ذراع التأرجح

الذراع المتأرجح ( أو الذراع المتأرجحة)، المعروف أصلاً باسم الشوكة المتأرجحة أو الشوكة المحورية، هو جهاز ميكانيكي أحادي أو مزدوج الجانب يربط العجلة الخلفية للدراجة النارية بهيكلها، مما يسمح لها بالدوران عموديًا. وهو المكون الرئيسي لنظام التعليق الخلفي في معظم الدراجات النارية والمركبات الرباعية الحديثة، حيث يثبت المحور الخلفي بإحكام، ويدور لامتصاص الصدمات وأحمال التعليق الناتجة عن حركة السائق والتسارع والكبح.

في الأصل، لم تكن الدراجات النارية مزودة بنظام تعليق خلفي، إذ كانت هياكلها عبارة عن نسخ مُحسّنة من الهيكل الماسي الكلاسيكي للدراجات الهوائية. جُرّبت أنواع عديدة من أنظمة التعليق، منها نظام التعليق ذو الزنبرك الورقي من إنديان ، ونظام التعليق ذو الزنبرك الحلزوني من ماتشليس . قبيل الحرب العالمية الثانية وبعدها مباشرة، شاع استخدام نظام التعليق ذي المكبس ، حيث يتحرك المحور لأعلى ولأسفل بين عمودين رأسيين. في هذا النظام الأخير، كانت الحركة في كل اتجاه تُقاومها زنبركات حلزونية.

استخدمت بعض الشركات المصنعة، مثل غريفز، تصميمات ذراع التأرجح للشوكة الأمامية، والتي كانت أكثر متانة من الشوكات التلسكوبية . وتستخدم دراجات موتوكروس ذات العربات الجانبية بشكل خاص شوكات أمامية بذراع التأرجح. كما يُستخدم ذراع التأرجح في نظام التعليق الأمامي للدراجات البخارية ، مما يُسهّل الصيانة. في الدراجات النارية ذات نظام نقل الحركة عبر عمود، مثل ياماها XJ650 ماكسيم ، يُشكّل غلاف العمود ذراع التأرجح الأيسر.

يمكن أن تكون أذرع التأرجح أحادية الجانب أو ثنائية الجانب، وقد ظهرت بأشكال هندسية متنوعة. كما أن العديد من الأذرع أحادية الجانب تتضمن عمود الدوران.

الشوكة المتأرجحة - النسخة الأصلية تتكون من أنبوبين متوازيين يحملان المحور الخلفي من أحد طرفيهما ويدوران من الطرف الآخر. يتم تركيب زوج من ممتصات الصدمات أمام المحور الخلفي مباشرةً، ويتصلان بالإطار أسفل قضيب المقعد.

ذراع التأرجح الكابولي - هو امتداد للشوكة المتأرجحة، حيث ينقل إطار مثلثي حركة ذراع التأرجح لضغط ممتص الصدمات، والذي يُركّب عادةً أمام ذراع التأرجح. تُعدّ دراجة HRD- Vincent النارية نموذجًا مبكرًا شهيرًا لهذا النوع من أذرع التأرجح، مع العلم أن Matchless استخدمته سابقًا، ثم Yamaha لاحقًا. أما Harley-Davidson Softail فهي نموذج آخر لهذا النوع من أذرع التأرجح، ولكنها تعمل بشكل عكسي، حيث يتم تمديد ممتصات الصدمات بدلًا من ضغطها.

نظام متوازي الأضلاع - طُرح تجاريًا لأول مرة عام 1985 في سيارة ماغني "لو مان". أطلقت ماغني على النظام اسم Parallelogrammo . وقد طورت شركات مصنعة أخرى أنظمة متوازي أضلاع متنوعة. ^{[ 1 ]}

بينما تتسبب القوى الميكانيكية المتولدة نحو الأسفل في انخفاض الجزء الخلفي من الدراجة ذات السلسلة أثناء التسارع، [ ^{2 ] فإن} رد فعل عزم الدوران في الدراجة ذات عمود الدوران يُحدث عكس ذلك، مما يؤدي إلى ارتفاع المقعد (والراكب) إلى الأعلى، وهي ظاهرة تُعرف باسم "رفع عمود الدوران" . قد يكون هذا الإحساس غير البديهي مُربكًا للراكبين، وهو ما تسعى أنظمة التعليق متوازية الأضلاع إلى تحييده.

