الصلابة في دراجة الطريق ضرورية ، ولكن يجب أيضًا موازنة الراحة والوزن والتكلفة. نحن نتحرى كيف
ابحث في الإنترنت باستخدام مصطلح "الصلابة" ولن تذهب بعيدًا قبل أن ترى إعلانات تروج للحلول الصيدلانية لمشاكل السادة. يبدو أن الدراجات وغرف النوم تشتركان في جنون العظمة الذي لا يتزعزع حول الأداء الضعيف ، وهو ما يفسر سبب تشبع الدوافع التسويقية التي ترافق كل دراجة جديدة دائمًا بمزاعم حول كيف أصبح الإطار الآن شديد الصلابة ، فضلاً عن كونه أخف وزناً وأكثر راحة. ولكن ، من الناحية النظرية على الأقل ، تتعارض الصفات الثلاث ، ويحاول مصممو الدراجات باستمرار العثور على وعاء الحلوى بينهم من خلال العبث بأبعاد الأنبوب وعلوم المواد.
دواسة الكربون
عندما يتحدث المهندسون عن صلابة الهيكل ، فإنهم يعالجون حقًا مجالين مختلفين من أداء الدراجة. يتعلق الأول بالحصول على صلابة جانبية كافية للسماح لمدخلات دواسة الدواسة بالنقل بأكبر قدر ممكن من الكفاءة إلى الطريق. يتعلق الثاني بإمكانية التنبؤ واستقرار التعامل مع الدراجة.
من حيث الصلابة الجانبية ، في كل مرة تضغط فيها قدمك على الدواسة ، فإنك تخلق ضغوطًا جانبية كبيرة (من جانب إلى جانب) جنبًا إلى جنب مع قوى الالتواء (الالتواء) ، والتي تتحد لرفع الجزء السفلي من الإطار للخارج من المحاذاة. كل ملليمتر من حركة الإطار يمتص الطاقة الثمينة التي يمكن توجيهها إلى الطريق ، لذا فإن تقليل هذا الثني يؤدي إلى زيادة فعالية الدواسة إلى أقصى حد ، ومن ثم التركيز المستمر على صلابة الإطارات.
يقول جيرارد فورومين ، الشريك المؤسس لشركة Open bicycles والذي شارك سابقًا في ذلك: مالك سيرفيلو.هذا التحدي معقد بسبب نظام الدفع أحادي الجانب للدراجة ، مما يخلق حمولة غير متساوية على الطرف الخلفي للدراجة. الحاجة إلى مقاومة القوى الأكبر على الجانب الأيمن من الإطار هي السبب وراء اختيار العديد من الدراجات للتصميم غير المتماثل لدعائم السلسلة وأنابيب المقعد.
ولكن كما يذكرنا Ben Coates ، مدير منتج Trek road ، فإن ما تفعله بمنطقة واحدة من الدراجة يؤثر بشكل مباشر على منطقة أخرى: `` يمكنك زيادة الصلابة في الشريحة السفلية ، على سبيل المثال ، عن طريق إضافة صفح إلى الجانب السفلي من أنبوب الرأس ، لكن كل قطعة من اللامينيت تؤثر على الدراجة بأكملها. أنت تخاطر بتأثيرات ضارة إذا لم تفهم كيف تؤثر إضافة أو شحذ المواد على الأجزاء الأخرى من الدراجة.
"يمكننا أن نجعل الدراجات أكثر صلابة مما يريده حتى أكبر الدراجين وأكثرهم تطلبًا في العالم ، ولكن جعلها أكثر صلابة أو أخف وزناً في هذا الشأن ، ليس بالضرورة وصفة لدراجة أفضل. يجب أن تبدأ المحادثة بالطريقة التي تريد أن تسير بها الدراجة ، وليس المكان الذي تريد أن تكون فيه صلبة."
صلابة هندسية
كيف يقوم المصممون بتقوية الإطار في الأماكن الصحيحة فقط؟ تكمن الإجابة في قطر المقطع العرضي للأنابيب ، وكذلك طولها ، وفي حالة الدراجات الكربونية ، الطبقات المتعددة من ألياف الكربون
تستخدم في بنائها.
