تصميم الدراجات الهوائية

يبدو هيكل الدراجة معقدًا للمبتدئين فقط، فكل من أتقن ركوبها يعرف ما هو مقود الدراجة، وكيفية تجميعها، ومدى صعوبة تركيبها. أي دراجة، حتى أكثرها "تفضيلًا" وراحةً، يجب تغييرها عاجلًا أم آجلًا، إما بسبب التآكل، أو لسبب مفهوم تمامًا - الرغبة في شراء طراز أحدث وأكثر حداثة. إذا قررت شراء دراجة جديدة، فستجد خيارات واسعة من الطرازات، لكن طريقة الشراء تتضمن طريقتين فقط: شراء دراجة مجمعة مسبقًا، أو معرفة ماهية تجميع الدراجة ومحاولة تجميعها يدويًا باستخدام قطع الغيار المشتراة. عادةً ما يشتري هواة ركوب الدراجات طرازًا جاهزًا - فهو أكثر اقتصادًا في التكلفة، ولا يتطلب تجميعًا، بالإضافة إلى أن تركيب الدراجة ليس بالسهولة التي تبدو عليها للوهلة الأولى.

ومع ذلك، هناك أسباب تجعل الشخص يختار خيار التجميع الذاتي، والعوامل التالية تشجعه على القيام بذلك:

• تم اتخاذ القرار لصالح نموذج محدد، ولكن المتاجر المتخصصة لا تستطيع توفير هذا النموذج بالتجميع.
• الرغبة في امتلاك دراجة استثنائية وحصرية تكون مصدر فخر شخصي وموضوع للنظرات الحاسدة.
• وفر المال عن طريق شراء الأجزاء تدريجيا، قطعة قطعة.
• مجرد رغبة في اختبار قدراتي ومهاراتي فيما يتعلق بتجميع الدراجة.

يتضمن هيكل الدراجة القياسي الأجزاء والمكونات التالية:

1. يعد الإطار أحد أهم أجزاء الدراجة، والذي يتكون من:
   • الأنبوب العلوي
   • أنبوب التصريف
   • أنبوب المقعد
   • الريش السفلي الخلفي
   • الريش العلوي الخلفي
   • أنبوب التوجيه
2. مقابض الفرامل
3. مقابض
4. المتحولون
5. وجبات جاهزة
6. مقودات الدراجات
7. عمود توجيه الدراجة
8. شوكات الدراجات
9. حافة
10. الإطارات
11. المتحدثون
12. كم
13. فرامل الدراجة
14. سرج
15. عمود المقعد
16. كاسيت
17. ممتص الصدمات الخلفي
18. حلقة روك
19. قضبان التوصيل
20. سلسلة
21. الدواسات
22. المغير الخلفي والأمامي

هيكل دراجة

هيكل الدراجة هو قاعدتها، أي هيكلها. ليس التصميم الهندسي للهيكل هو المهم فحسب، بل أيضًا المادة المُصنّع منها. الهيكل هو الدعامة التي تُساعد على تخطّي العقبات في الطرق الوعرة، وتعتمد راحة هبوط راكب الدراجة على أبعاده الهندسية وحجمه. كلما زادت خبرة راكب الدراجة، زاد تفضيله للهبوط المنخفض، والاعتماد بشكل أساسي على يديه. ربما يكون الهيكل أول ما يجب البدء به في تجميع الدراجة، حيث أن جميع أجزاء الدراجة تقريبًا مُثبتة عليه.

• شوكات الدراجات،
• مقودات الدراجات،
• عجلات،
• مقعد،
• هيكل،
• فرامل الدراجة،
• مفاتيح السرعة،
• الديك - قوس لتأمين المفتاح.

إذا لزم الأمر، يمكن تركيب رف للأمتعة وأجزاء أخرى على الإطار، مما يوفر أقصى قدر من الراحة لمالك الدراجة.

مقودات الدراجات

كما قال أينشتاين العظيم: "الحياة أشبه بركوب دراجة، حافظ على توازنك - تحرك". فبدون عجلة قيادة، مهما بلغت سرعتك، يستحيل الحفاظ على التوازن الذي اقترحه العالم. عجلة القيادة هي جوهر التحكم في الدراجة، وهذا أمر لا جدال فيه ولا يحتاج إلى مزيد من الجدل. عجلة القيادة عبارة عن أنبوب مصنوع من الكربون أو معدن خاص، يُثبت بالدراجة بواسطة ساق. بالإضافة إلى أن عجلة القيادة مسؤولة عن التحكم بالدراجة، فإنها تتحمل أيضًا وزن الدراج، تمامًا مثل هيكلها. تحتوي عجلة القيادة على مقبض التحكم في الفرامل، وناقل الحركة، والمقابض، والمصابيح الأمامية، والعاكسات، والأبواق، والجرس، بالإضافة إلى ملحق عصري وعملي للغاية مثل حاسوب الدراجة.

