عجلة التوجيه

لا يؤثر الترس الوسيط على نسبة التروس بين عمودَي الإدخال والإخراج. لاحظ أنه في سلسلة من التروس المتصلة، تعتمد النسبة فقط على عدد أسنان الترس الأول والأخير. أما التروس الوسيطة، بغض النظر عن حجمها، فلا تُغير نسبة التروس الإجمالية للسلسلة، بل تُغير فقط اتجاه دوران الترس الأخير. وبالتالي، يُمكن لكل ترس وسيط أن يُغير إشارة نسبة التروس فقط.

ينطبق نفس المبدأ على عجلة وسيطة في نظام نقل الحركة الاحتكاكي غير المُسنّن. تنتقل سرعة دوران عمود الإدخال مباشرةً إلى سرعة دوران العجلة الوسيطة، ثم من العجلة الوسيطة إلى عمود الإخراج. تحافظ العجلة الوسيطة، سواءً كانت أكبر أو أصغر، على نفس سرعة الدوران (التي تساوي سرعة دوران عمود الإدخال)؛ وبالتالي، يدور عمود الإخراج بسرعة ثابتة بغض النظر عن حجم العجلة الوسيطة. مع ذلك، توجد حالات في نظام الاحتكاك حيث يمكن للعجلة الوسيطة أن تعمل كقابض، أو أن تنزلق في حال وجود حمل مفاجئ أو ثقيل بشكل غير معتاد على النظام، مما قد يؤدي إلى تغير نسبة الدوران بين العجلات.

عكس اتجاه السير

يُطلق على الترس الوسيط الذي لا يُحرّك عمودًا لأداء أي عمل اسم الترس الوسيط. في بعض الأحيان، يُستخدم ترس وسيط واحد لعكس اتجاه الدوران، وفي هذه الحالة يُشار إليه باسم الترس الوسيط العكسي. على سبيل المثال، في ناقل الحركة اليدوي للسيارات ، يتم تعشيق الترس العكسي عن طريق إدخال ترس وسيط عكسي بين ترسين. بما أن الترس المُدار (الترس "أ") الذي يدور في اتجاه عقارب الساعة يُحرّك الترس الثاني ("ب") عكس اتجاه عقارب الساعة، فإن إضافة ترس ثالث إلى المجموعة يعني أن الترس "ج" سيدور في نفس اتجاه دوران الترس "أ". يُصمّم ناقل الحركة النموذجي بترسين "أ" و"ب"، لذلك عندما يدور المحرك، يدور عمود الإخراج في الاتجاه المعاكس ، مما يدفع السيارة للأمام . يتكون نظام الترس الوسيط المستقيم عادةً من ترسين "أ" و"ج"، وهما غير متلامسين حتى يتم تحريك الترس "ب" بينهما. بما أن ناقل الحركة مصمم لتحريك السيارة للأمام عندما يدور عمود الإخراج في الاتجاه المعاكس لعمود الإدخال، فعند إضافته إلى ترس التباطؤ "B"، فإنه يجبر الترس "C" على الدوران في نفس اتجاه الترس "A"، وبالتالي يدور عمودا الإدخال والإخراج في نفس الاتجاه، مما يدفع السيارة للخلف.

سيناريو آخر هو سلسلة من البكرات، كما هو الحال في ضغط الورق. يجب تزويد كل بكرة بالطاقة، لكن إضافة محرك لكل منها يُعدّ تبذيرًا (وقد يصعب مزامنة سرعة الدوران مع أنظمة الدفع المستقلة). يمكن ببساطة إضافة ترس إلى نهاية عمود كل بكرة، لكن هذا يعني أن كل بكرة ستدور في الاتجاه المعاكس للبكرة التي تسبقها (وبالتالي تحتك ببعضها البعض أثناء الدوران). بإضافة ترس وسيط صغير بين كل ترس كبير، نحصل على سلسلة من البكرات، جميعها تعمل في نفس الاتجاه.