يقول آدم وايس ، الرئيس التنفيذي ومؤسس شركة Rolo المصنعة للدراجات الكربونية المصنوعة يدويًا: "كلما زاد قطر الأنبوب ، كلما كان أكثر صلابة". "وهذا قبل أن تبدأ حتى في النظر إلى المواد."
يفسر هذا الاتجاه في تصميم الدراجة نحو الأنابيب السفلية المتضخمة وتقاطعات الركائز السفلية ودعامات السلسلة. سمحت التطورات في ألياف الكربون للمصنعين بتقليل سمك جدران الأنبوب ، مما يمنحهم الحرية في إنشاء أنابيب ضخمة المظهر دون إضافة وزن.
لذا إذا تم استخدام أنابيب سفلية ضخمة وأقواس سفلية لتوجيه كل واط من قوة الفارس إلى الطريق ، فلماذا لا تتبع نفس الفلسفة في الأنبوب العلوي وأنبوب الرأس لمقاومة قوى الانعطاف وضمان دقة التوجيه؟
عندما تميل دراجة في الزاوية ، تتقارب ثلاث قوى كبيرة: الجاذبية ، التي تسحب رأسياً إلى الأسفل ؛ الطاقة الحركية ، التي تجعلك تتحرك للأمام ، وقوة الجاذبية التي تدفعك للخارج - إلى اليسار عند الانعطاف يمينًا والعكس صحيح. إذا كان الإطار مرنًا جدًا ، فيمكن لهذه القوى دفع العجلات وأنبوب الرأس بعيدًا عن المحاذاة ، مما يؤدي إلى توجيه غير دقيق.
"أنت بحاجة إلى العجلات لتتبعها ، وكلما كان المسار أفضل من الأمام إلى الخلف ، كلما كان من الممكن التنبؤ بها من خلال الزاوية" ، كما يقول توماس مكدانيل ، مدير المنتج في BMC. "لنفترض أنك تجاوزت منعطفًا قد ركبته ألف مرة ، بحيث تكون واثقًا وتحمل الكثير من السرعة ، ولكن يومًا ما تجد صخرة ضخمة في منتصف الخط الذي تسلكه دائمًا. إلى أي مدى يمكن أن تقبل الدراجة حاجتك لإجراء تغيير في منتصف الزاوية؟ هذا هو المكان الذي تلعب فيه صلابة الواجهة الأمامية."
اتضح أنه إذا كانت الدراجة شديدة الصلابة في الواجهة الأمامية ، يصبح من الصعب الاتكاء ، مما يخلق نوعًا مختلفًا من مشكلة المناولة. يتولى كريس دي ألويسيو ، المدير الإبداعي في Specialized ، القصة من خلال تذكر اللحظة التي حلت فيها Tarmac SL4 التابعة للشركة محل SL3. في السابق ، عندما طورت Specialized دراجة جديدة ، كانت تستخدم حجم الإطار 56 سم كمعيار لمجموعة جديدة من الأهداف ، بما في ذلك الصلابة. بمجرد إصابة الأهداف ، سيتم بعد ذلك تحجيم الإطار ، باستخدام أنابيب أصغر قليلاً للإطارات الأصغر وأنابيب أكبر للإطارات الأكبر.
"مع SL4 جعلنا الراكب 56 أكثر صلابة وأخف وزناً ، وأطول - مقاس 56 وما فوق - قال ،" رائع! إنه أفضل بكثير ". لكن بالنسبة لحجمي البالغ 52 عامًا ، سارت الأمور بشكل أسوأ ، "يقول دي ألويسيو بصراحة منعشة. "لقد كان قاسيًا للغاية ، ليس فقط بشكل عمودي ولكن أيضًا عندما انحنيت في الزاوية. كان لديه صلابة كبيرة جدًا في الواجهة الأمامية ، ولم يسمح للدراجة ذات الأحجام الصغيرة بأن تكون متوافقة على زاوية منتصف الطريق ، لذا فقد يتسبب ذلك في ثرثرة الجبهة ، خاصةً على سطح طريق وعر ، مما قد يكون مزعجًا."