أنواع مقودات الدراجات

• عادةً ما تكون مقودات الدراجات الجبلية مستقيمة، بينما تكون مقودات بعض الموديلات الأخرى، مثل الدراجات الهجينة، عمودية ومرتفعة. هذه الأنواع من المقودات غير مصممة للرحلات الطويلة لأنها تحد من وضعية اليد.
• بالنسبة للسياح، تُعدّ عجلة القيادة المُنخفضة أكثر ملاءمة، وتُسمى عجلة القيادة المُنخفضة. يتميز هذا النوع من عجلة القيادة بميل طفيف، مما يُساعد على منع انزلاق اليدين للأمام.
• تحظى مقودات الدراجات، المعروفة باسم مقودات الفراشة، بشعبية كبيرة بين راكبي الدراجات الأوروبيين. تتيح هذه المقودات استخدام أربعة أوضاع لليد، مما يُخفف الحمل عليها. وهي مناسبة لمن يفضلون الرحلات الطويلة.
• شارب المقود هو خيار آخر للمقود لمسافات طويلة يسمح لك بتغيير أوضاع اليد والحفاظ على جسمك مستقيمًا.
• مقود دراجة يُسمى مقود "هورن". صُمم هذا النوع من المقود للتحكم بالدراجة الفائزة في سباقات السرعة العالية. وهو النوع الأمثل لتجاوز العوائق عند القيادة على الطرق الوعرة.

مقود الدراجة مزود بمقابض مطاطية مشقوقة، مما يوفر سهولة وراحة في التحكم. كما أن امتداد المقود مهم أيضًا، إذ ينظم راحة هبوط الدراج. للمشي، يُختار هبوط عمودي، وللسباقات عالية السرعة، خيارات انسيابية، أي هبوط منخفض. ووفقًا للمواصفات، يُختار أيضًا امتداد قابل للتعديل في أحدث طرازات الدراجات.

شوكات الدراجات

هذا جزء مهم في جهاز الدراجة. شوكة الدراجة هي آلية التحكم الداعمة. بمساعدة الشوكة، تُثبّت العجلة الأمامية، ويتصل محور العجلة بعجلة القيادة، وتُؤدّي العديد من الوظائف، منها:

• التحكم في دقة مسار العجلة.
• دقة دوران العجلة تتناسب مع زاوية دوران عجلة القيادة.
• التحكم في حمل الفرامل الأمامية للدراجات الهوائية عند الكبح.
• تحييد الحركات التذبذبية الرأسية للعجلة الأمامية عند التغلب على عوائق الطريق والقيادة على الأراضي غير المستوية.
• التحكم في القيادة الآمنة بفضل التصميم القوي.

يمكن أن تكون شوكات الدراجات صلبة وناعمة أو ممتصة للصدمات. الشوكات الصلبة تصميم ثابت له مزاياه، لكن الشوكات الممتصة للصدمات هي الأكثر شيوعًا. في الشوكات المتكيّفة الممتصة للصدمات، يكون العنصر الذي يمتص الحمل هو "الميزة" الرئيسية. قد يكون هذا العنصر زنبركًا هوائيًا، أو هواءً وزيتًا. وقد أصبحت الطُرز التي تحتوي على جميع مكونات امتصاص الصدمات الثلاثة شائعة بشكل متزايد.

نظام تغيير التروس

يتطلب تصميم الدراجة، وكذلك ضبطها، وجود نظام نقل حركة عالي الجودة. يتكون النظام من الأجزاء التالية:

