در یك‌ چهارم‌ دَوَران‌ كامل‌ خود با دندانه‌های‌ مقابل‌ درگیر بودند. محورهای‌ دو ردیف‌ چرخ‌دنده‌های‌ درگیر موازی‌ بودند و این‌ نمونه‌ای‌ از درگیری‌ چرخ‌ دنده‌ها با محورهای‌ موازی‌ (و نه‌ متعامد) است‌. نمونه‌های‌ فراوانی‌ از كاربرد چرخ‌دنده‌ یا چرخ‌ دندانه‌دار در دستگاههای‌ جزری‌ وجود دارد. چرخ‌ میله‌دار، مركّب‌ از دو قرص‌ موازی‌ كه‌ پیرامونشان‌ با میله‌هایی‌ موازی‌ به‌ هم‌ وصل‌ بود، نیز در بعضی‌ دستگاههای‌ جزری‌ به‌ كار گرفته‌ می‌شد (رجوع کنید به جزری‌، ص‌ ٢٥٢، ٤٤١ـ ٤٤٧). در ابزار نجومی‌ «حُقّ القمر» نیز، كه‌ ابوریحان‌ بیرونی‌ سازوكار آن‌ را توضیح‌ داده‌ است‌، چرخ‌دنده‌های‌ متعددی‌ وجود دارد. درگیر شدن‌ این‌ چرخ‌دنده‌ها با یكدیگر، باعث‌ چرخیدن‌ اجزای‌ صفحه اصلی‌ دستگاه‌ و درنتیجه‌ به‌كار افتادن‌ آن‌ می‌شد (رجوع کنید به ابوریحان‌ بیرونی‌، ص‌ ٢١٩ـ ٢٢٨). تقی‌الدین‌ راصد *نیز وسیله‌ای‌ شبیه‌ به‌ این‌، اما ساده‌تر، متشكل‌ از هفت‌ چرخ‌دنده‌ طراحی‌ كرد (رجوع کنید به ص‌ ٦ـ٩). محمدحافظ‌ اصفهانی‌ نیز در طراحی‌ ساعت‌ مكانیكی‌ خود از چرخ‌دنده‌ها استفاده‌ كرد (رجوع کنید به ص‌ ٢٥ـ٣١).

قرقره‌ و قرقره مركّب‌ جزو ماشینهای‌ ساده چرخ‌دار هستند كه‌ هِرون‌ از آنها نام‌ برده‌ است‌. منشأ آن‌ به‌ عصر نوسنگی‌ می‌رسد، اما اولین‌ اثری‌ كه‌ از آن‌ یافته‌ شده‌، متعلق‌ به‌ آشوریان‌ در سده هشتم‌ پیش‌ از میلاد است‌ (روسو، ص‌ ١٢١؛
دورانت‌، ج‌ ١، ص‌ ١٢٢؛
داوسون‌، ص‌ ٥٤). ابن‌سینا (١٣٣١ ش‌، ص‌ ٢٥ـ ٢٦) قرقره‌ یا بَكَره را از اجزای‌ جرّثقیل‌ معرفی‌ كرده‌ است‌. وی‌ قرقره‌های‌ مركّب‌ را كثیرالرفع‌ نامیده‌ (همان‌، ص‌ ٣٠) و چگونگی‌ كاربرد آنها را، هم‌ به‌ صورت‌ جداگانه‌ (همان‌، ص‌٣٠ـ٣٢، ٦٢) هم‌ به‌ صورت‌ تركیبی‌ با سایر اجزای‌ جرّثقیل‌ (همان‌، ص‌٥٠ ـ٥٢، ٥٧ ـ٦٠)، شرح‌ داده‌ است‌. خوارزمی‌ نیز در مفاتیح‌ العلوم‌ (ص‌ ٢٦٩) دستگاه‌ قرقره‌های‌ مركّب‌ را كثیره‌الرفع‌ نامیده‌ و آن‌ را آلتی‌ معرفی‌ كرده‌ است‌ كه‌ از ستونها، قرقره‌ها و ریسمان‌ ضخیم‌ ساخته‌ می‌شود و بارهای‌ سنگین‌ را با آن‌ بلند می‌كنند.

ابن‌خلدون‌ در چند جا (ج‌ ١: مقدمه‌ ، ص‌ ٢٢١ـ٢٢٣، ٤٢٩، ٥١٤) از اهمیت‌ جرّاثقال‌ و چرخهایی‌ كه‌ قادر به‌ حمل‌ بارهای‌ سنگین‌اند یاد كرده‌ و نقش‌ آنها را در ایجاد بناهای‌ باشكوه‌ و یادگارهای‌ عظیم‌ و شگفت‌آور تمدنها بیان‌ نموده‌ است‌.