اتضح أن التعديلات التي تم إجراؤها على تحجيم الدراجة لم تكن كافية تقريبًا ، وأن الإطارات الأصغر ، ذات الأنابيب ذات المقطع العرضي المماثل وتركيب الكربون حتى 56 سم ، كانت صلبة بشكل لا يصدق لأن تلك كانت الأنابيب أقصر.
يقول D’Aluisio: "كانت الدراجات الصغيرة أكثر صلابة نسبيًا من الدراجات الأكبر حجمًا ، وهو عكس ما يحتاجه الفارس تمامًا". "المتسابق الأطول ، ذو المقعد الأطول ومركز الجاذبية الأعلى ، يتطلب من الدراجة القيام بالكثير من العمل. عندما تطلب من الدراجة التحرك من اليمين إلى اليسار في مناورة ، فإن تلك الدراجة تقوم بكل العمل لتحريك وزن ذلك الفارس من جانب إلى آخر وإيقاف هذا الفارس من السقوط. علينا أن نستعيد قوة الجر مع استدارة الفارس"
نتيجة لذلك ، قررت شركة Specialized أنها بحاجة إلى التعامل بفعالية مع كل حجم إطار مختلف كما لو كان مشروعًا مخصصًا منفصلًا خاصًا بها ، وهي عملية تسميها Rider First Engineering.
يساعد هذا في تفسير سبب عدم قيام المهندسين ببساطة بجعل الدراجة بأكملها صلبة قدر الإمكان ، ولكن هناك سبب آخر أيضًا: الراحة ، والمعروفة أيضًا باسم الامتثال ، وهي قدرة الهيكل على مواجهة العيوب في الطريق السطح وامتصاص الاهتزازات من المدرج.
بعد أن ابتكرت Cervélo R3 ، وهي دراجة تمتعت بمواقع على منصة التتويج فوق الحصى الوحشية في Paris-Roubaix لمدة سبع سنوات متتالية ، يعرف Vroomen ما يلزم لدراجة يمكنها توصيل القوة إلى العجلة الخلفية مع حماية المتسابق من أسوأ الأسطح
"من الناحية المثالية ، تريد أقل قدر ممكن من الصلابة الرأسية حتى تحصل على بعض الراحة والامتثال" ، كما يقول. "لكن الأنبوب الذي تقوم بتكبيره للحصول على تصلب في الالتواء يصبح أيضًا أكبر رأسيًا وأكثر صلابة رأسياً ، وليس من السهل فصل هذين العاملين. بهذا المعنى ، سيكون دائمًا حل وسط - الدراجة الأكثر راحة ستكون غير قابلة للتجريب لأنها مرنة جدًا في جميع الاتجاهات ، وستكون الدراجة الأكثر صلابة ممكنة أيضًا غير قابلة للسير لأنها صلبة بشكل متناقض ، وهو ليس فقط غير مريح ولكن أبطأ أيضًا. أنت بحاجة إلى نوع من الامتثال للتخلص من خشونة الطريق ".
تقوم الإطارات بالكثير من هذا العمل ، لكن المصممين يقدمون أيضًا درجة من المرونة في الإطار ، لا سيما في أنبوب المقعد وعبر مقاعد رفيعة جدًا أو مسطحة ، كوسيلة لتبديد صدمات الطريق التي تنتقل عبر المؤخرة من الدراجة إلى الفارس.
يمكن القول إن أفضل مثال على كيفية فصل التوافق الرأسي عن الدعامة السفلية وصلابة أنبوب الرأس هو Trek Domane ، الدراجة المضبوطة للسباق التي حملت فابيان كانسيلارا إلى أعلى خطوة من المنصة في جولة فلاندرز و باريس روبيكس. يتم "فصل" أنبوب مقعد Domane عن الأنبوب العلوي ، مما يسمح لأنبوب المقعد بالثني بشكل مستقل تقريبًا عن الإطار دون التضحية بالصلابة. يتميز مفكك IsoSpeed الجديد في أحدث طراز Domane SLR بـ "توافق قابل للضبط" ، بحيث يمكن للراكب تخصيص مستوى الصلابة.
"نطاق ضبط دومان يبدأ تقريبًا من نفس المستوى من التوافق الرأسي مثل Madone [منصة السباق الهوائية Trek] ويزيد توافقًا بنسبة تصل إلى 35٪ دون التأثير على صلابة الدواسة ،" كما يقول كوتس.
