قسمت‌های اصلی یک دوچرخه
یک زن ایرانی در حال راندن دوچرخه
دستگاه خودکار تحویل دوچرخه در لندن در طرح کرایه دوچرخه بارکلیز.
فرگشت (سیر تکامل) دوچرخه

دوچرخه (به انگلیسی: Bicycle ، Bike) یک وسیله نقلیهٔ پدالی است که با نیروی انسان حرکت می‌کند. دوچرخه دارای دو چرخ متصل به یک شاسی است که یک چرخ در جلو و یک چرخ در عقب قرار دارد. بنا بر ضابطه اتحادیه جهانی دوچرخه‌سواری زین دوچرخه باید در سطحی بالاتر از پدال‌ها قرار گرفته باشد.

گونه‌هاویرایش

  • کوهستان: کراس کانتری، کوهستان اسپرت، تریل، آل مونتاین، اندرو، دانهیل، فت بایک
  • دوچرخه های شهری: شهری، فیتنس، هیبرید، تاشو
  • دوچرخه توریستی: توریستی یا تورینگ
  • دوچرخه جاده: مسابقه ای، جاده، تایم تریل، پیست، سایکل کراس
  • دوچرخه نمایشی، درت جامپ، بی. ام. ایکس
  • دوچرخه برقی

مزایای استفاده از دوچرخهویرایش

امروزه همهٔ انسان‌ها مزایای تحرک و فعالیت‌های بدنی را می‌دانند. بنا بر تجربیات، افراد فعال، سالم‌تر و شاداب تراز مردم عادی زندگی می‌کنند. علاوه بر این آن‌ها در مقابل تنش‌های روانی و بسیاری از بیماری‌ها و مشکلات زندگی تحمل و مقاومت بیشتری دارند.

پیشرفت تکنولوژی و توسعه ماشین آلات، علی‌رغم تمامی مزایای خود، موجب شده که زندگی انسان، کم‌تحرک تر و ساکن تر شود و این نداشتن تحرک و فعالیت عضلات و ماهیچه‌ها موجب به سستی آن‌ها می‌شود و عواقب نامطلوبی در برخواهد داشت. در صورتی که جلوگیری از بروز این آسیب‌ها بسیار راحت است. خوشبختانه امروز به دلیل تغییر نگرش و احساس نیاز به داشتن زندگی سالم‌تر و شاداب تر، هر روزه به‌شمار افرادی که به ورزش روی می‌آورند بیشتر می‌شود. نکته مهم این است که با توجه به تفاوت‌های اساسی افراد به لحاظ قدرت، استقامت و انعطاف‌پذیری بدنی هر فرد ابتدا باید از وضعیت جسمانی خود آگاه شود و سپس ورزش مناسب با بدن خود را انتخاب نمایید. یکی از ورزش‌هایی مفرح و پر طرفدار در میان همه قشرها جامعه دوچرخه سواری است که در اینجا اندکی به آن می‌پردازیم.

دوچرخه سواری یکی از ورزش‌هایی است که به آسانی می‌توان به آن دسترسی داشت و جایگزین مناسبی برای خودروهای شخصی است به ویژه دوچرخه‌های برقی که همانند خودرو سریع و بدون خستگی است. دوچرخه نیاز به مصرف سوخت ندارد از این رو کمک شایانی به کاهش آلودگی هوا می‌کند و یکی از راهکارهای مهم برای مقابله با آلودگی هوا است. دوچرخه سواری یک تمرین و ورزش هوازی محسوب می‌شود که موجب استقامت قلب و عروق می‌شود. این ورزش یک فعالیت منظم است که تأثیر بسیار مثبتی در تناسب قسمت بالای پا و مچ پا دارد و موجب تقویت ماهیچه‌های اطراف زانو و پشت ران، مفاصل زردپی- لیگافت‌ها، ماهیچه‌های چهارسر ران، همتسرینگ ولگن می‌شود. اکثر فعالیت‌های ورزشی که دارای ریتم منظم و هماهنگ هستند مانند دویدن و دوچرخه سواری، موجب تقویت و بهبود عملکرد سیستم قلبی و تنفسی می‌شوند. بسیاری از افرادی دوچرخه سواری را یک ورزش تکمیلی برا ی دو می‌دانند. علاوه بر این دوچرخه سواری به انجام فعالیت‌های کششی نیز یاری می‌رساند.

اجزاء و قطعاتویرایش

 
نگاره‌ای از یک پسربچهٔ اهل تانزانیا در حین انتقال علوفه بوسیلهٔ دوچرخه‌اش.