قرقره‌، به‌ عنوان‌ یكی‌ از اجزای‌ دستگاهها، برای‌ تغییر جهت‌ حركت‌ و كاهش‌ اصطكاك‌ نیز به‌كار می‌رفت‌. نمونه‌های‌ فراوانی‌ از آن‌ را می‌توان‌ در دستگاههای‌ جزری‌ یافت‌ (رجوع کنید به ص‌ ١٠٨، ١٢٦، ١٦١ـ١٦٤).

چرخ‌ با حركت‌ دائم‌. حركت‌ دائم‌ به‌ این‌ معنی‌ است‌ كه‌ وقتی‌ چرخ‌ یك‌ بار به‌ حركت‌ در آمد همیشه‌ به‌ دَوَران‌ خود ادامه‌ دهد، بدون‌ آنكه‌ نیروی‌ تازه‌ای‌ به‌ آن‌ وارد شود. چرخ‌ با حركت‌ دائم‌ از اشتغالات‌ ذهنی‌ مهندسان‌ بود، البته‌ بر اساس‌ دانش‌ جدید، این‌ امر ناممكن‌ است‌.

ابن‌سینا نیز حركت‌ دائم‌ را غیرممكن‌ می‌دانست‌ و در بحث‌ خود راجع‌ به‌ الاهیات‌ در كتاب‌ الاشارات‌ و التنبیهات، نمط‌ ششم‌، استدلال‌ كرده‌ است‌ كه‌ جسم‌ نمی‌تواند قوه نامتناهی‌ داشته‌ باشد و با آن‌ جسمی‌ دیگر را به‌ حركت‌ در آورد (ج‌ ٣، ص‌ ١٩٤) یا خود بی‌انتها حركت‌ كند (ج‌ ٣، ص‌ ٢٠١).

طرحهای‌ گوناگونی‌ برای‌ چرخ‌ با حركت‌ دائم‌ در تمدنهای‌ مختلف‌، نظیر چین‌، هند و كشورهای‌ اسلامی‌، و اروپا عرضه‌ شده‌ بود. یكی‌ از این‌ طرحها شامل‌ چرخی‌ با پره‌های‌ توخالی‌ بود كه‌ بخشی‌ از حجم‌ هر پره‌ با جیوه‌ پر می‌شد. تصور بر این‌ بود كه‌ تعدادی‌ از پره‌ها، كه‌ جیوه داخلشان‌ رو به‌ پیرامون‌ چرخ‌ سرازیر است‌، باعث‌ گردش‌ چرخ‌ می‌شوند و همیشه‌ تعدادی‌ از پره‌ها به‌ تناوب‌ در این‌ وضع‌ قرار می‌گیرند و در نتیجه‌، گردش‌ چرخ‌ می‌تواند دائم‌ باشد. به‌ گزارش‌ محمدبن‌ عمركشی‌ (ص‌ ٤٨٠ـ٤٨١)، یكی‌ از غالیان‌، به‌ نام‌ محمدبن‌ بشیر، پس‌ از دستگیری‌ به‌ دستور یكی‌ از خلفا (احتمالاً هارون‌الرشید)، برای‌ نجات‌ جان‌ خود، برای‌ وی‌ دولابی‌ با همین‌ روش‌ ساخت‌ كه‌ خود به‌ خود می‌چرخید و آب‌ را بالا می‌كشید و در بستانها می‌ریخت‌. روزی‌ یكی‌ از محفظه‌ها شكست‌ و جیوه‌ بیرون‌ ریخت‌ و نیرنگ‌ او آشكار شد و محمدبن‌ بشیر جان‌ خود را بر سر این‌ كار نهاد. بدیهی‌ است‌ كه‌ این‌ روایت‌ نمی‌تواند تماماً درست‌ باشد، ولی‌ نشانه‌ای‌ از سودای‌ ساخت‌ ماشین‌ كار دائم‌ است‌. موضوع‌ چرخ‌ با حركت‌ دائم‌ در قرن‌ دوم‌/ هشتم‌ از هند به‌ كشورهای‌ اسلامی‌ و از آنجا در اوایل‌ قرن‌ هفتم‌/ سیزدهم‌ به‌ غرب‌ راه‌ یافت‌ (سارما، ص‌ ٦٦٥ـ ٦٦٨؛
هیل‌، ١٩٩٤ الف‌ ، ص‌ ٣٦؛
پیسی‌، ص‌ ٤٧). این‌ موضوع‌ تا سده پیش‌ نیز همچنان‌ در ایران‌ مورد توجه‌ بود، چنان‌ كه‌ در نسخه خطی‌ ترجمه فارسی‌ كتاب‌الحیل‌ جزری‌ (گ‌ ٢٥٨ ر) شرح‌ ساختمان‌ «دور دائم‌» با محفظه‌هایی‌ نیم‌ پر از جیوه‌ آمده‌ است‌. چون‌ این‌ بخش‌ در اصل‌ عربی‌ وجود ندارد، احتمالاً افزوده مترجم‌ (محمدبن‌ داود علوی‌ شادی‌آبادی‌) است‌ (در باره این‌ ترجمه‌ رجوع کنید به طارمی‌راد، ص‌ ٥١٥ ـ٥٢٠).