• وحدات أحادية الكتلة، بما في ذلك مقابض ناقل الحركة ومقابض الفرامل. يمكن أن يكون ناقل الحركة (وحدة أحادية الكتلة) زنادًا أو مقبضًا. يعمل زناد المقبض أحادي الكتلة على أساس آلية مطرقة، بينما يعمل مقبض المقبض على أساس آلية أسطوانة.
• يُحرّك المحوّل الأمامي السلسلة على طول العجلات المسننة، وهو متصل بمُبدّل السرعة بواسطة كابلات. تركيب الدراجة في هذا الجزء بسيط للغاية، إذ يُعدّ المحوّل الأمامي أبسط آلية في تصميم الدراجة.
• صُمم المبدل الخلفي لنقل السلسلة إلى أجزاء مختلفة من كاسيت الدراجة. وهو متصل أيضًا بالكتلة الأحادية بواسطة كابلات، إلا أن تركيب هذا الجزء من الهيكل أصعب من تركيب المبدل الأمامي. بالإضافة إلى ذلك، يتعرض المبدل الخلفي باستمرار للأوساخ والماء، مما يجعله آلية هشة نوعًا ما.
• كابلات تمتد من ناقل الحركة وتنقل حركة يد راكب الدراجة إلى نظام المكابح باستخدام مفاتيح. يفترض تصميم الدراجة وجود أربعة كابلات، ولكن هناك فرامل دراجات تُستبدل فيها الكابلات بخطوط هيدروليكية، وناقل حركة راكب الدراجة هو ضغط الزيت والمكبس في ناقل الحركة.

فرامل الدراجة

السرعة رائعة، لكن يجب أن تكون الدراجة سهلة التحكم، مما يعني أنها بحاجة إلى فرامل. يوفر نظام الفرامل ثلاثة أنواع من الفرامل:

• إن الكبح عن طريق تحريك الدواسات في الاتجاه المعاكس هو آلية عمل أسطوانة الفرامل.
• فرامل دراجات مصممة مثل الكماشة. تُثبّت حافة العجلة.
• فرامل الدراجات التي تعمل عن طريق ضغط القرص على محور العجلة، مثل فرامل الدراجات النارية.
• يمكن أن تكون فرامل القرص والحافة ميكانيكية (كابل)، أو هيدروليكية، أو مشتركة.

نظام

مجموعة السلسلة هي مجموعة خاصة من العجلات المسننة الأمامية، والكراكات، والدواسات، والسلسلة. عادةً ما تتضمن المجموعة ثلاثة عجلات مسننة، ولكن يكفي عجلتان مسننتان لدراجات الطرق. غالبًا ما تكون مجموعة السلسلة مزودة بحماية بلاستيكية لمنع تشابك الملابس بين السلسلة أو الأسنان. تُثبّت الدواسات بالكراكات الملحقة بمجموعة السلسلة. يُختار نوع الدواسات بناءً على نوع الدراجة والغرض الرئيسي منها، سواءً للسرعة أو تجاوز العوائق أو لمجرد السير. يمكن أن تكون الدواسات:

• دواسات قياسية مع حزام - مشابك أصابع القدم.
• دواسات بسيطة بدون مثبتات أو أحزمة.
• نوع من الدواسات المتصلة التي يتم تركيبها على أحذية ركوب الدراجات الخاصة.

يتضمن هيكل الدراجة أيضًا آلية معقدة إلى حد ما - وهي عبارة عن سلسلة تتآكل بسرعة وتتطلب صيانة منتظمة - التنظيف والتزييت.

الكاسيت هو مجموعة من العجلات المسننة مصممة للجزء الخلفي من الدراجة. كلما زاد عدد العجلات المسننة في الكاسيت، كانت التروس أفضل والجهد أقل للتغلب على منحدر عمودي شديد الانحدار.

عجلات الدراجة

يتضمن هيكل العجلة الأجزاء التالية:

• الحافة، التي تعتمد عليها قوة العجلة وسرعتها. عادةً ما تكون الدراجة الجبلية مزودة بحافة قطرها من ٢٦ إلى ٢٩ بوصة، بينما يبلغ قطر دراجة الطريق من ٢٧ إلى ٢٨ بوصة.
• إطار يوفر الثبات عند القيادة على مختلف التضاريس، ويؤثر أيضًا على خصائص سرعة الدراجة. تُسمى الإطارات الخالية من المداس "slicks"، بينما تُسمى الإطارات ذات المسامير الجانبية "semi slicks". أما الإطارات "المرصعة" فهي إطارات مداس بالكامل.
• تُؤمّن بطانات العجلات خصائص دوران العجلة على المحور. كما تُثبّت البطانات الأسلاك.
• تُعدّ الأسلاك جزءًا هشًا وهشًا للغاية في تصميم الدراجة، إذ إنها تتحمل وطأة الصدمات عند القيادة على أرض وعرة وغير مستوية. عادةً ما تُصمّم العجلات بنمط ثلاثيّ التقاطع، مع صليب شمسي. تحتوي الدراجات الجبلية على ما بين 32 و36 سلكًا لكل عجلة.
• الصمام الذي يحتفظ بالهواء في أنبوب الدراجة.