دوچرخه پنج جزء اصلی دارد:[۱]

سیستم انتقال قدرتویرایش

که از قوانین چرخ و محور به کمک زنجیر (در مجموع چرخ زنجیر برخلاف زنجیر چرخ) نیروی رکاب دوچرخه را به چرخ عقب منتقل می‌کند. در محل رکاب هر چه فاصله زنجیر (لبه دنده) از محور چرخش دورتر باشد با هر بار رکاب زدن طول بیشتری از زنجیر جابجا شده در نتیجه سرعت افزایش یافته و نیروی بیشتری برای رکاب زدن لازم است برعکس در محور چرخ عقب که به هاب یا توپی مشهور است (با اشاره به بال بیرینگ Ball bearing که در فارسی بولبرینگ و بوربرینگ هم گفته می‌شود دارای مجموعه‌ای از ساچمه‌های توپی سوار روی یک مخروطی) هرچه فاصله زنجیر بیشتر باشد با میزان بیشتری از طول زنجیر محور می‌چرخد در نتیجه سرعت کمتر شده و نیروی کمتری برای رکاب زدن لازم است.

اصطلاح توپی (مشابه موتور) در ایران برای محورهایی که هاب دنده ‏(en) هستند و درون خودشان چرخ‌دنده نیز دارند رایج است (که البته برای دوچرخه‌های برقی گاهی چرخ‌دنده روی موتور گیربوکس‌دار است و گاهی در درون هاب که می‌شود هاب دنده‌دار).

درون هاب از چرخ جغجغه استفاده می‌شود شامل یک محور دندانه‌دار مایل به جهت ساعت و یک زبانه فنری که روی چرخ سوار است و محور بواسطه زنجیر چرخ در جهت ساعت می‌چرخد در نتیجه زبانه در دنده‌ها قفل می‌شود اما زمانی که در جهت عکس ساعت بچرخد دنده‌ها را رد می‌کند. البته این ساختار ممکن است معکوس نیز باشد.

به دستگاه تغییر مکان زنجیر عقب شانژمان گفته می‌شود و به دنده‌های آن (که روی هاب نصب می‌شود) در ایران خورشیدی می‌گویند اما در زبان انگلیسی کاگست ‏(en) (مجموعه دندانه) یا کلاستر به معنی خوشه (در حالت خورشیدی) می‌باشد که به دو نوع است فری‌ویل ‏(en) (چرخ آزاد) و کاست (اشاره به کارتریج چرخان نوار کاست) که تفاوت بسیار مهم و بزرگی با هم دارند (البته نه از نظر رفتار چرخ جغجغه بلکه از نظر فنی و طول عمر). فری‌ویل ‏(en) قدیمی‌تر است اما فری‌هاب و کاست که جدیدتر است دهانه بزرگتری برای خورشیدی دارد که روی فری‌هاب ‏(en) نصب می‌شود و در واقع بولبرینگ فری‌هاب خارج از محور چرخ نزدیک انتهای هاب قرار دارد و با بازکردن فری‌هاب کل تشکیلات بولبرینگ آن سمت باز می‌شود. این باعث می‌شود که مرکز فشار زنجیر و بولبرینگ در یک محل قرار بگیرد و فشار کمتری روی محور باشد. البته ساختار هابی که چرخ جغجغه روی آن نصب می‌شود بسته به استاندارد کشورها نیز متفاوت است ولی استاندارد جهانی استاندارد چرخ بریتانیا ‏(en) (B.S.C) از مؤسسه چرخ بریتانیا (C.E.I) می‌باشد.

وقتی که ما رکاب می‌زنیم به چرخ عقب نیروی مکانیکی وارد می‌سازیم. در نتیجه چرخ‌ها حرکت و دوچرخه متحرک می‌شود. نیرو از طریق اجزایی باعناوین (طبق وقامه) زنجیر و خودرو می‌باشند. به تدریج در دوچرخه‌ها نیز از دنده استفاده شد تا دوچرخه سوار با توجه به شرایط جاده بتواند نیروی تولیدی را کنترل کند.

بدنه دوچرخهویرایش

شرکت‌های تولیدکننده با در نظر گرفتن کاربری هر دوچرخه، بدنۀ آن را از مواد و آلیاژهای مختلفی نظیر فولاد، آلومینیوم، کربن و تیتانیوم می‌سازند؛ در ادامه، نگاهی به این مواد و مزایا و معایب هر کدام از آنها خواهیم داشت و در پایان هر بخش، مناسب‌ترین آلیاژ را بر اساس مورد استفادۀ آن معرفی خواهیم کرد.