علاوه‌ بر اینها، چرخ‌ استفاده‌های‌ گوناگون‌ دیگری‌ هم‌ داشت‌، مثل‌ چرخ‌ دَنگ‌ در ساعتهای مكانیكی‌، چرخ‌ خرمن‌كوبی‌، چرخ‌ سكه‌زنی‌، چرخ‌ كره‌گیری‌، چرخ‌ حكاكی‌ و چرخهایی‌ كه‌ در ادوات‌ نظامی‌ به‌كار می‌رفتند (دوما، ج‌ ١، ص‌ ٣٤٥ـ٣٤٦؛
دورانت‌، ج‌ ١، ص‌ ١٥٠؛
حسن‌ و هیل‌، ص‌ ٩٩ـ١٠٢).

نیز رجوع کنید به چرخاب‌ *

منابع‌:
(٢١) ابن‌خلدون‌؛
(٢٢) ابن‌سینا، الاشارات‌ و التنبیهات، مع‌الشرح‌ لنصیرالدین‌ طوسی‌ و شرح‌ الشرح‌ لقطب‌الدین‌ رازی‌، تهران‌ ١٤٠٣؛
(٢٣) همو، معیارالعقول، چاپ‌ جلال‌الدین‌ همائی‌، تهران‌ ١٣٣١ ش‌؛
(٢٤) ابوریحان‌ بیرونی‌، استیعاب‌الوجوه‌ الممكنه فی‌ صنعه الاصطرلاب‌، چاپ‌ محمداكبر جوادی‌ حسینی‌، مشهد ١٣٨٠ ش‌؛
(٢٥) جان‌ دزموند برنال‌، علم‌ در تاریخ‌، ج‌ ١، ترجمه ح‌. اسدپور پیرانفر، تهران‌ ١٣٨٠ ش‌؛
(٢٦) بنوموسی‌، كتاب‌الحیل‌، چاپ‌ احمد یوسف‌ حسن‌، حلب‌ ١٩٨١؛
(٢٧) آرنولد پیسی‌، تكنولوژی‌ در تمدن‌ جهان، ترجمه فریدون‌ بدره‌ای‌، تهران‌ ١٣٧٦ ش‌؛
(٢٨) محمدبن‌ معروف‌ تقی‌الدین‌ راصد، الطرق‌ السنیه فی‌ الا´لات‌ الروحانیه، نسخه عكسی‌، در احمد یوسف‌ حسن‌، تقی‌الدین‌ و الهندسه المیكانیكیه العربیه، حلب‌ ١٩٧٦؛
(٢٩) اسماعیل‌بن‌ رزّاز جزری‌، الجامع‌ بین‌العلم‌ و العمل‌ النافع‌ فی‌ صناعه الحیل‌، چاپ‌ احمد یوسف‌ حسن‌، حلب‌ ١٩٧٩؛
(٣٠) همو، كتاب‌الحیل‌، [ترجمه محمدبن‌ داود علوی‌ شادی‌آبادی‌ ]، نسخه خطی‌ كتابخانه مدرسه عالی‌ شهید مطهری‌ (سپهسالار)، ش‌ ٥/٧٠٨؛
حسین‌بن‌ حسن‌ جمال‌الدین‌ انجو، فرهنگ‌

