قد تؤثر هندسة الإطار على الطريقة التي تتعامل بها الدراجة ، ولكن هل يمكنك حقًا التنبؤ بمدى قيادة الدراجة بزوايا الأنبوب فقط؟
تحذير: في الفقرات القليلة التالية قد تواجه التذبذب والتخبط والارتعاش. لا تقلق - إنها مصطلحات ستساعدك على فهم الموضوع المعقد للتعامل مع الدراجات بشكل أفضل. ببساطة ، المناولة هي المدخلات المطلوبة للتحكم في اتجاه الدراجة ، والعامل الأكبر هو هندسة الدراجة.
لقد استغرق الأمر قرنًا من الزمان للاقتراب من فهم الديناميكيات بشكل كامل ، لكن الأستاذ المساعد Arend Schwab من جامعة Delft التقنية بهولندا ، هو واحد من فريق من علماء الفيزياء يدعون أنهم حلوا المشكلة في نهاية المطاف في عام 2011.
"في معادلتنا هناك 27 معلمة ،" قال لراكب الدراجة. وتشمل هذه زوايا الأنبوب ، والأبعاد ، وشوكة أشعل النار ، وارتفاع قوس القاع ومركز الثقل. قم بتغيير عنصر واحد فقط وتغيير المناولة.
عقود من الخبرة التراكمية قادت بناة الإطارات إلى هندسة عامة للدراجات على الطرق وهو توازن مقبول بين الوزن والراحة والكفاءة والتعامل.
هذا يعني أنه ، اليوم ، يتم إجراء معظم تعديلات المناولة بزاوية أنبوب الرأس وإزاحة الشوكة ، والتي تسمى أحيانًا أشعل النار ، لأنها تحدد "المسار".
للحصول على فكرة عن المسار ، تخيل شعاع من الضوء يسطع لأسفل عبر مركز أنبوب الرأس. سوف يلمس الأرض قبل النقطة التي يلامس فيها الإطار الأمامي الأرض.
المسافة بين هاتين النقطتين هي الممر وهي أحد العوامل الرئيسية في كيفية تعامل الدراجة.
"يؤثر الممر على استقرار الدراجة" ، كما يقول مصمم الإطارات ريتشارد كرادوك من Craddock Cycles في برومسجروف.
جميع الدراجات تكون أكثر ثباتًا كلما تحركت بشكل أسرع ، لكن وجود أثر أكبر يجعل من السهل البقاء في وضع مستقيم. على الجانب السلبي ، المزيد من الممر يعني مزيدًا من التأرجح عندما تكون خارج السرج ويتطلب مزيدًا من الجهد من الفارس للتوجيه عندما يتعلق الأمر بالانعطاف.
هذه هي النقطة الأخيرة التي تحرك Anders Annerstedt من ماركة Rolo للدراجات في لوكسمبورغ.
من الصعب الحفاظ على الدراجة ذات المسار الأطول في المسار المثالي عند المنعطفات. لذا على دبوس الشعر ، سيكون عليك أن تقود خلال المنعطف ربما بمدخلين أو ثلاثة مدخلات مختلفة.
"عليك أن تكون قويًا لأن الهندسة تريد إبقاء الدراجة في مسارها الحالي" ، كما يقول.
مع درب أقل ، لا يضطر الفارس إلى إنفاق الكثير من الطاقة لإجراء تلك التصحيحات ويمكنه القيام بذلك بشكل أسرع ، يضيف أنيرستيدت.
قام بضبط هندسته للتخلص من "تقلب العجلة" المفرط - عدم الاستقرار عند السرعة المنخفضة - ويهدف جميع صانعي الإطارات إلى ضبط المسار لتوفير نوع المناولة الأكثر ملاءمة للاستخدام المقصود للدراجة.
لذلك قد يكون للدراجة السياحية الكثير من الممرات لتوفير رحلة مستقرة يمكن التنبؤ بها ، بينما قد يكون لدراجة السباق مقدار صغير من الممر لتقديم انعطاف سريع وحاد.