إطارات المستقبل
لا يُظهر السعي الحثيث وراء إطارات أكثر صلابة وأخف وزناً وأكثر راحة أي علامات على التراجع ، حيث يسعى المصنعون باستمرار لاستكشاف مواد وتكنولوجيا جديدة.على سبيل المثال ، تقوم العلامة التجارية البريطانية للدراجات Dassi بالتحقيق في إمكانيات الجرافين ، المادة العجيبة التي تحمل إمكانات غير عادية إذا تمكن المصنعون من إيجاد طرق لتسخير قدراتها.
يقول ستيوارت أبوت ، مهندس تصميم الطيران السابق الذي أنشأ شركة Dassi منذ ست سنوات: "يعرض الجرافين خصائص تتجاوز بكثير الكربون التقليدي الموضوعة في إطار دراجة". هناك فرصة غامضة لإنشاء إطار يمكن أن يصل وزنه إلى 300 جرام ، لأن الجرافين أخف وزناً وأقوى بكثير بحيث يكون لديك فرصة لاستبدال مناطق الكربون التي قد يصل سمكها إلى 2 مم أو 3 مم في أماكن معينة على إطار - خاصة حول الدعامة السفلية - بشيء أخف 100 مرة وبسمك واحد على الألف. '
في الوقت الحالي ، ومع ذلك ، من الضروري إجراء فحص سريع للواقع لأي شخص على وشك شراء دراجة جديدة. ركوب الدراجات ليس مثل الفورمولا 1 ، حيث تفوز دائمًا أفضل سيارة ، ولكن بغض النظر عن السائق.فاز راكبو دراجات مختلفة بالعديد من السباقات الرئيسية لهذا العام - بما في ذلك سباقات Paris-Roubaix و Tour of Flanders و Milan-San Remo و Paris-Nice و Tour of Romandie. بعبارة أخرى ، الأداء النهائي يتعلق بالراكب ، وليس الدراجة ، ولا يوجد مستوى موضوعي "مناسب" من الصلابة في الإطار ، فقط المستوى المناسب لك.
أقوى 10 دراجات
كيف تقيس صلابة الدراجة؟ للأسف ليس لدينا معمل لإجراء الاختبار المرن ، لكننا نعرف مكانًا يفعل ذلك. يشتهر أصدقاؤنا في مجلة Tour الألمانية للدراجات بنهجهم العلمي في اختبار الدراجة ، والذي يتضمن إخضاع كل إطار مكشوف لمجموعة صارمة من اختبارات مقاعد البدلاء للتأكد من قيم الصلابة.
معادلة تستند إلى درجة الصلابة التي يحققها الإطار في أنبوب الرأس (تُقاس بـ Nm / °) ، مقسومة على الكتلة الكلية للإطار (بالكيلوغرام) ، توفر مؤشر الصلابة إلى الوزن الذي يعطي Tour لوحة الصدارة لأقسى الإطارات…
| دراجة | التاريخ | صلابة بالوزن |
| 1. سيرفيلو ريكا | يناير 2015 | 142Nm / ° / kg |
| 2. Tarmac SL4 متخصص | ديسمبر 2011 | 141.2Nm / ° / كغ |
| 3. Cannondale SuperSix Evo Ultimate | سبتمبر 2011 | 139.2Nm / ° / kg |
| 4. كانيون ألتيميت CF SLX | يناير 2016 | 131.5Nm / ° / kg |
| 5. تريك اموندا | ديسمبر 2014 | 131.3Nm / ° / kg |
| 6. التركيز إيزالكو ماكس | يوليو 2013 | 127.1Nm / ° / kg |
| 7. شعر F1 | ديسمبر 2011 | 125.3Nm / ° / كغ |
| 8. AX Lightness Vial Evo | يناير 2015 | 125.1Nm / ° / kg |
| 9. شتورك ارناريو | أكتوبر 2015 | 123.9Nm / ° / kg |
| 10. روز اكس لايت فريق 8000 | ديسمبر 2014 | 123.7Nm / ° / kg |
المصطلحات الكربونية: ماذا يعني كل ذلك؟