(٣١) جهانگیری‌ ، چاپ‌ رحیم‌ عفیفی‌، مشهد ١٣٥١ـ١٣٥٤ ش‌؛
(٣٢) محمد حافظ‌ اصفهانی‌، سه‌ رساله‌ در اختراعات‌ صنعتی‌: ساعت‌، آسیا، دستگاه‌ روغن‌كشی‌( نتیجه الدوله‌ )، چاپ‌ تقی‌ بینش‌، تهران‌ ١٣٥٠ ش‌؛
(٣٣) محمدبن‌ احمد خوارزمی‌، مفاتیح‌العلوم‌، چاپ‌ ابراهیم‌ ابیاری‌، بیروت‌ ١٤٠٤/١٩٨٤؛
(٣٤) ویلیام‌ جیمز دورانت‌، تاریخ‌ تمدن‌ ، ج‌ ١: مشرق‌ زمین‌ گاهواره تمدن، ترجمه احمد آرام‌، عسكری‌ پاشایی‌، و امیرحسین‌ آریان‌پور، تهران‌ ١٣٨٢ ش‌؛
(٣٥) موریس‌ دوما، تاریخ‌ صنعت‌ و اختراع‌، ترجمه عبداللّه‌ ارگانی‌، تهران‌ ١٣٧٨ ش‌؛
(٣٦) دهخدا؛
(٣٧) پیر روسو، تاریخ‌ علوم‌، ترجمه حسن‌ صفّاری‌، تهران‌ ١٣٧٨ ش‌؛
(٣٨) حسن‌ طارمی‌راد، «نقدی‌ بر ترجمه فارسی‌ كتاب‌ الحیل‌ بدیع‌الزمان‌ جزری‌»، تحقیقات‌ اسلامی‌، سال‌ ١٠، ش‌ ١ و ٢ (١٣٧٤ ش‌)؛
(٣٩) محمدبن‌ جلال‌الدین‌ غیاث‌الدین‌ رامپوری‌، غیاث‌اللغات‌، چاپ‌ منصور ثروت‌، تهران‌ ١٣٧٥ ش‌؛
(٤٠) فرهنگ‌ بزرگ‌ سخن‌، به‌ سرپرستی‌ حسن‌ انوری‌، تهران‌: سخن‌، ١٣٨١ ش‌؛
(٤١) محمدبن‌ عمركشی‌، اختیار معرفه الرجال‌،[ تلخیص‌ ] محمدبن‌ حسن‌ طوسی‌، چاپ‌ حسن‌ مصطفوی‌، مشهد ١٣٤٨ ش‌؛
(٤٢) محمد معین‌، فرهنگ‌ فارسی‌، تهران‌ ١٣٧٥ ش‌؛
(٤٣) علی‌اكبر نفیسی‌، فرهنگ‌ نفیسی، تهران‌ ١٣٥٥ ش‌؛
(٤٤) زیگرید هونكه‌، فرهنگ‌ اسلام‌ در اروپا: خورشید اللّه‌ برفراز مغرب‌ زمین، ترجمه مرتضی‌ رهبانی‌، تهران‌ ١٣٧٠ ش‌؛

(٤٥) V. Gordon Childe, "Rotary motion", in A History of technology, vol. ١, ed. Charles Singer etal ., Oxford: Oxford University, ١٩٦٥ a ;
(٤٦) idem, "Wheeled vehicles", in ibid, ١٩٦٥ b ;
(٤٧) Duncan Dowson, History of tribology , London ١٩٩٨;
(٤٨) R. J. Forbes, "Hydraulic engineering and sanitation", in A History of technology , vol. ٢, ed. Charles Singer etal. , Oxford: Oxford University, ١٩٥٧;
(٤٩) Bertrand Gille, "Machines", in ibid;
(٥٠) Ahmad Y. Hassan and Donald Routledge Hill, Islamic technologyan: illustrated history , Paris ١٩٩٢;
(٥١) Donald Routledge Hill, "Arabic fine technology and its influence on European mechanical engineering", in The Arab influence in medieval Europe , ed. D. A. Agius and R. Hitchcock, Reading: Ithaca, ١٩٩٤ a, repr, in Donald Routledge Hill, Studies in medieval Islamic technology , ed. David A. King, Aldershot ١٩٩٨;
(٥٢) idem, "From Philo to al-Jazari", in Learning, language and invention: essays presented to Francis Maddison , ed. W. D. Hackmann and A. J. Turner, Aldershot: Variorum, ١٩٩٤ b , repr. in ibid;
(٥٣) E. M. Jope, "Vehicles and harness", in A History of technology , vol. ٢, ibid;
(٥٤) Sreeramula Rajeswara Sarma, "Perpetual motion machines and their design in ancient India , "Physis , XXIX, no. ٣ (١٩٩٢).

