حافة (عجلة)

الحافة هي "الحافة الخارجية للعجلة التي تحمل الإطار". ^{[ 1 ]} وهي تُشكّل التصميم الدائري الخارجي للعجلة الذي تُركّب عليه الحافة الداخلية للإطار في المركبات مثل السيارات . ^{[ 2 ]} على سبيل المثال، في عجلة الدراجة، تكون الحافة عبارة عن حلقة كبيرة متصلة بالأطراف الخارجية لأشعة العجلة، وهي تحمل الإطار والأنبوب الداخلي. ^{[ 3 ]} في المقطع العرضي، تكون الحافة عميقة في المنتصف وضحلة عند الحواف الخارجية، مما يُشكّل شكل "U" يدعم حافة غلاف الإطار. ^{[ 4 ]}

في الألفية الأولى قبل الميلاد، تم إدخال إطار حديدي حول العجلات الخشبية للعربات لتحسين عمرها على الأسطح الوعرة. ^{[ 5 ]}

تصميم

كانت الإطارات الهوائية الأولى للدراجات عبارة عن أنابيب بسيطة الشكل، مثبتة على السطح المقعر الخارجي الخشبي للعجلة بواسطة الغراء وضغط الهواء. ^{[ 6 ]} لم يكن السطح المخصص لاستقبال الأنبوب محكمًا بما يكفي، مما تسبب في انفصال الإطارات عن الحواف أحيانًا. ^{[ 6 ]} قام توماس ب. جيفري ، صانع الدراجات والمخترع، بتطوير إطار مُحسَّن مزود بسلك مُدمج في مطاط الإطار؛ ويمكن شد هذا السلك على الحافة. ^{​​[ 7 ]} أصبحت براءة اختراعه لعام 1882 أساسًا لجميع الإطارات القابلة للنفخ، وهو التصميم الموجود في الدراجات والسيارات الحديثة. ^{[ 7 ]} تحتوي الإطارات القابلة للنفخ الحديثة على أسلاك مُدمجة في كلا حافتي الإطار بحيث تتناسب هذه الأسلاك مع حواف الحافة لتثبيت الإطار في مكانه عند نفخه بالكامل. ^{[ 7 ]}

القطر (الفعال)

المسافة بين مقاعد الخرز (للإطار)، كما تم قياسها في مستوى الحافة وعبر محور المحور الذي تم أو سيتم تركيبه، أو الذي هو جزء لا يتجزأ من الحافة.

العرض (الفعلي)

المسافة الفاصلة بين حافتي الجنط المتقابلتين. يجب ألا يقل عرض الجنط من الحافة إلى الحافة عن ثلاثة أرباع عرض مقطع الإطار. ويجب ألا يتجاوز عرض الجنط عرض مداس الإطار.

يكتب

يعتمد ذلك على نوع المركبة والإطار. توجد أشكال مختلفة للحواف، بالإضافة إلى العديد من مكونات الحواف.

تستخدم سيارات الركاب الحديثة والإطارات بدون أنابيب عادةً جنوطًا من قطعة واحدة ذات تصميم "أمان". تساعد ميزة الأمان هذه في تثبيت حافة الإطار على الجنط في الظروف الصعبة، وذلك بفضل وجود نتوءين أمان يمتدان إلى داخل الجنط باتجاه موضع تثبيت حافة الإطار الآخر من سطح خارجي مُحدَّب للجنط. ^{[ 8 ]}

قد تحتوي المركبات الثقيلة وبعض الشاحنات على مجموعة جنوط متعددة الأجزاء قابلة للإزالة، تتكون من قاعدة تُثبّت على العجلة والمحور. وتحتوي هذه المجموعة إما على حلقة جانبية أو حلقة جانبية مع حلقة قفل. يمكن إزالة هذه الأجزاء من جانب واحد لتركيب الإطار، بينما يحتوي الجانب المقابل المتصل بالقاعدة على حافة ثابتة.

