بررسی ساختمان چرخها
به گزارش موتورسیکلت نیوز، وظیفه چرخ صرفنظر از ساختمان آن، نگهداری دقیق و مطمئن تایر، علی رغم بارهای اعمال شده بر آن بهخاطر گرفتن ترمز، شتابگیری و عبور از ناهمواریهای سطح جاده است. بهعلاوه چرخ باید تا حد امکان سبک باشد. تایرها نیز در وهله اول ساده به نظر میرسند ولی در واقع بهمراتب پیچیدهتر از آن هستند که تصور میشود. تایر باید ایمنی و عملکرد مطمئنی را در حوزه وسیعی از فشارها، سرعتها، دماها و وضعیتهای آب و هوایی فراهم کند. تایر بهخاطر فناوری تولیدش همچنان جزو اقلام یکبار مصرف است.
ساختمان چرخ پرهای
چرخ پرهای که تقریبا همه به نوعی با آن آشنا هستند، واقعا وسیله خارقالعادهای است. چرخ سه عنصر اصلی دارد: طوقه، توپی و پرهها، که قطعه آخری دو بخش دیگر را به هم وصل میکند. چرخهای پرهای روی همه خودروهایی که تصورش را بکنید، طی سالهای دراز با موفقیت بهکار رفتهاند. حتی با استفاده از پیشرفتهترین مواد مشکل بتوان روشی برای ساخت چرخی یافت که خیلی بهتر از این باشد. شاید همین انس زیاد با چرخ پرهای است که باعث میشود ما متوجه اهمیت آن نشویم.
توپی خیلی ساده است. در واقع لولهای است که محور چرخ از بین آن میگذرد. توپی روی یک جفت بلبرینگ به گونهای مستقر میشود که میتواند به آسانی بچرخد. همچنین دو لبه برآمده در دو طرف دارد که دارای سوراخهای محل استقرار سرهای برجسته پرههاست. طوقه نیز نسبتا ساده است. طوقه چیزی نیست جز تسمه فلزی لبهداری که حامل تایر و نقطه اتکای انتهای بیرونی پرههاست. خود پرهها استثناییترین قسمت چرخ هستند. اگر به چرخ پرهای موتورسیکلت پارک شدهای نگاه کنید، چه بسا تعجب کنید که چطور نزدیکترین پره به زمین میتواند آن همه وزن را تحمل کند. اگر پرهای را بردارید و دو انتهای آن را به هم فشار دهید، پره به آسانی خم و خراب میشود، و این ویژگی پرههای چرخ است. نکته این است که پرهها مقاومت فشاری کم و مقاومت کششی زیادی دارند.
عامل دیگر در طراحی چرخ، بار اعمال شده هنگام گرفتن ترمز و شتابگیری است. در هر دو حالت، طوقه و توپی تحت فشاری هستند که نسبت به هم بتابند. بنابراین پرهها باید چنان چیده شوند تا حریف این نیروها شوند. برای همین منظور پرهها را بیشتر به شکل مماسی میچینند تا شعاعی. اگر چرخ را از بغل نگاه کنیم، میتوان دید که پرهها یک در میان در طرفین لبه توپی قرار گرفتهاند. این ترکیب، سازهای سه پهلو بهوجود میآورد که در مقابل هر گرایش جا به جایی از طرف طوقه نسبت به توپی مقاومت میکند.
طوقه را از فولاد آبکاری شده یا آلیاژ آلومینیم میسازند و مقطع آن میتواند به شکلهای مختلف باشد. هر طوقه را برای سازگاری با کاربردهای خاص یا اندازه تایر معینی انتخاب میکنند. پرهها با مهرههای نازک بوش مانندی به نام سرپره، روی طوقه سفت میشوند. سرپره را روی رزوهی انتهای پره پیچ میکنند تا چرخ ابتدا سرپا شود و سپس بتواند تنشهای وارده را تحمل کند. انتهای پره را که از سر پره بیرون زده است سنگ میزنند و هموار میکنند و سپس دور طوقه را نوار میپوشانند تا از سوراخ شدن تیوب جلوگیری کند. بهدلیل وجود سوراخ روی طوقه برای نگهداری پره، امکان استفاده از تایر بدون تیوب (تیوب لس) در چرخ پرهای وجود ندارد. انتهای هر پره یک برجستگی داردکه داخل سوراخ خزینهای لبه توپی قرار میگیرد.
