على مر تاريخ التطور البشري، ابتكر الناس العديد من الاختراعات العظيمة، وقد غيرت هذه الاختراعات حياتنا بشكل كبير، والعجلة هي واحدة منها، فوسائل النقل اليومية، سواء كانت دراجة هوائية أو حافلة أو سيارة، تعتمد على العجلات لتحقيق النقل.
الآن يصعب إثبات من اخترع العجلة بالفعل، لكن هناك شيء واحد مؤكد، وهو أن اختراع العجلة عملية تطورية بطيئة وطويلة، فقد وجد الناس في البداية أن التدحرج بدلاً من الانزلاق يوفر الكثير من الطاقة.
كان الناس يثقلون كاهلهم تحت جذوع الأشجار، ومن خلال دحرجة الجذوع ينقلون الأشياء، ثم استلهموا لاحقاً من الجذوع اختراع العجلة، التي يجب أن تكون بمثابة سيارة في نفس الوقت، فالعجلة الواحدة ليست ذات فائدة كبيرة، بل ستكون عبارة عن مجموعة من عدة عجلات بالإضافة إلى المحور، مما يمكن أن يزيد من دورها إلى أقصى حد.
من الصعب تصور الظاهرة، بافتراض أن البشرية لم تخترع العجلة، سواء كانت قديمة أو حديثة، كيف سيكون شكل مجتمعنا، فدور العجلة واضح بذاته، ولكن الأهم من ذلك هو أهميتها في المجتمع.
إن ظهور العجلة، بحيث لم يعد بإمكان البشر السفر لمسافات طويلة فحسب، بل أصبح بإمكانهم أيضًا نقل أشياء أثقل إلى أماكن أبعد، فقد أدى ذلك إلى تطور المدن الكبيرة والتجارة. العجلة هي أبسط الاختراعات ولكنها رائعة، وقد حدد اختراعها بشكل مباشر أو غير مباشر تطور المجتمع وتقدمه، ومن الواضح أن ظهور العجلة هو أحد الرموز المهمة لتقدم الحضارة الإنسانية.
في عملية تطوير العجلات، تبين أن العجلة لا يمكنها السير إلا في خط مستقيم، وأن تغيير الاتجاه في مناولة الأجسام الثقيلة أكثر صعوبة، فاخترع الناس عجلة ذات هيكل توجيه، أي العجلات الدوارة أو العجلات متعددة الاستخدامات. وقد أدى اختراع العجلات الدوارة إلى تحسين كفاءة المناولة بشكل كبير، ومع تطور الصناعة، أصبح استخدامها أكثر انتشارًا، وأصبحت العجلات الدوارة جزءًا لا غنى عنه في الصناعة.
تشمل العجلات العجلات المتحركة والعجلات الثابتة والعجلات المتحركة المزودة بفرامل، والعجلات المتحركة هي ما نسميه العجلات العالمية، والتي يمكنها الدوران 360 درجة، والعجلات الثابتة تسمى أيضًا العجلات الاتجاهية، والتي ليس لها هيكل دوار ولا يمكن تدويرها، وعادة ما تستخدم مع هذين النوعين من العجلات.
المكونات الرئيسية للعجلات هي:
غطاء مضاد للتشابك: يستخدم لمنع دخول الأشياء في الفجوة بين العجلة والدعامة، لحماية العجلة من الدوران بحرية.
الفرامل: هي الفرامل التي تقفل عجلة القيادة وتثبتها في مكانها.
دعامة التثبيت: مثبتة على وسيلة النقل ومتصلة بالعجلة.
العجلة: مصنوعة من المطاط أو النايلون، وما إلى ذلك، وتدور العجلة لنقل البضائع.
المحامل: كرات فولاذية منزلقة داخل المحامل لتحمل الأحمال الثقيلة وتوفير جهد التوجيه.
المحور: يربط المحامل بإطار الدعم لتحمل وزن البضائع.
يمكن تقسيم العجلات بشكل أساسي إلى عجلات طبية، وعجلات صناعية، وعجلات أثاث، وعجلات سوبر ماركت، وما إلى ذلك. يجب أن تكون العجلات الطبية فائقة الهدوء، ومقاومة للمواد الكيميائية، ومرنة في التوجيه.
لفهم كيفية تصنيع العجلات الصناعية متعددة الاستخدامات
أولاً، يتم ثقب الصفيحة الفولاذية على المكبس وفقًا لحجم الصفيحة، وفي الوقت نفسه، يتم ثقب الثقوب الدائرية على الصفيحة، ومعظمها مصنوع من مادة Q235.
يتم وضع الصفيحة المختومة على قالب الضغط، ويتم ختم صفيحة الدعامة والفرامل لتشكيلها.