هناك طريقتان رئيسيتان يمكن لمنشئ الإطارات ضبط الممر: عن طريق تغيير زاوية أنبوب الرأس أو عن طريق ضبط أشعل النار (الإزاحة) للشوكة. لتقليل الممر ، يمكنك جعل أنبوب الرأس أكثر انحدارًا أو زيادة مجرفة الشوكة أو كليهما.
أصبح راكبو الدراجات على الطرق بشكل عام يفضلون التعامل مع الدراجات حيث يكون الممر 50-60 مم. زاوية رأس في منطقة 73 درجة مع إزاحة شوكة حوالي 45 مم تميل إلى تحقيق ذلك.
العديد من صانعي الإطارات حريصون على أرقامهم الدقيقة ، ولكن إذا كنت تعرف اثنين من المتغيرات الثلاثة ، فيمكنك حساب الثالث على موقع bikecad.ca.
هناك تعقيد إضافي مع أحجام الإطارات الصغيرة لأن العجلة الأمامية أقرب إلى الدعامة السفلية ، مما يعرضها لخطر قصها من أصابع قدم الراكب.
لزيادة الخلوص ، إما أن تكون زاوية الرأس أقل عمقًا أو زيادة تعويض الشوكة ، وكلاهما سيؤثر على المناولة ما لم يتم إجراء تغييرات أخرى في التصميم.
الأوزان والمقاييس
لسوء الحظ ، فإن التحقق من الرسم البياني الهندسي لتقييم المسار لن يخبرك بكل ما تحتاج لمعرفته حول المناولة ، لأن هناك عوامل أخرى متضمنة.
يستشهد بناة الإطارات بارتفاع الدعامة السفلية وقاعدة العجلات باعتبارهما العنصرين الهندسيين الأكثر تأثيراً في التعامل.
يمكن إجراء المزيد من التغييرات على المناورة عن طريق تغيير طول الجذع ، وعرض المقاود ، ونوع العجلات والإطارات.
العجلات والإطارات الأثقل ، على سبيل المثال ، لديها مزيد من القصور الذاتي وتتطلب المزيد من الجهد لقلب القضبان.
الطريقة التي تتعامل بها الدراجة مع صلابة الهيكل والشوك ، مما يعني أن المواد والأشكال الأنبوبية تلعب أجزائها.
يقول تيم هارتونج ، مهندس التصميم في Trek Bicycles: "يسمح اختيار المواد واستخدامها لمصنِّع الدراجة بتحقيق خصائص أكثر تحديدًا للتعامل مع الدراجة ضمن هندسة محددة".
هذا هو المكان الذي تتمتع فيه المواد المركبة بميزة رئيسية على المواد المتناحرة مثل الفولاذ والألمنيوم.
يحب كيف يسمح له الكربون بالتحكم في الصلابة وضبطها بدقة من خلال أنماط التمدد ، وسمك الأنبوب ، وأشكال المقطع العرضي.
التطورات الحديثة مثل الفرامل القرصية على دراجات الطرق كان لها أيضًا تأثير على الطريقة التي تتعامل بها الدراجة ، وفقًا لهارتونج: "عادةً ما تكون المحاور أكثر سمكًا [من الإصدارات السريعة القياسية] ، عادةً 12 مم أو 15 مم.
'المحور السميك أقوى وأكثر صلابة ويخلق أيضًا اتصالًا أكثر صلابة بين الإطار والعجلة. يمكن أن تخلق سيناريو حيث لا تكون العجلات الأمامية والخلفية متزامنة مع بعضها البعض.
'ستبقى العجلة الخلفية والإطار في نفس المستوى مع بعضهما البعض ، الأمر الذي قد يكون سيئًا عند محاولة الاحتفاظ بخط ثابت في المنعطفات عالية السرعة.
'يمكن أن ينتهي بك الأمر بدراجة لا تحتوي على ما يكفي من "العطاء" أو المرونة في النظام للاحتفاظ بخط جيد في الزاوية أو السماح لك بالتوجيه المضاد بنجاح وفقًا لذلك.
