رفع العجلة الأمامية

رفع العجلة الأمامية ، أو الوقوف على العجلة الأمامية ، ^{[ 1 ]} هو مناورة استعراضية بالدراجة، حيث ترتفع العجلة الأمامية أو العجلات الأمامية عن الأرض نتيجة لعزم دوران كافٍ مُطبق على العجلة الخلفية أو العجلات الخلفية، ^{[ 2 ]} أو حركة السائق بالنسبة للدراجة. عادةً ما يرتبط رفع العجلة الأمامية بالدراجات الهوائية والنارية، ولكنه يُمكن القيام به مع مركبات أخرى مثل السيارات، وخاصة في سباقات السرعة وجرارات السحب .

لقد جعل الفرسان الخيول تقفز ، وقد تكون حركة رفع العجلة الأمامية هي المكافئ الحديث لذلك. أما الحركات المقابلة، مثل رفع الأرجل الخلفية أو العجلة الخلفية في الهواء، فهي تُعرف بالقفز أو التوقف المفاجئ .

يُقال إن أول من قام بحركة رفع العجلة الأمامية (Wheelie) على دراجة هوائية قام بها دانيال ج. كاناري عام 1890، بعد فترة وجيزة من انتشار الدراجات الحديثة. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]} وفي مقال نُشر عام 2009، أشار مايك سيت إلى تدريب سلاح الفرسان الآلي التابع للجيش الأمريكي عام 1943، والذي نُشرت صورته في مجلة لايف. وصف سيت "القفز فوق الخنادق وعوائق الشاطئ" وفسر هذه التقنية بأنها "رفع العجلة الأمامية بسرعة عالية، بطبيعة الحال". ^{[ 6 ]} وقدّم إيفل كنيفيل، المغامر الجريء، عروضًا بهلوانية بالدراجات النارية، بما في ذلك رفع العجلة الأمامية. وقد حقق دوغ "ملك رفع العجلة الأمامية" دوموكوس إنجازاتٍ مثل رفع العجلة الأمامية لمسافة 233 كيلومترًا (145 ميلًا) . ^{[ 7 ]} 

يمكن تقسيم أنواع حركات رفع العجلة الأمامية إلى فئتين رئيسيتين:

1. رفع العجلة الأمامية (Wheelies) حيث تُدفع المركبة بواسطة العجلات الخلفية ، وتكون الطاقة كافية بذاتها كما هو موضح في قسم الفيزياء أدناه. وتشمل هذه الحركات ما يلي:

• رفع العجلة الأمامية بالكلتش : يتم ذلك عن طريق رفع عدد دورات المحرك مع فصل الكلتش، ثم تشغيل الكلتش فجأة (المعروف أيضًا باسم "التفريغ") .
• رفع العجلة الأمامية بالقوة أو رفع العجلة الأمامية بالتدحرج : يتم ذلك ببساطة عن طريق فتح الخانق. إذا كان المحرك يتمتع بقوة كافية ، فسيكون قادرًا على رفع العجلة الأمامية.

2. رفع العجلة الأمامية باستخدام ديناميكيات نظام التعليق أو حركة الراكب. وتشمل هذه الحركات ما يلي:

• رفع العجلة الأمامية بالقفز أو رفع العجلة الأمامية بالصفع : يتم ذلك عن طريق فتح وإغلاق الخانق بالتزامن مع ارتداد نظام التعليق ، أو ارتداد الإطارات، أو حركة الراكب، أو أي مزيج من الثلاثة.
• الوضع اليدوي : يتم تنفيذه دون تطبيق عزم دوران على العجلة الخلفية على الإطلاق، ولكن بدلاً من ذلك عن طريق تحريك جسم الراكب للخلف بالنسبة للدراجة، ثم سحب المقود للخلف قرب نهاية نطاق الحركة المتاح.

شاحنات الوحوش

كثيراً ما تؤدي شاحنات الوحوش حركات بهلوانية على عجلاتها الأمامية خلال العروض. وقد قدمت هذه الشاحنات عروضاً بهلوانية متنوعة، منها الهزّ القوي، والهزّ السريع، والهزّ العالي. ولأداء الهزّ العالي، تقفز شاحنة الوحوش بحيث تكون عمودية في الهواء، مع توجيه مقدمتها للأعلى.

يساعد قضيب منع الانقلاب على منع مقدمة المركبة من الارتفاع بشكل مفرط أو الانقلاب. يُعدّ هذا القضيب ضروريًا في بعض فعاليات سحب الجرارات والشاحنات. ^{[ 21 ] [ 22 ]} قامت شركة Wham-O بتطوير وبيع قضيب منع الانقلاب الإضافي للدراجات الهوائية .