يتم أولاً تشكيل قرص على شكل وعاء دائري عن طريق غمره في زيت التشحيم، ثم في كرة فولاذية، وعدد الكرات الفولاذية غير ضروري، ثم يتم تركيب الدعامة على القرص على شكل وعاء، ثم يتم غمر الدعامة في زيت التشحيم والكرة الفولاذية.
بعد تركيب الكرة الفولاذية ثم تركيب السدادة والحلقة، استخدم مكبسًا هيدروليكيًا لكسر الأسطوانة في القرص على شكل وعاء، وقم بتثبيت الوعاء الصغير على الحامل، وسيتم أيضًا إحكام غلق الكرة الفولاذية داخل الحامل والقرص على شكل وعاء.
سيتم صهر المطاط في الآلة، ومن خلال القالب يتم ضغطه في عجلة مطاطية، ويجب صقل خط تشكيل العجلة المطاطية عند النتوءات لتصبح ناعمة، (مادة العجلة هي أيضًا البولي بروبيلين، والبولي فينيل كلوريد، والبولي يوريثان، والنايلون، وغيرها من المواد).
قم بتركيب حلقة محور جيدة في الفتحة المركزية للعجلة المطاطية، ثم قم بربط العجلة المطاطية والدعامة معًا باستخدام برغي، ثم قم بتركيب الصامولة، وأخيرًا قم باختبار العجلة على الآلة، وبذلك تكون العجلة جاهزة.
ستجد أن نقطة قوة العجلة الدوارة العالمية ليست في مركزها، ولذلك فهي غير مركزية. هذا يعني أنها ستكون موفرة للطاقة، أو ربما لا يمكن توجيهها إذا لم تكن غير مركزية. أما "العجلات المركزية" فلا تحتاج إلى قوى خارجية ويمكن توجيهها بشكل عشوائي، مما قد يتسبب في عدم سير السيارة بشكل مستقيم وتأرجحها يمينًا ويسارًا. يهدف تصميم العجلة غير المركزية إلى زيادة عزم الدوران، وكلما زادت المسافة بين مركزي الدوران، زادت كفاءة التوجيه.
يجب أن يكون اتجاه دوران العجلات متوافقًا مع الاتجاه الأمامي، فإذا لم يكن اتجاه السيارة الأمامي واتجاه دوران العجلات متوافقين، فإن الاحتكاك على الأرض سيولد عزم دوران في العمود الدوار، وستدور العجلة العالمية من خلال الكرة الفولاذية المدفوعة إلى نفس الموضع مع اتجاه المشي.
عادةً ما يتم تركيب العجلات الأمامية في مقدمة العجلة الموجهة، بينما تكون العجلة الخلفية عجلة عالمية. يُستخدم الجزء الخلفي من العجلة العالمية للتحكم في اتجاه العجلة الأمامية الموجهة أثناء المشي، مما يقلل من عزم الدوران المطلوب ويوفر الجهد. لكن هناك أيضًا عجلات عالمية في عربات الأطفال، بينما تُستخدم عجلات عالمية في عربات التسوق في المتاجر الكبرى، ويتم تعديلها بناءً على بيئة الاستخدام وعادات الاستخدام.
عندما يتعلق الأمر بالعجلة، نعلم جميعًا أنها مستديرة، ولكن ماذا لو كانت العجلة تتخذ أشكالًا أخرى؟ نعلم جميعًا أن المثلث يتميز بالاستقرار، فماذا سيكون تأثير تحويل المثلث إلى عجلة؟
يُطلق على هذا المثلث اسم مثلث القوس، على الرغم من أنه ليس دائرة، إلا أن أضلاعه الثلاثة متساوية في الطول، وتأثير العجلة المستديرة هو نفسه، فلماذا لا نرى هذه العجلة؟
إذا تم صنعها على شكل عجلة مثلثة، فإن مركز دورانها وارتفاع الأرض لن يكونا متساويين، مما يتطلب إمكانية تحريك المحور المركزي لأعلى ولأسفل، وبالتالي فإن العجلة المثلثة غير مناسبة لصنع العجلات.
ثم انظر إلى التأثير الذي ستحدثه العجلات المربعة التي يفكر فيها المرء، فجميعها تضمن أن محور الدوران في خط مستقيم، وهذا ما تشعر به عندما تكون بالفعل على الطريق.
الجميع يتبادلون الأفكار حول أنواع كثيرة من العجلات، هل من الممكن تحقيقها؟ وما هي أنواع العجلات الأخرى التي تعتقد أنه يمكن صنعها؟
تاريخ النشر: 20 أكتوبر 2023