"قد يعني هذا أن رقعة ملامسة الإطارات الخاصة بك مع الأرض في الخلف يمكن اختراقها. أو ينتهي بك الأمر بالضغط على الفرامل لضبط خطك في زاوية عالية السرعة على الطريق ، "يضيف هارتونج.
"أي من هذين غير مرغوب فيه في مواقف السباق. ضع في اعتبارك أن هذا المستوى من التفاصيل لا يلاحظه سوى نخبة راكبي الدراجات ويمكن التخفيف من بعض هذا التأثير عن طريق تغيير معلمات صلابة الإطار."
العنصر العضوي
بغض النظر عن مستويات الهندسة والصلابة التي تم طلبها في الدراجة ، سيكون هناك دائمًا متغير واحد يستحيل على مُنشئ الإطارات التنبؤ بدقة: المتسابق.
ستؤثر أشكال الجسم وأنماط الركوب على ديناميكيات المناورة ، ولدى Arend Schwab من جامعة Delft التقنية وجهات نظر محددة حول كيفية ارتباط موقف الراكب بالتعامل.
"وضع الراكب أو وضعه ليس مهمًا جدًا عندما يتعلق الأمر بالتعامل ولكن الطريقة التي تمسك بها المقاود مهمة جدًا" ، كما يقول.
"هيكل التوجيه خفيف جدًا وإذا أضفت الكتلة الكبيرة من الذراعين والجزء العلوي من الجسم ، فيمكن أن يؤثر على النظام واستجابته."
يقترح شواب ، نظريًا ، أن تثبيت القضبان بأذرع مستقيمة في نفس زاوية أنبوب الرأس سيكون أفضل لتحقيق الاستقرار لأن ذراعك وكتلة الجزء العلوي من الجسم لها تأثير ضئيل على نظام التوجيه.
يضيف توم دونهو ، صانع الإطارات ومقره لندن ، "إنك تريد حقًا الحفاظ على مركز الثقل في المكان المناسب ، لا سيما عند القيادة بسرعة. يرجع تذبذب السرعة إلى وضع الوزن ، لذا عليك الحصول على التوزيع الصحيح للوزن بين العجلات."
بالنسبة لمنشئ الإطارات ، يمكن أن تكون محاولة موازنة جميع العناصر الهندسية مقابل فسيولوجيا الفارس مهمة شاقة ، خاصة عندما يكون العملاء متطلبين بشكل ملحوظ ، في حين أنهم غير واضحين في الوقت نفسه ، بشأن نوع المعالجة التي يريدونها.
يقول توم رودي من شركة Parlee Cycles الأمريكية: "يستخدم الناس كلمات مثل الاستجابة ، والتفاعل ، والرشاقة ، والذكاء ، والعدوانية".
"هناك 20 أو 30 صفة ستسمعها. في بعض الأحيان يتحدث شخص ما عن شعور الدراجة "بالتوتر". قد يكون شديد الانحدار عند أنبوب الرأس أو أن تكون الشوكة شديدة الصلابة.
'هناك الكثير من القطع للنظر إليها. هناك الصلابة الالتوائية للرأس والأنابيب العلوية والسفلية ، والاستجابة الالتوائية لمجموعة الشوكة بأكملها وهناك التوافق الرأسي - قدرة هذه الأشياء على الانحناء كرد فعل على تشوهات الطريق.
ما هو واضح هو أنه لا يوجد حل بسيط للتنبؤ بالتعامل مع الدراجة. إنه شيء سيستمر صانعو الإطارات في إصلاحه وتحسينه من خلال التجربة والخطأ كما هو الحال من خلال العلم.
وبمجرد حصولك على إطارك ، سيكون للأجزاء التي تعلقها تأثيرًا أيضًا ، ولكن في الغالب ستكون الطريقة التي تنحت بها من خلال منحنى دبوس الشعر هذا تعود إليك.
الطريقة التي تتعامل بها الدراجة مع الشخص الذي يتعامل معها.