۱- بدنه دوچرخه فولادی (آهنی)ویرایش

فولاد، فلزی مقرون به صرفه برای تولید بدنۀ دوچرخه است که از استحکام خوبی نیز برخوردار است؛ اما با وجود این، بسیار سنگین است، به راحتی زنگ می زند و تقریباً قابل فرم‌دهی نیست.

دو آلیاژ فولاد رایج که امروزه در ساخت بدنۀ دوچرخه استفاده می‌شوند، عبارت‌اند از: High tensile steel  (فولاد کششی بالا)  و Chromoly steel  (فولاد کرومی)

۲- بدنه دوچرخه آلومینیومی (Aluminum)ویرایش

آلومینیوم، محبوب‌ترین آلیاژ در تولید بدنۀ دوچرخه است؛ چون سبک است، بدنه یا همان فریم خشک‌تری نسبت به فولاد دارد تا انتقال نیرو را بهتر انجام دهد و قابل فرم‌دهی است؛ به  همین دلیل، تنوّع در طراحی بدنۀ آلومینیومی بسیار بالاست. آلیاژ آلومینیوم، بالاترین نرخ تولید را در شرکت‌های سازندۀ دوچرخه به خود اختصاص می‌دهد. از دوچرخه‌های شهری گرفته تا دوچرخه‌های کوهستان، جاده، همه و همه از آلومینیوم تولید می‌شوند. تعداد زیادی از دوچرخه‌های مدرن، از ساده‌ترین آنها گرفته تا حرفه‌ای‌ترین، بدنه‌ای از آلیاژهای آلومینیومی دارند. معمولاً در ساخت بدنۀ دوچرخه از آلومینیوم خالص استفاده نمی‌کنند. برای این کار، آلیاژهایی با ساختار سخت‌افزاری را به آلومینیوم اضافه می‌کنند. اگر قصد دارید که از دوچرخه به طور جدی استفاده کنید، گزینۀ بدنۀ آلومینیومی، ‌ بهترین انتخاب برای شماست.

۳– بدنه دوچرخه کربنویرایش

مادۀ دیگری هم به نامCF ، فیبر کربن یا فیبر گرافیت وجود دارد که در تولید دوچرخه‌های رده بالا که بیشتر در مسابقات کاربرد دارند، استفاده می‌شود. بدنه‌های ساخته‌شده از فیبر کربن، بسیار سبک‌تر و خشک‌تر از آلومینیوم هستند و به همین دلیل، ‌انتقال نیرو در آنها با کیفیت بالاتری صورت می‌گیرد. در ساخت این بدنه‌ها، الیاف کربن با دیگر مواد ترکیب شده و به شکل کامپوزیت به کار می‌رود و هنگامی که با رزین پلاستیک ترکیب می‌شود، پلیمر فیبر کربن تقویت‌شده را تشکیل می دهد که معمولاً به آن فیبر کربن گفته می‌شود؛ همان ترکیبی که در بدنۀ دوچرخه از آن استفاده می‌شود.

۴- بدنه دوچرخه تیتانیومویرایش

شرکت‌های سازنده‌ای که از تیتانیوم برای ساخت بدنۀ دوچرخه استفاده می‌کنند،  بسیار محدودند. تیتانیوم بیشتر در دوچرخه‌های سفارشی استفاده می‌شود؛ چون فلز بسیار گرانقیمتی است. این فلز رنگ‌پذیر نیست؛ اما سبک، محکم و خشک است.

سامانه‌های دیگرویرایش

  • سیستم برق رسانی: شامل دینام بوده‌است که وقتی رکاب زده می‌شد سردینام آن که در آهنربای دینامی که یا به چرخ جلو یا به چرخ عقب وصل است؛ می‌باشد به حرکت درمی‌آمد و در شب نور ایجاد می‌کرد که این سیتم کماکان منقرض شده وجای خود را به چراغ‌های شارژی ویا باتری خور داده‌است.
  • سیستم هدایت و ترمز: این سیستم شامل فرمان و ترمز دوچرخه‌است که بسیار متنوع و به روز شده‌است. ترمزبندی دوچرخه خود ۲ نوع است:۱ ویبرک (لقمه‌ای) ۲ دیسک و لنت ترمز (انتقال نیروی مکانیک (سیم‌ترمز) و هیدرولیک (روغن‌هیدرولیک)). در ترمز دیسکی باید سعی شود که دیسک روغنی نشود، فاصله لنت ثابت و متحرک درست تنظیم شود به صورتی که سابیده نشود و فاصله بسیار کمی با لنت داشته باشد. مخلوط فلزات سطح لنت تا زمانی که تمام نشده باشد قابل استفاده است و معمولاً صاف و صیقلی می‌باشد تا حداکثر چسبندگی را ایجاد کند. هشدار : لنت ترمزهای قدیمی دارای آزبست و مواد سمی هستند که نباید تنفس شوند.
  • بدنه یا اسکلت دوچرخه: وظیفهٔ این سیستم نگهداری و به هم پیوستن قسمت‌های مختلف دوچرخه به هم است. این سیستم شامل یک لولهٔ افقی؛ دو لولهٔ زیر زاویه و زین است که جنس آن بسیار متنوع است.
  • چرخ‌ها: که از طوقه و تایر تشکیل شده‌است که جنس طوقه از چند نوع است مانند:هایتن-آلومینیوم و کربن و تایرها هم که از انواع لاستیک‌ها با کیفیتهای مختلف تشکیل شده‌اند و تیوب‌هایی با قطر و سایزهای متنوع