/ محمدجواد ناطق‌ /

٣) چرخ‌ در هنر، فرهنگ‌ و تمدن‌ اسلامی‌. به‌رغم‌ وجود موارد متعدد از كاربرد چرخ‌ در ایران‌ و سایر مناطق‌ جهان‌ اسلام‌ در پیش‌ از اسلام‌، شواهد استفاده‌ از چرخ‌ در دوره پس‌ از اسلام‌ پراكنده‌ و نامنظم‌ است‌. یكی‌ از مهم‌ترین‌ قرینه‌های‌ استفاده‌ از چرخ‌ در این‌ دوره‌ در ایران‌، مینیاتوری‌ از یكی‌ از داستانهای‌ شاهنامه‌ است‌. چرخهای‌ تصویر شده‌ در این‌ مینیاتور، توپر و بسیار بزرگ‌تر از اندازه‌های‌ طرح‌ شده‌ در نقوش‌ پیش‌ از اسلام‌ است‌ (رجوع کنید به سودآور، ص‌ ٧٧، تصویر ٢٧ ه؛
موزه هنرهای‌ معاصر تهران‌، ص‌ ٣٠٩) كه‌ تداعی‌كننده تفسیرهای‌ بسیاری‌ در باره وجود چرخ‌ در ایران‌ یا نبودن‌ آن‌ می‌باشد (رجوع کنید به محبی‌، ص‌٣٠ـ٣٢). مینیاتور دیگری‌ كه‌ در آن‌ چرخ‌ تصویر شده‌ (رجوع کنید به عكاشه‌، تصویر١٦٠)، احتمالاً تحت‌ تأثیر رواج‌ ارابه‌های‌ مغولی‌ و پس‌ از ورود مغولان‌ به‌ سرزمینهای‌ اسلامی‌ می‌باشد. شواهد ادبی‌، تاریخی‌ و غیر آن‌، ردپای‌ مختصری‌ از رواج‌ چرخ‌ در این‌ دوره‌ به‌ دست‌ می‌دهند. نوشته نرشخی‌ (ص‌١٣٠) مبنی‌ بر وجود محله‌ای‌ به‌ نام‌ گردون‌كشان‌ در بخارا، می‌تواند سندی‌ بر استفاده‌ از چرخ‌ در این‌ دوره‌ باشد. در همین‌ دوران‌ سیداسماعیل‌ جرجانی‌ در ذخیره خوارزمشاهی‌ (ص‌ ٥٦٧) می‌نویسد گردون‌كشان‌ جایگاه‌ گردش‌ چوب‌ (احتمالاً محور چرخ‌) گردون‌ را با روغن‌ چرب‌ می‌كنند تا نرم‌تر حركت‌ كند (نیز رجوع کنید به دهخدا، ذیل‌ «گردون‌كش‌»). محبی‌ (ص‌ ٢٧، پانویس‌ ١٤) در صحت‌ این‌ امر تردید كرده‌ است‌. نوشته قلقشندی‌ (ج‌ ٥، ص‌ ٣٥٨) و ذهبی‌ (ج‌ ١٥، ص‌ ١٨٧)، در باره غنیمت‌ گرفته‌ شدن‌ هزاران‌ ارابه‌ (عجله‌) در نبردهای‌ مختلف‌ در اطراف‌ قسطنطنیه‌، نیز سندی‌ بر این‌ نوشته محبی‌ (ص‌ ٣٤ـ٣٦) در مورد رواج‌ استفاده‌ از چرخ‌، نه‌ در داخل‌ سرزمینهای‌ اسلامی‌ بلكه‌ در پیرامون‌ آنها و به‌ ویژه‌ در آسیای‌ صغیر و میانه‌ می‌باشد. روشن‌ترین‌ گزارش‌ در باره رواج‌ چرخ‌ در این‌ مناطق‌، نوشته ابن‌بطوطه‌ (ج‌ ١، ص‌٣٣٠) است‌ كه‌ ارابه‌های‌ چهارچرخ‌ را وصف‌ كرده‌ است‌. به‌ نوشته رودنسون‌ (ص‌ ٢٧٤ـ٢٧٥)، در چرخهای‌ ارابه این‌ منطقه‌ معمولاً یكی‌ از چرخها با محور درگیر بوده‌ و چرخ‌ دیگر، برای‌ سهولت‌ در گردش‌ ارابه‌ به‌ سمتهای‌ مختلف‌، به‌طور آزاد حول‌ محور می‌چرخیده‌ است‌.