ساختمان چرخ ریختگی
چرخهای ریختگی ابتدا روی موتورسیکلتهای مسابقهای بهمنظور صرفهجویی در وزن و دقت بیشتر ظاهر شدند. این چرخها دارای مزیت ضمنی داشتن عرض توپی کمتر نسبت به توپی نوع پرهای بودند و این مزیت، نصب ترمزهای دیسکی را آسان میکرد. چرخهای مسابقهای اولیه را از آلیاژ منیزیم میساختند که بهمراتب سبکتر از چرخ پرهای مشابه بود. این ماده خیلی گران است و عمر محدودی دارد، چون در معرض فرسودگی و ترک خوردگی در اثر راه روی طولانی است. برای اجتناب از خرابی ناگهانی در استفاده طولانی موتورسیکلتهای خیابانی، انواع اصلاح شدهای را از آلیاژ آلومینیم ساختند که روند پیشرفتهای چرخ مسابقهای را دنبال میکرد و همچنین ارزانتر بود. حاصل کار چرخی بادوامتر و در عین حال محکم است، اما مزیت سبکی وزن را ندارد، زیا برخی چرخهای پرهای، از نوع ریختگی مشابه سبکترند.
چرخ را بهصورت یکپارچه میریزند و سپس به شکل طوقه، توپی و پرهها ماشین کاری میکنند تا چرخی کامل تولید شود. وقتی که چرخ را پرداخت کردند، نیازی به اصلاح یا تنظیم ندارد. نگهداری آن منحصر میشود به تضمین این که پرداخت نهایی سطح چرخ در وضعیت خوبی حفظ شود. عدم وجود پره و سرپره باعث میشود که طوقهها برای نصب تایرهای بدون تیوب مناسب شوند. گرچه توجه به این نکته مهم است که برخی از چرخهای ریختگی بهدلیل تخلخل یا مقطع داخلی تایر، فقط برای انواع تیوب دار ساخته میشوند.
ساختمان چرخ ترکیبی
این چرخ تلفیقی است میان چرخهای پرهای و چرخهای ریختگی، و محاسن هر دو را در هم میآمیزد. از نقطه نظر تولید، طوقههایی با مقطعهای مختلف میتوانند در ترکیب اصلی توپی و پره ساخته شوند و این امر به نحو محسوسی قیمتها را پایین میآورد. طوقه آلیاژ فشردهای مشابه طوقههای آلیاژی مصرفی در چرخهای پرهای است، اما سوراخهای جای پره را ندارد. این طرح باعث استفاده از تایرهای بدون تیوب میشود. لبهای روی سطح داخلی طوقه نقاط اتصال را برای پرهها فراهم میکند. این پرهها را از فولاد یا آلیاژ فشرده میسازند و میتوان آنها را با پرچ یا پیچ به طوقه و توپی وصل کرد. عملا چرخ ترکیبی بسیار شبیه چرخ ریختگی است، اما در اثر شیوه کنترل شدهای میتواند در حین تصادف بپیچد. این حالت از انتقال نیروهای ضربه ای به تنه و سیستم تعلیق جلوگیری میکند.
چرخهای رینگی دو تکه
طوقه را از دو تکه فولاد پرس شده میسازند. دو نیمه رینگ در امتداد خط مرکزی به هم پیچ میشوند و به همین خاطر میتوان آنها را از هم جدا کرد تا تایر به راحتی عوض شود. جایی که لازم است چرخ کوچک باشد این نوع چرخ مطلوب است (مانند اسکوتر). چون در غیر این صورت انداختن لبه تایر روی طوقه و بعد هم جا انداختن خود تایر بسیار دشوار است.
- شومارک، پت (1381)، مبانی کارکرد موتورسیکلت، ترجمه شیرزاد غضنفری، تهران:شرکت انتشارات فنی ایران