يصبح رفع العجلة الأمامية وشيكًا عندما يكون التسارع كافيًا لتقليل الحمل الذي يتحمله المحور الأمامي إلى الصفر. ^{[ 23 ]} يمكن حساب شروط ذلك باستخدام ما يسمى "معادلة نقل الوزن":

${\displaystyle \Delta Weight_{front}=a{\frac {h}{w}}m}$

أين${\displaystyle \Delta Weight_{front}}$هل التغير في الحمل الذي تتحمله العجلات الأمامية؟${\displaystyle a}$هو التسارع الطولي،${\displaystyle h}$ارتفاع مركز الكتلة،${\displaystyle w}$وهي قاعدة العجلات، و${\displaystyle m}$تمثل الكتلة الإجمالية للمركبة. ^{[ 24 ] [ 25 ]}

وهناك تعبير مكافئ، لا يتطلب معرفة الحمل الذي تتحمله العجلات الأمامية ولا كتلة السيارة الإجمالية، وهو خاص بالحد الأدنى للتسارع الطولي المطلوب لرفع العجلة الأمامية:

${\displaystyle a_{min}=g{\frac {b}{h}}}$

أين${\displaystyle g}$هو التسارع الناتج عن الجاذبية الأرضية ،${\displaystyle b}$هي المسافة الأفقية من المحور الخلفي إلى مركز الكتلة، و${\displaystyle h}$هي المسافة الرأسية من الأرض إلى مركز الكتلة. ^{[ 26 ]} وبالتالي فإن الحد الأدنى للتسارع المطلوب يتناسب طرديًا مع مدى تقدم مركز الكتلة للأمام ويتناسب عكسيًا مع مدى ارتفاعه.

بما أن القدرة الميكانيكية يمكن تعريفها بأنها القوة مضروبة في السرعة، في بُعد واحد، والقوة تعادل الكتلة مضروبة في التسارع، فإن الحد الأدنى من القدرة المطلوبة لرفع العجلة الأمامية يمكن التعبير عنه كحاصل ضرب الكتلة والسرعة والحد الأدنى من التسارع المطلوب لرفع العجلة الأمامية:

${\displaystyle P_{min}=mva_{min}}$

وبالتالي، فإن الحد الأدنى من الطاقة المطلوبة يتناسب طرديًا مع كتلة المركبة وسرعتها. فكلما انخفضت سرعة المركبة، قلّت الطاقة اللازمة لرفعها على عجلتين، وذلك دون احتساب الطاقة اللازمة للتغلب على مقاومة الهواء ، التي تزداد مع مكعب السرعة. لذلك، تكون الطاقة المطلوبة في أدنى مستوياتها عندما تبدأ المركبة بالتسارع من حالة السكون.

في حالة سحب الجرارات والشاحنات، يتم تطبيق القوة اللازمة لسحب الحمولة فوق الأرض، وبالتالي تعمل أيضًا على رفع العجلات الأمامية، مما يقلل من التسارع الأمامي اللازم لرفع العجلات الأمامية.

إجمالي القوة${\displaystyle P}$يمكن إثبات أن المطلوب أثناء دوران العجلة، مع إهمال مقاومة الهواء، هو:

${\displaystyle P_{T}=m[a_{x}v_{x}+(x_{2}\cos \theta -y_{1}\sin \theta +k^{2})\alpha \omega ]}$

أين${\displaystyle m}$هي مركبة ذات كتلة،${\displaystyle k}$يمثل نصف قطر دوران المركبة ،${\displaystyle x_{2}}$و${\displaystyle y_{1}}$المسافة من نقطة تلامس العجلة الخلفية مع مركز الكتلة،${\displaystyle a_{x}}$هو التسارع الأفقي،${\displaystyle v_{x}}$هي السرعة الأفقية،${\displaystyle \theta }$هي زاوية المركبة من الوضع الأفقي،${\displaystyle \omega }$هي السرعة الزاوية لدوران المركبة، و${\displaystyle \alpha }$يمثل التسارع الزاوي لدوران المركبة. ويمكن فصل هذا التسارع إلى مكونات ضرورية فقط للتسارع الأفقي.

${\displaystyle P_{H}=ma_{x}v_{x}}$

والمكونات اللازمة فقط لرفع وتدوير المركبة

${\displaystyle P_{R}=m(x_{2}\cos \theta -y_{1}\sin \theta +k^{2})\alpha \omega }$

يمكن حساب العامل M كنسبة بين القدرة اللازمة لرفع وتدوير المركبة والقدرة اللازمة للتسارع الأفقي فقط. ^{[ 27 ]}

${\displaystyle M_{}={\frac {P_{R}}{P_{H}}}={\frac {(x_{2}\cos \theta -y_{1}\sin \theta +k^{2})\alpha \omega }{a_{x}v_{x}}}}$

• دراجة نارية تقوم بحركة رفع العجلة الأمامية (فيديو)
• 
  رفع العجلة الأمامية كجزء من روتين فني لركوب الدراجات
• 
  دراجة ثلاثية العجلات تقوم بحركة رفع العجلة الأمامية
• 
  حركات بهلوانية بالعجلات من قبل راكبي الدراجات الجالسين والواقفين
• 
  دراجة نارية تقوم بحركة رفع العجلة الأمامية
• 
  سيارة سباق سريعة تقوم بحركة رفع العجلات الأمامية
• 
  روبي كنيفيل يؤدي حركة رفع العجلة الأمامية
• 
  جرار يقوم بحركة رفع العجلات الأمامية
• 
  دراجة ثلجية تقوم بحركة رفع العجلة الأمامية

• ديناميكيات الدراجات الهوائية والنارية
• التزلج (قيادة السيارات الاستعراضية)
• ستوبي
• نقل الوزن

• كيفية القيام بحركة "الويللي" على ويكي بوكس