سرج الدراجة

السرج هو المكان الذي يُفترض أن يوفر أقصى درجات الراحة لراكب الدراجة. تتميز دراجات الطرق بسروج طويلة وضيقة نسبيًا، بينما تُزود الدراجات الجبلية بسروج عريضة، وهناك سروج مزودة بنابض للحفاظ على استقامة الجسم. في السابق، كان هناك تمييز واضح بين أنواع السروج حسب الجنس، أما الدراجات الحديثة فتُقدم حلولاً لمعادلة هذا التفاوت، حيث عادةً ما تكون مزودة بأنواع سروج عالمية.

عمود المقعد، الذي يحدد ارتفاعه أيضًا وضعية راكب الدراجة، كما يُنظّم المسافة بين قدمي راكب الدراجة والدواسة. يمكن أن يكون العمودان صلبين أو ممتصين للصدمات.

مشبك مقعد أو مشبك لامركزي مصمم لتثبيت عمود المقعد على الإطار.

تجميع الدراجة

إذا كنتَ تعتقد أن هيكل الدراجة ليس سرًا كبيرًا بالنسبة لك، فإن تجميعها سيكون فعالًا أيضًا. بالطبع، من الأفضل تجميع الدراجة تحت إشراف دقيق من راكب دراجات خبير. ومع ذلك، إذا كنت ترغب في اختبار قوتك وتطبيق معارفك ومهاراتك وقدراتك، فحاول. في النهاية، ربما تتمكن خلال عملية التجميع من تجميع نموذج فريد تمامًا، مؤكدًا بذلك مقولة "لا نهاية لاختراع العجلة".

أولاً، ستحتاج إلى مجموعة الأدوات التالية، والتي بدونها يكون تجميع الدراجة، وكذلك تعديلها، مستحيلاً:

• مفاتيح سداسية، ويفضل أن تكون في مجموعة.
• ساحب العربة والكاسيت.
• ساحب للنظام.
• مستخرج سلسلة الدراجة.
• مفاتيح مترية، ويفضل أن تكون في مجموعة.
• كماشة ومطرقة.
• مفتاح التحدث.
• كماشة.
• تشحيم.

يبدأ تجميع الدراجة بالهيكل والشوكة، اللذين اخترتهما مسبقًا وفقًا للطراز المختار والمهمة المطلوبة - سواءً للسفر عبر البلاد أو المشي أو سباقات السرعة العالية. من المهم أيضًا التحقق من ملاءمة ناقل الحركة وتوافقه، وعدد النجوم، ونظام النجمة الأمامية والسلسلة قبل التجميع. يجب أن يتوافق أكبر نجم في الترس مع المغير الأمامي، والمغير الخلفي مع الحد الأقصى لحجم النجمة والكاسيت ومغيرات السرعة. من المهم أيضًا تجميع العجلات مسبقًا؛ لتجميعها، ستحتاج إلى آلة ومقياس مظلة للتحكم في دقة موضع الحافة في الشوكة والتحكم في انحرافها. قبل البدء في تجميع الدراجة، يمكنك وضع زعنفة خاصة (شريط) على الحافة لتحييد خطر ثقب الأنبوب.

تجميع الدراجة - ما يمكنك القيام به بنفسك وما يجب أن توكله إلى متخصص في ورشة العمل.

يمكن، بل ينبغي، تكليف فني متخصص بتركيب عمود التوجيه. في المنزل، من غير المرجح أن تتمكن من تثبيت الكؤوس في الإطار بكفاءة، ولا يُنصح بشراء أداة خاصة للقيام بذلك. كما أنه لا يمكن تثبيت كأس التوجيه للإطار إلا في الورشة، أي جعله عموديًا على محوره. ولإجراء هذه العملية، ستحتاج إلى آلة تفريز، وهي غير متوفرة للتجميع المنزلي. إذا كنت ترغب في المخاطرة، يمكنك تجربة القيام بكل هذه الإجراءات بنفسك باستخدام لوح عادي ومطرقة عادية. مع ذلك، فإن هذه التجارب تستغرق وقتًا طويلاً، وستتعرض بالتأكيد لضغط عصبي.