نقل البيانات عبر المسافات

يمكن للتروس الوسيطة أيضًا نقل الدوران بين أعمدة متباعدة في الحالات التي يكون فيها تكبير التروس المتباعدة لتقريبها غير عملي. فالتروس الأكبر حجمًا لا تشغل مساحة أكبر فحسب، بل إن كتلة الترس وعزم قصوره الذاتي يتناسبان طرديًا مع مربع نصف قطره . وبدلًا من التروس الوسيطة، يمكن استخدام حزام مسنن أو سلسلة بكرات لنقل عزم الدوران عبر المسافات. للمسافات القصيرة، يمكن استخدام مجموعة من التروس الوسيطة؛ ويحدد عدد التروس المستخدمة (فردي أو زوجي) ما إذا كان ترس الخرج النهائي يدور في نفس اتجاه ترس الدخل أم لا. أما للمسافات الطويلة، فإن سلسلة البكرات أو الحزام يكون أكثر هدوءًا ويقلل الاحتكاك، على الرغم من أن التروس عادةً ما تكون أقوى، وذلك اعتمادًا على قوة سلسلة البكرات. ومن الحالات التي يمكن فيها استخدام العديد من التروس الوسيطة ما ذُكر أعلاه، حيث يوجد عدد من تروس الخرج التي يجب تشغيلها في وقت واحد.

عجلات التوجيه لجنزير كاتربيلر

تستخدم المركبة المجنزرة مزيجًا من العجلات والبكرات، بما في ذلك عجلات القيادة ، وعجلات التوجيه ، وبكرات إعادة الجنزير ، وعجلات الطريق . وهي تشبه إلى حد كبير في مفهومها سير النقل ، إلا أنها بدلًا من آلة تحمل أشياءً فوق سير متصل يعمل بالطاقة، هي آلة تتحرك فوق سير متصل. في التطبيقات النموذجية، تُنقل الطاقة إلى عجلة القيادة (أو عجلة المحرك )، التي تُحرك الجنزير حول مساره. وفي الطرف المقابل من المركبة، توجد عجلة التوجيه ، التي تُشكل ما يشبه بكرة . في بعض التطبيقات، تحمل عجلة القيادة وعجلة التوجيه جزءًا من وزن المركبة، ولكن لأغراض هذا الوصف، سنفترض أن عجلة القيادة وعجلة التوجيه ليستا وحدات حاملة للوزن، وأن عجلة القيادة موجودة في المقدمة. بما أن عجلة القيادة قد تكون في مقدمة المركبة (كما في العديد من دبابات الحرب العالمية الثانية مثل دبابة إم 4 شيرمان ) أو في مؤخرتها (كما في معظم الدبابات الحديثة مثل دبابة تي-90 ) حسب التصميم، فإن عجلة التوجيه إما أن ترفع الجنزير عن الأرض وتعيده إلى عجلة القيادة (عجلة التوجيه الخلفية)، أو تستقبل الجنزير من عجلة القيادة وتضعه أمام عجلات الطريق (عجلة التوجيه الأمامية). عجلة التوجيه غير مُحركة، تمامًا مثل ترس التوجيه. ورغم أنها تعكس اتجاه الجنزير (ولكن ليس دورانه ) ، إلا أن هذا لا علاقة له بمصطلح "التوجيه"؛ فهي لا ترتبط بترس التوجيه إلا في كونهما "غير مُحركين"، أي لا يقومان بأي عمل، بل ينقلان الطاقة فقط ("غير مُحرك" مصطلح يُستخدم لوصف شيء أو شخص لا يعمل). تُعدّ عجلات الطريق سلسلة من العجلات غير المُزوّدة بمحرك، تقع بين عجلة القيادة وعجلة التوجيه، وتُستخدم لدعم وزن المركبة (وبالتالي لا تُعتبر "خاملة"، على الرغم من عدم تزويدها بمحرك). في التطبيقات التي تتطلب سرعات عالية، مثل الدبابات والمركبات القتالية المدرعة الأخرى، تُزوّد ​​عجلات الطريق هذه عادةً بنظام تعليق لتخفيف الصدمات، وزيادة التحكم، وتقليل التآكل.