آنچه‌ در مورد استفاده‌ از چرخ‌ در ایران‌ از دوره صفوی‌ به‌ بعد ذكر شده‌ عموماً برگرفته‌ از سفرنامه‌های‌ این‌ دوره‌ است‌. با اینكه‌ در همه این‌ سفرنامه‌ها به‌ نبود راههای‌ ارابه‌رو در ایران‌ از دوره صفوی‌ (رجوع کنید به شاردن، ج‌ ٣، ص‌ ٤٣٢ـ٤٣٣) تا دوره قاجار(رجوع کنید به سِرِنا، ص‌ ١٧) اشاره‌ شده‌، شواهد كمی‌ از استفاده چرخ‌ در این‌ زمانها نیز می‌توان‌ یافت‌. از جمله‌، در سفرنامه پیترو دلاواله‌ (ج‌ ١، ص‌٤٧٠) تصویری‌ از یك‌ كالسكه چرخدار وجود دارد. این‌ وسیله‌، همانگونه‌ كه‌ محبی‌ (ص‌٢٠ـ٢١) اشاره‌ كرده‌، در پی‌ آشنایی‌ ایرانیان‌ با ارابه‌های‌ ساخت‌ دیگر كشورها پدید آمده‌ است‌. در پی‌ نبود وسایل‌ نقلیه چرخدار، دیولافوا و هیئت‌ همراه‌ او در پایان‌ كاوشهای‌ باستان‌شناسی‌ خود و به‌ هنگام‌ عزیمت‌ از ایران‌، با چرخهایی‌ كه‌ به‌ همین‌ منظور همراه‌ آورده‌ بودند در خوزستان‌ ارابه‌هایی‌ ساختند و اسبها و قاطرها را برای‌ كشیدن‌ این‌ ارابه‌ها تربیت‌ نمودند (رجوع کنید به دیولافوا، ص‌ ٢٦٧؛
برای‌ آگاهی‌ بیشتر رجوع کنید به محبی‌، ص‌٢٢). از دوره صفوی‌ به‌ بعد یكی‌ از مهم‌ترین‌ موارد استفاده‌ از چرخ‌، كاربرد آن‌ در امور نظامی‌ و به‌ویژه‌ در توپها (انواع‌ توپهای‌ چرخدار) بوده‌ است‌. اگرچه‌ اسكندر منشی‌ (ج‌ ٢، ص‌ ٧٣٧) از انتقال‌ توپهای‌ قشون‌ با ارابه‌ خبر می‌دهد، اما به‌ احتمال‌ بسیار این‌ ارابه‌ها همانهایی‌ هستند كه‌ محبی‌ (ص‌ ٢٠) منشأ ساخت‌ و رواج‌ آنها را گرجستان‌ دانسته‌ است‌. در سفرنامه كلمباری‌ تصویری‌ از استفاده توپخانه ایران‌ از ارابه‌ وجود دارد (رجوع کنید به تورنتون، ص‌ ٤٩)، اما به‌ تصریح‌ خود كلمباری‌ توپخانه ایرانیان‌ در اوایل‌ دوره قاجار با استفاده‌ از زنبورك‌ * كه‌ بر پشت‌ شتر حمل‌ می‌گردید، شكل‌ گرفته‌بود و حتی‌ كوشش‌ كلمباری‌ برای‌ رواج‌ توپخانه‌ به‌ سبك‌ اروپاییان‌ در ایران‌، به‌ سبب‌ صعب‌العبور بودن‌ جاده‌ها، به‌ جایی‌ نرسید (رجوع کنید به همان‌، ص‌ ٤٦ـ٥٠).

در دوره اسلامی‌، چرخ‌ علاوه‌ بر ارابه‌ و وسایل‌ نقلیه‌، در وسایل‌ بسیاری‌ كاربرد داشته‌ است‌ كه‌ آنها را به‌ دو دسته‌ می‌توان‌ تقسیم‌ نمود: وسایلی‌ كه‌ چرخ‌ جزء اصلی‌ آنها بوده‌ و دستگاههایی‌ كه‌ یكی‌ از اجزای‌ آنها چرخ‌ بوده‌ است‌. دستگاههای‌ دسته نخست‌ عموماً آنهایی‌ هستند كه‌ نمونه آنها ساخته‌ شده‌ است‌ و به‌كار نیز گرفته‌ شده‌اند مانند دستگاههای‌ بالابر آب‌ و انواع‌ آسیاب‌ و دستگاههای‌ خردكننده‌؛
اما از دستگاههای‌ دسته دوم‌، مثلاً انواع‌ ساعتها، جز طرحهایی‌ كه‌ در كتابها آمده‌ است‌ آگاهی‌ دیگری‌ وجود ندارد.