تستخدم تطبيقات ضغط الإطارات المنخفض، مثل القيادة على الطرق الوعرة وسباقات السرعة، نظام تثبيت الإطار الذي يشبك أو يربط حافة الإطار بحافة العجلة. وهذا يقلل من احتمالية انفصال الإطار عن الحافة، مما قد يتسبب في انخفاض مفاجئ في ضغط الهواء. ^{[ 9 ]}

مادة

يمكن استخدام معادن مختلفة في صناعة حواف العجلات. ومن المعادن الشائعة المستخدمة: السبائك ( المغنيسيوم والألومنيوم ) ، والمغنيسيوم، والألومنيوم، والكروم . كما تُستخدم أحيانًا طبقات التفلون لتوفير طبقة حماية إضافية.

أداء المركبة

بما أن الجنط هو المكان الذي يستقر فيه الإطار على العجلة، وهو الذي يدعم شكل الإطار، فإن أبعاد الجنوط تُعد عاملاً مؤثراً في خصائص قيادة السيارة. على سبيل المثال:

قد يؤدي استخدام جنوط عريضة جدًا مقارنةً بعرض الإطارات في سيارة معينة إلى زيادة الاهتزازات وانخفاض راحة القيادة، نظرًا لعدم كفاية انحناء الجدران الجانبية للإطارات لتوفير المرونة اللازمة على الطرق الوعرة. كما قد تتسبب الجنوط كبيرة الحجم في احتكاك الإطارات بهيكل السيارة أو أجزاء نظام التعليق أثناء الانعطاف.

قد يؤدي استخدام جنوط ضيقة للغاية مقارنةً بعرض الإطار إلى ضعف التحكم، حيث قد ينحرف الإطار جانبياً عند الانعطاف بسرعة. في الدراجات النارية ، يؤدي استخدام جنوط ضيقة إلى تغيير شكل الإطار، مما يُركز تآكله في منطقة صغيرة جداً أثناء الانعطاف، ويقلل من مساحة التلامس مع الطريق أثناء الكبح. ^{[ 10 ]}

في الدراجات الهوائية، يبلغ عرض الإطار الأمثل حوالي 1.8 ضعف العرض الداخلي للحافة. ^{​​[ 11 ]} على سبيل المثال، إطار بعرض 35 مم على حافة بعرض داخلي 17 مم وفقًا لمعيار ETRTO، أي ما يعادل مرة ونصف العرض الخارجي للحافة. ​​يُعدّ التفاوت الكبير خارج هذا النطاق آمنًا، ولكن الإطارات العريضة جدًا على حافة ضيقة قد تُجهد الحافة وتُتلف جوانب الإطار، بينما الإطارات الضيقة جدًا على حافة عريضة تُسبب قيادة قاسية وقد تؤدي إلى انفجار الإطار ذي الضغط العالي. ^{[ 11 ]} مع ذلك، تزداد شعبية العجلات والإطارات العريضة، مما يجعل الإرشادات السابقة غير ذات جدوى، لأن الشركات المصنعة تُركز على توفير تجربة قيادة أكثر راحة وسرعة. ^{[ 12 ]}

تُصنع حافة عجلة السيارة الفولاذية القياسية من صفيحة معدنية مستطيلة. تُثنى الصفيحة المعدنية لتشكيل غلاف أسطواني، ثم تُلحم الحافتان الحرتان للغلاف معًا. تُجرى عملية واحدة على الأقل من عمليات التشكيل الدوراني الأسطواني للحصول على سُمك الغلاف المطلوب، وزاوية الميل المطلوبة بالنسبة للمحور في منطقة المقعد الخارجي. بعد ذلك، يُشكّل الغلاف للحصول على حواف على كل جانب بجدار أسطواني داخلي شعاعي في منطقة المقعد الخارجي، وجدار مخروطي ناقص خارجي شعاعي مائل بزاوية تُطابق زاوية الميل القياسية لمقاعد الحافة. ​​ثم تُعاير الحافة. ^{​​[ 13 ]}