قدمت شركة BMW نظام Paralever في دراجاتها النارية R80GS و R100GS لعام 1988، والذي يضيف وصلة ثانية بين الدفع الخلفي وناقل الحركة للسماح لعمود الدوران بالدوران على نفس محور الإطار الخلفي الزنبركي.

حصلت شركة موتو جوزي على براءة اختراع لنظام عمود الدفع التفاعلي المدمج (Ca.RC)، حيث يتحرك عمود الدفع بحرية داخل هيكله، مما يوفر استجابة أكثر سلاسة من ناقل الحركة. ويعمل ذراع علوي كدليل لإغلاق هندسة نظام التعليق.

تُستخدم أذرع التأرجح الممتدة غالبًا بواسطة دراجات السباق (التي تسمى دراجات السباق) للحفاظ على مركز ثقلها في الأمام قدر الإمكان، مما يقلل من ميلها إلى رفع العجلة الأمامية عند البداية.

ذراع التأرجح أحادي الجانب - نظام تعليق يمتد على جانب واحد فقط من العجلة الخلفية، مما يسمح بتثبيته على محور العجلة كما في عجلات السيارات. يوجد هذا النوع أيضًا في الدراجات البخارية ، حيث يعمل غطاء السلسلة المتين كذراع تأرجح يربط المحرك بالعجلة الخلفية. تتطلب أذرع التأرجح أحادية الجانب صلابةً وبنيةً أقوى بكثير من أذرع التأرجح ثنائية الجانب، وذلك لتحمل قوى الالتواء الإضافية. وجود نقطة تثبيت واحدة يضمن محاذاة العجلات بشكل صحيح.

يعود تاريخ أذرع التأرجح أحادية الجانب إلى أواخر أربعينيات القرن العشرين على الأقل. ففي عام ١٩٤٨، تميزت دراجة Imme R100، التي أنتجتها شركة نوربرت ريدل الألمانية، بنظام تعليق أمامي أحادي الجانب للعجلة، بالإضافة إلى ذراع تأرجح خلفي أحادي الجانب يعمل أيضًا كأنبوب عادم. ^{[ ٣ ]} وفي عام ١٩٥٠، قدمت شركة موتو جوزي دراجة Galletto، وهي دراجة سكوتر كبيرة ذات عجلات كبيرة. وفي عام ١٩٨٠، قدمت شركة بي إم دبليو أول ذراع تأرجح أحادي الجانب في دراجة R80G/S ، وهو نظام "Mono-lever"، الذي حل محله نظام "Para-lever" المستخدم حاليًا. وتستخدم هوندا حاليًا هذا النوع من أذرع التأرجح في دراجتها Honda VFR . كما أنتجت دوكاتي العديد من الطرازات التي تتميز بأذرع تأرجح أحادية، وأبرزها سلسلة 916 التي صممها ماسيمو تامبوريني . رغم أن دوكاتي تخلت عن هذا التصميم في طراز 999 ، إلا أنها عادت إليه في طراز 1098 الخارق عام 2007، ولا يزال هذا التصميم موجودًا في طراز دوكاتي 1199 الحالي . كما يتميز كل من ترايمف سبرينت إس تي وسبيد تربل بذراع تأرجح أحادي الجانب. ^{[ 4 ]}

يحدث "الانحناء" لأن الجزء العلوي من سلسلة نقل الحركة النهائية يسحب ذراع التأرجح لأعلى؛ ويحدث "الرفع العمودي" لأن ترس عمود نقل الحركة المخروطي يحاول "التسلق" فوق الترس المخروطي الكبير في محور العجلة، مما يدفع ذراع التأرجح لأسفل وبعيدًا عن الإطار. ^{[ 5 ]}

يمكن تقليل اهتزاز عمود الدوران باستخدام أجهزة مثل أذرع التأرجح المتوازية. ومن الطرق العملية لتقليل انخفاض مقدمة الدراجة ذات نظام الدفع بالسلسلة وضع ترس الدفع النهائي بالقرب من محور ارتكاز ذراع التأرجح قدر الإمكان؛ والحل الأمثل هو جعل ترس الدفع النهائي ومحور ارتكاز ذراع التأرجح متمركزين في نفس المركز، كما هو الحال في دراجة هيسكيث V1000 .

• نظام تعليق الدراجة