در برخی‌ كتابها، تصویرهایی‌ از انواع‌ دستگاههای‌ دارای‌ چرخ‌ وجود دارد كه‌ گاه‌ طرز كار آنها نیز توضیح‌ داده‌ شده‌ است‌. برای‌ نمونه‌ تصویری‌ از ساده‌ترین‌ شكلِ چرخ‌ چاه‌ در تنگِلوشا (ص‌ ٢٠٦) آمده‌ است‌ (نیز رجوع کنید به چرخاب‌ *؛
محبی‌، ص‌ ١٤٥ـ١٩٠؛
آسیاب‌*). در یك‌ نسخه خطی‌ متعلق‌ به‌ قرن‌ سیزدهم‌ (رجوع کنید به ابن‌حاج‌، ص‌ ٢٣)، چرخی‌ آبی‌ تصویر شده‌ است‌ كه‌ با نیروی‌ آب‌ دَوَران‌ می‌كند و حركت‌ دورانی‌ را به‌ حركت‌ خطی‌ تبدیل‌ می‌كند (ركن‌ اصلی‌ این‌ دستگاه‌ همان‌ است‌ كه‌ محبی‌، ص‌ ١٧٢ـ١٧٣، زیر عنوان‌ سیستم‌ بادامكی‌، آن‌ را توضیح‌ داده‌ است‌) و با آن‌ كرباسهای‌ كهنه‌ برای‌ كاغذسازی‌ كوبیده‌ و خُرد می‌شوند. چرخ‌ به‌ عنوان‌ ابزار خردكننده‌، در خرمن‌كوبها نیز به‌ كار می‌رفته‌ است‌. آلمانی‌ در اواخر قرن‌ سیزدهم / نوزدهم‌ به‌ نمونه‌ای‌ از این‌ خرمن‌كوبها اشاره‌ كرده‌ است‌ (ج‌ ١، ص‌ ٩٤ـ٩٥). چرخ‌ در ساخت‌ قرقره‌ها هم‌ جزء اصلی‌ بوده‌ است‌. نمونه‌ای‌ از این‌ قرقره‌ها در تنگِلوشا (ص‌ ٢٢٧) تصویر شده‌اند. همچنین‌ سوراخ‌كاری‌ و استفاده‌ از مته‌ نیز با چرخ‌ انجام‌ می‌شده‌ است‌. سوراخ‌كاریهایی‌ كه‌ محمد حافظ‌ اصفهانی‌ (ص‌ ٢١) از آنها یاد كرده‌، به‌ احتمال‌ بسیار با دستگاهی‌ انجام‌ شده‌ كه‌ شاردن‌ (ج‌ ٤، ص‌ ١٣٢ـ١٣٤) طرز كار نمونه‌ای‌ از آنها را توضیح‌ داده‌ است‌.