في المنزل، يُمكنك تركيب حلقة دفع عمود التوجيه على الشوكة، والتي تُثبّت يدويًا على الأنبوب. يُمكن تثبيت الحلقة بسهولة باستخدام مطرقة وأنبوب بقطر مناسب. بعد ذلك، نُركّب المُثبّت ووحدة العربة، ويُفضّل أن تكون كبسولة، لأن هذا النوع من العربات لا يتطلب تعديلًا إضافيًا. يُرجى العلم أن تصميم الدراجة وتركيبها يفترضان تثبيت العربة عكس اتجاه عقارب الساعة على الجانب الأيمن من الإطار، والعكس صحيح على الجانب الأيسر. لتسهيل عملية التثبيت، يجب تشحيم الخيوط مسبقًا.

تجميع وحدة توجيه الدراجة. إذا لم تكن شوكة الدراجة مزودة بخيوط، فيتم تجميع الوحدة أولاً: تركيب المزيد من الحلقات، وتجربة القيادة، والتحقق من الشعور، وضبط طول ساق الدراجة بعد الاختبار (قص الزائد). إذا كان العمود والشوكة مزودين بخيوط، فسيتعين عليك المخاطرة، وتجربة تركيبها في مكانها، وقطع الجزء الزائد من ساق الشوكة. بعد ذلك، تركيب ساق الدراجة مع محامل مشدودة مسبقًا.

من المراحل المهمة تركيب الدراجة على العجلات (يفضل أن يكون ذلك على حامل خاص)، وتثبيتها بمسامير تثبيت المحور. الخطوة التالية هي تركيب عجلة القيادة، وتزويدها بأذرع الفرامل ونواقل الحركة. نركب المقابض والأبواق. تُثبّت المقابض جيدًا إذا سكبنا عليها قليلًا من الكحول مسبقًا، والذي يتبخر بسرعة ويُعطيها الثبات اللازم لعجلة القيادة.

المرحلة التالية هي تركيب النظام، وقبل ذلك يتم تشحيم المحور. عند تركيب النظام، من الضروري التأكد من إحكام ربط البراغي. بعد كل مائة كيلومتر، يجب فحص المثبتات وإحكام ربطها بانتظام.

نقوم بتركيب المفاتيح - الخلفية والأمامية. لتثبيت السلسلة، يجب الضغط على الدبوس بأداة أولاً. نثبت فرامل الدراجة، ونضع كابلات الفرامل وكابلات ناقل الحركة، ونقطعها قليلاً، ونثبّت أطرافها.

ركّب الدواسات. يفترض تركيب الدراجة أن الدواسة اليمنى ذات خيط أيمن، والدواسة اليسرى ذات خيط أيسر، مما يمنع فك الدواسات أثناء التشغيل. نقوم بتركيب عمود المقعد، ثم السرج.

يتم تركيب جميع الأجزاء الأخرى - الأجنحة والأضواء والحقائب والملحقات الأخرى بسهولة تامة ودون توصيات إضافية.

قبل البدء باستخدام النموذج المُجمّع، عليك ضبطه، أي إعداد الدراجة. إعداد الدراجة كالتالي:

• محاذاة عجلة القيادة مع مستوى عجلة الدراجة الأمامية (عموديًا).
• شد عمود التوجيه.
• شد المحمل بعد اختبار الإمالة - يتم إمالة الدراجة على جانبها بحيث يمكن للعجلة أن تميل إلى الأسفل (الحافة الأمامية) دون التشويش.
• التحقق من سلاسة دوران العجلات.
• ضبط الامتداد على ارتفاع مناسب. فكّ مسامير تثبيت الامتداد بأنبوب الشوكة، ثم شدّ المسمار العلوي، ثم شدّ مسامير الامتداد.
• ضبط عجلة القيادة في الوضع المطلوب.
• ضبط موضع ذراع الفرامل وذراع ناقل الحركة.
• ضبط فرامل المتجه. قبل شد الفرامل، يمكنك وضع قطعة نقود صغيرة أسفل الجزء الخلفي. يجب ألا يزيد الفارق في الوضع الحر عن 2 مليمتر.
• ضبط ناقل الحركة. يُضبط الوضع النهائي للمفاتيح باستخدام براغي لضمان دقة نقل الحركة. إذا تم كل شيء بشكل صحيح، فلن تلامس السلسلة الإطار أو تعلق به.

يبدو تصميم الدراجة وتركيبها وتعديلها مهمةً شاقةً ومضنية. في الواقع، بالرغبة والدافع الكافي، يُمكن التغلب على كل شيء، وكذلك على العقبات التي يُمكن للدراجة المُجمّعة يدويًا أن تتجاوزها.