لدعم هيكل الحافة الأسطوانية، يُصنع قرصٌ عن طريق ختم صفيحة معدنية. يجب أن يحتوي على ثقوب مناسبة للمحور المركزي وصواميل العجلات . يتميز السطح الخارجي الشعاعي لقرص العجلة بشكل أسطواني ليتناسب مع الحافة الداخلية. يتم تجميع الحافة وقرص العجلة عن طريق تثبيتهما معًا أسفل المقعد الخارجي للحافة ثم لحامهما معًا. ^{[ 13 ]} يُلحم القرص في مكانه بحيث يكون مركز العجلة مساويًا لمركز المحور. تُسمى المسافة بين خط مركز الحافة ومستوى تثبيت العجلة "الإزاحة"، ويمكن أن تكون موجبة أو سالبة أو صفرًا. ^{[ 14 ]}

يمكن الحصول على مجموعات الحواف والعجلات المكونة من قطعة واحدة (انظر الصورة) عن طريق الصب أو التشكيل .

يمكن أن تعني كلمة "rim" بشكل عام، أو بشكل مجازي، الحافة الخارجية لأي جسم دائري. ^{[ 15 ] [ 16 ]}

في عجلة الدراجة، من الواضح أن الحافة ليست سوى مكون واحد من مكونات التجميع، ويمكن شراؤها بشكل منفصل واستبدالها في حالة تلفها أو تآكل جدرانها الجانبية بسبب فرامل الحافة. ^{​​[ 17 ]}

في مناقشات السيارات، يُستخدم مصطلحا " العجلة" و" الحافة" بشكل خاطئ في كثير من الأحيان كمرادفين، كما هو الحال في تسمية العجلات الزخرفية بالحواف. ويذكر أحد المراجع الهندسية أن "عجلات السبائك تُسمى خطأً في كثير من الأحيان حواف ألومنيوم". ^{[ 18 ]}

يحرص بعض المؤلفين على استخدام مصطلح "الحافة" حرفيًا للإشارة فقط إلى الجزء الخارجي من العجلة، حيث يُركّب الإطار، ^{[ 19 ]} تمامًا كما أن حافة فنجان القهوة أو فوهة النيزك لا تشير إلى الجسم بأكمله. بينما يستخدم آخرون مصطلح "الحافة" للدلالة على الجزء المعدني بأكمله الذي يُركّب عليه الإطار، ^{[ 20 ]} لأن الحافة والعجلة غالبًا ما تُصنعان من قطعة معدنية واحدة مصبوبة أو مختومة، بدلًا من كونهما منفصلين كما هو الحال في العجلات السلكية . في الوقت نفسه، قد تشير كلمة "العجلة" إلى مجموعة الدوران بأكملها، بما في ذلك الإطار. ^{[ 21 ] [ 22 ]}

في استخدام السكك الحديدية ، قد يُطلق على السطح المخروطي للعجلات اسم الحافة أو مداس العجلة أو الإطار.

بدأت عجلات المركبات الآلية الأولى كعجلات دراجات هوائية، حيث كانت الحواف متصلة بالمحور المركزي بواسطة أسلاك. ومع ازدياد وزن المركبات، استُخدمت عجلات عربات خشبية ذات أسلاك وحواف فولاذية. لاحقًا، رُكّبت إطارات مطاطية صلبة على حواف تلك العجلات الخشبية. احتوت بعض عجلات السيارات الخشبية على حافة فولاذية قابلة للفك تُثبّت بمسامير على المحيط الخارجي للعجلة الخشبية. وانتشرت العجلات المصنوعة بالكامل من المعدن (قطعة واحدة أو عدة قطع) تدريجيًا في ثلاثينيات القرن العشرين. ^{[ 23 ]}

• قائمة قطع غيار السيارات

• منتدى فورد موديل تي: منتدى 2010: مطلوب صور ومعلومات عن جنوط وعجلات قابلة للفك من نوع كلينشر مقاس 30 × 3 1/2 من أواخر عام 1924 إلى عام 1925