منابع‌:
(٥٥) هانری‌ رنه‌ د آلمانی‌، از خراسان‌ تا بختیاری‌، ترجمه غلامرضا سمیعی‌، تهران‌ ١٣٧٨ ش‌؛
(٥٦) ابن‌بطوطه‌، رحله ابن‌بطوطه، چاپ‌ محمد عبدالمنعم‌ عریان‌، بیروت‌ ١٤٠٧/١٩٨٧؛
(٥٧) ابن‌حاج‌، «در بیان‌ كیفیت‌ و نیكوگردانیدن‌ نیت‌ ورّاق‌ و كاتب‌ و صحّاف‌»، ترجمه شهریار نیازی‌، نامه بهارستان‌، سال‌ ٢، ش‌ ٢ (پاییز ـ زمستان‌ ١٣٨٠)؛
(٥٨) اسكندر منشی‌؛
(٥٩) تنگِ لَوشا، یا، صور دَرَج‌، [همراه‌ با چاپ‌ عكس‌ متن‌ اصلی‌]، با مقدمه ركن‌الدین‌ همایونفرخ‌، تهران‌: دانشگاه‌ ملی‌ ایران‌، ١٣٥٧ ش‌؛
(٦٠) لین‌ تورنتون‌، تصاویری‌ از ایران‌: سفر كلنل‌ ف‌. كلمباری‌ به‌ دربار شاه‌ ایران‌، ١٢٤٩ تا ١٢٦٥ هجری‌ قمری‌، ترجمه مینا نوائی‌، تهران‌ ١٣٧٤ ش‌؛
(٦١) اسماعیل‌بن‌ حسن‌ جرجانی‌، ذخیره خوارزمشاهی‌،چاپ‌ عكسی‌ از نسخه‌ای‌ خطی‌، چاپ‌ علی‌اكبر سعیدی‌ سیرجانی، تهران‌ ١٣٥٥ ش‌؛
(٦٢) محمد حافظ‌ اصفهانی‌، سه‌ رساله‌ در اختراعات‌ صنعتی‌: ساعت‌، آسیا، دستگاه‌ روغن‌كشی‌ ( نتیجه الدوله‌ )، چاپ‌ تقی‌ بینش‌، تهران‌ ١٣٥٠ ش‌؛
(٦٣) پیترو دلاواله‌، سفرنامه پیترو دلاواله‌: قسمت‌ مربوط‌ به‌ ایران، ترجمه شعاع‌الدین‌ شفا، تهران‌ ١٣٤٨ ش‌؛
(٦٤) دهخدا؛
(٦٥) ژان‌ پل‌ راشل‌ دیولافوا، سفرنامه‌: خاطرات‌ كاوشهای‌ باستان‌شناسی‌ شوش‌، ١٨٨٦ـ١٨٨٤، ترجمه ایرج‌ فره‌وشی‌، تهران‌ ١٣٥٥ ش‌؛
(٦٦) ذهبی‌؛
(٦٧) كارلا سرنا، مردم‌ و دیدنیهای‌ ایران‌: سفرنامه كارلاسرنا، ترجمه غلامرضا سمیعی‌، تهران‌ ١٣٦٣ ش‌؛
(٦٨) ابوالعلاء سودآور، هنر دربارهای‌ ایران، ترجمه ناهید محمد شمیرانی‌، تهران‌ ١٣٨٠ ش‌؛
(٦٩) ثروت‌ عكاشه‌، موسوعه التصویر الاسلامی، بیروت‌ ١٩٩٩؛
(٧٠) قلقشندی‌؛
(٧١) موزه هنرهای‌ معاصر تهران‌، شاهكارهای‌ نگارگری‌ ایران‌ ، تهران‌ ١٣٨٤ ش‌؛
(٧٢) محمدبن‌ جعفر نرشخی‌، تاریخ‌ بخارا، ترجمه ابونصر احمدبن‌ محمدبن‌ نصر قبادی‌، تلخیص‌ محمدبن‌ زفربن‌ عمر، چاپ‌ مدرس‌ رضوی‌، تهران‌ ١٣٥١ ش‌؛

(٧٣) Jean Chardin, Voyages du Chevalier Chardin en Perse et autres lieux de l'Orient , new ed. by L. Langlةs, Paris ١٨١١;
(٧٤) Parviz Mohebi, Techniques et ressources en Iran:du ٧ e au ١٩ e Siecle , Tehran ١٩٩٦;
(٧٥) Carsten Niebuhr, Reisebeschreibung nach Arabien und den umliegenden Londern , Graz ١٩٦٨;
M. Rodinson, "Sur l'araba", JA, ٢٤٥ (١٩٥٧).

/ فرید قاسملو /

تصاویر این مدخل:
چرخ دوازده پره در نقش برجسته های تخت جمشید منبع: مهرداد بهار و نصرالله کسرائیان، تخت جمشید،تهران ١٣٧٢ش، ص ٧٤
کاربرد چرخ دنده در ساخت تلمبه، در نسخه ای از کتاب الحیل جزری (مورخ ٦٠٢) منبع: D .Hill, "Notice of an important al-jazari manuscript" , Journal for the history of Arabic science, vol.٢, no.٢ ,Nov.١٩٧٨
کاربرد قرقره ها در ساخت ساعت آبی، در نسخه ای از کتاب الحیل جزری (مورخ ٦٠٢) منبع: اسماعیل بن رزاز جزری، الجامع بین العلم و العمل النافع فی صناعه الحیل، چاپ احمد یوسف حسن، حلب ١٩٧٩، ص ٥١٠
چرخ توپر در نگاره ای از شاهنامه، نسخه مورخ ٨٤٥ منبع: ابوالعلاء سودآور، هنر دربار های ایران، ترجمه ناهید محمد شمیرانی، تهران ١٣٨٠ ش، ص ٧٧