Er du av dei som likar å sykle? Når du trør, blir du ein del av ein mekanisk verkemåte som har vorte utnytta i maskiner i hundrevis av år. Veivakselen er ein konstruksjon som endrar ei rørsle frå at noko går opp og ned, eller fram og tilbake, til at noko anna går rundt og rundt.

Når du syklar, dyttar du knea opp og ned, og pedalane hjelper deg med å få krankarmen til å gå rundt og rundt. Denne mekaniske omsetjingsprosessen gjer at krafta frå beina dine vert overførte til hjula på bakken, og mennesket vert på mange måtar ein del av maskina.

Veivakselen kan forresten òg fungere motsett, ved at noko som går rundt og rundt, skapar ei rørsle som går fram og tilbake. Dette finn vi igjen til dømes i sager som er drivne av vasshjul. Veivakselen driv sitt viktige arbeid i det stille og fortener meir merksemd. Det er faktisk vanskeleg å overvurdere rolla han har hatt i moderne maskiner.

Men det var ikkje før i mellomalderen at veivakslar vart tatte i bruk. Det er nemleg svært uvanleg for levande vesen å utføre sirkulære rørsler, og difor var det også vanskeleg for oppfinnarar å sjå for seg nytten i den tekniske omsetjinga som veivakselen gjer. Sirkulære rørsler ser vi naturleg mest i kvervlar som vert laga av vind og vatn, og i hjulet som vert drege rundt av eit trekkdyr eller av ein foss.

Fram og tilbake-rørsler er den naturlege rørsla for levande vesen. Vi dreg saga, vi høgg med øks, vi viftar bort ei fluge og vi pussar tennene – alt med fram-og-tilbake-rørsler. Beina våre går framover med den same typen rørsle, og det same gjer beina til oksen, hesten og alle andre firbeinte dyr. Når vi skal bruke ei sveiv, må musklane og senene våre omstille seg til unaturlege rørsler. Vi går i surr og kjem ut av takt.

På 1300-talet hadde Europa skifta ut menneskeleg arbeidskraft med kraft frå vass- og vindmøller på viktige produksjonsområde som maling av korn og pumping av vatn. No kom veivakselen for alvor til sin rett. Mølla fekk framleis krafta si frå sirkulære rørsler som vart skapte ved at vatn eller vind drog møllehjulet rundt, men no var det kopla på ein veivaksel som omdanna rørsla til ei fram-og-tilbake-rørsle.

Veivakselen kunne drive eit sagblad og frigjere folk frå eit monotont og strevsamt arbeid. Eller han kunne drive ein stor hammar og hamre ut metall til plater og andre former, noko som var tidkrevjande å få til manuelt. Også den mekaniske veven fekk sitt gjennombrot med veivakselen, særleg i kombinasjon med dampdrivne turbinar. Og etter kvart som all slags motorar har blitt utvikla, har vi fått uendeleg med bruksmåtar.

Det er ikkje så lett å skildre ein veivaksel med ord. Det er mykje enklare å forstå korleis han verkar når vi ser han i aksjon. Vi gjer likevel eit forsøk med hjelp frå illustrasjonane.

Maskina har ei roterande stong med ein eller fleire veiver, det vil seie at ein del av stonga stikk ut frå den sentrale, langsgåande aksen i stonga og lèt seg dytte på eller dra i. Maskina har også noko som kan gå opp og ned, til dømes eit stempel, og det dyttar og dreg eit stag, også kalla råde, som er kopla til veivakselen via eit rådelager. Når stempelstaget beveger seg opp eller ned, vil veiva rotere.

Om vi ser på sykkelen, kan vi seie at han har ein veivaksel der kvar pedal er ei veiv, og leggane er stempelstaga som er kopla til lårmuskulaturen (motoren) gjennom kneleddet.

Diesel- og bensinmotorar skapar ei fram-og-tilbake-rørsle fordi små eksplosjonar dyttar stempla opp og ned, og ein veivaksel omformar rørsla til ei sirkulær rørsle. Denne rørsla kan brukast til å drive rundt hjul på bilar og tog så vel som propellar på båtar og fly.

I stempelmotoren er det fleire veiver på ein veivaksel, kvar med sitt stempel til kvar av sylindrane i motoren. Ein tosylindra firetaktsmotor har oftast veiver som står til motsette sider, og i ein firesylindra motor vil vanlegvis to og to veiver vere i fase.

I elbilar vert drivakslingen rotert av eit magnetfelt skapt av elektrisk straum, så her brukar ein ikkje veivakselprinsippet. Men veivakslar kan brukast til å generere straum ved at ein aksling med magnetar roterer og skapar elektrisitet.

I dieselelektriske motorar vert krafta skapt av ein dieselmotor som genererer straum som igjen driv elektromotorar til ulike føremål i ein farkost. Elektromotorar er meir fleksible og lèt seg mykje lettare kontrollere, så dieselelektriske system er vanlege i lokomotiv og store skip. Verdas største motor (Wärtsilä-Sulzer RTA96) er ein dieseldriven totaktsmotor med 14 sylindrar, og han finst blant anna om bord i store konteinarskip. Han veg 2300 tonn.

Elmotorar som driv akslingar rundt og rundt, kan sjølvsagt òg drive ein aksling med veiver på, og når veivene er kopla til noko som skal gå fram og tilbake, kan elmotoren drive ei stikksag, ei hekkesaks eller nåla i ei symaskin.

Sjølv om forbrenningsmotoren truleg er på veg ut i bilar, vil ikkje veivakselen følgje med på dynga. Omsetjinga mellom sirkulære rørsler og alle dei praktiske jobbane som kan gjerast med fram-og-tilbake-rørsler, er så nyttig at veivakselen kjem til å drive med sitt og vere med så lenge det finst maskiner.

Lars Nyre og Bjørnar Tessem