معمولاً یکسری لوازم جانبی نیز برای دوچرخه‌ها استفاده میشون مانند: بوق-آیینه-زنگ- روکش زین-کاور تنه-جک و…

روغنویرایش

بسیاری برای سرویس دوچرخه از روغن سوخته ماشین استفاده می‌کنند (سیاه رنگ) که به دلیل سرب و رسوبات می‌تواند باعث خورده شدن ساچمه‌ها شود و لغزندگی روغن چرخ (زرد یا بی‌رنگ) را ندارد.

دوچرخه‌های برقیویرایش

 
مردی در حال راندن یک دوچرخه برقی

شوخی‌های بسیاری دربارهٔ دوچرخه‌سواری با دوچرخه‌های برقی به عنوان ورزش شده‌است اما دوچرخه‌های برقی به چندین روش مختلف تقسیم می‌شوند. سه دسته عمده دوچرخه‌های برقی از اصل برقی، دوچرخه‌های ساده برقی شده بواسطه کیت برقی اصل و دوچرخه‌های ساده برقی شده دستی. در تمام موارد از باتری استفاده می‌شود اما برخی از کیت‌های پیشرفته مشابه کشنده‌های (تریلرهای) برقی از ترمز برای شارژ باتری نیز می‌توانند استفاده کنند. قیمت کیت‌ها در سال ۱۳۹۵ چیزی حدود یک میلیون تومان به بالا بوده‌است. در حالت برقی‌سازی دستی گاهی موتور گیربوکس را روی چرخ جلو نصب می‌کنند (رها از رکاب) گاهی نزدیک رکاب متصل به رکاب که از شانژمان نیز استفاده می‌شود اما موتور فقط نقش کمک به رکاب زدن را بازی می‌کند (رکاب اسیر) و گاهی روی محور چرخ عقب بدون دخالت شانژمان و حتی مواردی موتور بواسطه فنر و دسته ترمز و یک سطح نرم روی لاستیک عقب قرار می‌گیرد (البته این حالت آخر روی لاستیک در مورد کیت‌ها هم صادق است). در کیت‌ها معمولاً موتور و کل تشکیلات گیربوکس درون هاب بین توپی است ولی در موارد خلاقانه موتور روی طوق نیز می‌تواند قرار بگیرد که چرخ دارای دو پره بزرگ دارای بولبرینگ و یک پره بزرگ دیگر دارای موتور می‌باشد.

طرح‌های انقلابیویرایش

دوچرخه‌های یا حتی سه‌چرخه‌های موتوردار باتری یا حتی بنزینی ارزان قیمت از قدیم مطرح بودند، در پاکستان شخصی به خاطر موتوری کردن دوچرخه‌اش در سطح اخبار مشهور شد. اما یک موتور با شاسی شبیه دوچرخه نیز تولید محدود شد به نام MadAss ‏(en) که در ایران با نام زیگما شهرت یافت محصول ساچز که در بین برخی موتورسواران مورد تمسخر قرار گرفت و در بین برخی محبوب شد.

سیستم شفت درایو سرامیک اسپید جای زنجیر دوچرخهویرایش

سرامیک اسپید نامی مطرح و پیشرو در تولید بلبرینگ‌های سرامیکی نزد دوچرخه سواران حرفه‌ای دنیا است. این شرکت فرانسوی در نمایشگاه یورو بایک 2018 فناوری جدید شفت درایو خود را معرفی کرده بود و اخیراً با همکاری مهندسان مکانیک در دانشگاه کلرادو در حال توسعه فناوری خود است فناوری شفت درایو سرامیک اسپید باعث شگفتی و مطرح شدن مجدد این برند در بازارهای دوچرخه جهان شده‌است.

نگارخانهویرایش

جستارهای وابستهویرایش

پانویسویرایش

  1. کتاب حرفه و فن سال سوم راهنمایی ایران، صفحات ۱۸ و ۱۹ و ۲۰.

منابعویرایش