نظراً لصعوبة إضافة أنظمة تعليق لعجلة التوجيه، وخاصةً عجلة القيادة، فإن عجلات الطريق في هذه المركبات تتحمل عادةً كامل وزن المركبة. في التطبيقات منخفضة السرعة، كالجرافات، تفتقر عجلات الطريق هذه إلى أي نوع من أنظمة التعليق، لأن السرعات المنخفضة لا تتطلب امتصاص الصدمات. وهذا يسمح أيضاً لعجلتي التوجيه والقيادة بتحمل جزء من الوزن، إذ يصبح غياب نظام التعليق غير ذي أهمية. قد تُستخدم بكرات إعادة الجنزير أو لا، وهي عبارة عن بكرات صغيرة تدعم وزن الجنزير أثناء نقله من الخلف إلى الأمام لإعادة وضعه. يوفر الجنزير ببساطة "طريقاً" صلباً لعجلات الطريق للتحرك عليه فوق جميع الأسطح: تدفع عجلات الطريق المركبة على طول "الطريق" الذي أنشأته بنفسها، بينما تدفع عجلة القيادة المركبة للأمام على طول الجنزير وتضع جنزيراً "جديداً". تلتقط عجلة التوجيه الجنزير "المستخدم" وتعيده إلى عجلة القيادة في الأمام. لهذا السبب، كان يُطلق على المركبة المجنزرة في بداياتها اسم "آلة مدّ المسارات" (لا ينبغي الخلط بينها وبين معدات مدّ مسارات السكك الحديدية ). كان نقل المركبات فوق الأراضي الموحلة يتطلب غالبًا وضع ألواح أو جذوع أشجار على طول المسار (انظر: الطريق المخملي ، الطريق الخشبي ). في أواخر القرن التاسع عشر، ابتكر المخترعون طريقة لصنع آلة متحركة تقوم بمدّ طريقها الخشبي الخاص أينما ذهبت، مما أغنى المزارعين عن وضع جذوع الأشجار لعبور المناطق الموحلة. وقد اكتُشفت فوائد أخرى لاحقًا.

تجدر الإشارة إلى وجود بعض المركبات المجنزرة غير المزودة بمحركات (أي المقطورات التي تسير على جنازير بدلاً من عجلات)، والتي تحتوي على عجلتين وسيطتين بدلاً من عجلة قيادة. كما توجد بعض المعدات، مثل جرافة كاتربيلر D9 (والعديد من جرافات كاتربيلر الأخرى)، ومجموعات تحويل المسارات المطاطية من تاكر سنو كات وماتراكس ، والتي تُصمم مساراتها على شكل مثلث أو هرم (عند النظر إليها من الجانب)، مع وجود عجلة القيادة في قمة الهرم. في هذا التصميم، توجد عجلتان وسيطتان/عجلتا طريق وعجلة قيادة واحدة (بالإضافة إلى عدد من عجلات الطريق الصغيرة الحاملة للأحمال). في حالات نادرة جدًا، تفتقر المركبة إلى عجلة وسيطة على الإطلاق؛ ففي المناطق الشمالية، كانت إحدى طرق تحسين التماسك في الثلوج الكثيفة هي استخدام شاحنة بسيطة بثلاثة محاور ، وتركيب مسار متصل بسيط حول العجلات الخلفية، مما يُشكل نظام نصف مسار أساسي يحتوي على عجلتي قيادة فقط، دون عجلات وسيطة أو عجلات طريق. لكن نادراً ما نرى هذا في المركبات المجنزرة الحقيقية، لأن عجلة القيادة الثانية زائدة عن الحاجة.