دستاوردی شگرف در تکنولوژی چرخ دنده دوچرخه ها - نوای پرنده پارسی

در این بین حتی در پیشرفته ترین دوچرخه ها نیز زنجیرچرخ نقش یک واسط را در دوچرخه ایفا می نماید. انصافاً هم باید اعتراف کرد زنجیرچرخ دوچرخه ها شاهد بهینه سازی هایی بوده است اما ظاهراً عمر زنجیرچرخ در دوچرخه ها رو به انتها است و با تحولی در انتقال نیرو در دوچرخه ها روبرو هستیم.

به همین منظور شرکت سرامیک اسپید (CeramicSpeed)، نگاه تازه و نوآورانه ای به زنجیرچرخ و ساز و کار انتقال نیرو در دوچرخه ها داشته است. این فناوری حرف های زیادی برای گفتن دارد و نوید دوچرخه هایی تازهی را می دهد که رکاب زدن را نسبت به مدل های امروزی بسیار ساده تر خواهند کرد. در ادامه قصد داریم با هم ببینیم سرامیک اسپید برای دوچرخه های آینده چه نقشه ای در سر دارد.

حدود یک سال پیش سرامیک اسپید چالشی را با نام در جستجوی رانشگر یک درصد (Pursuit of the 1% Drivetrain)، پیش روی کارمندان این شرکت قرار داد. همان گونه که از نام این چالش پیداست، سرامیک اسپید در پی ایجاد رانشگری بود که کمتر از 1 درصد اصطکاک داشته باشد. به عبارت ساده شرکت سرامیک اسپید در پی انتقال مؤثر 99 درصد از نیروی پاهای دوچرخه سوار از سینی واسط سیستم انتقال نیروی دوچرخه به چرخ های عقب بود.

برای رسیدن به این هدف شرکت سرامیک اسپید سیستم انتقال نیروی دوچرخه را با تجهیزات تازه و بهینه سازی شده ای جایگزین کرد. زنجیر فوق سریع و بهبود یافته، چرخ زنجیر بزرگ و تجهیزاتی که اصطکاک کمتری را در سیستم انتقال نیروی دوچرخه ایجاد می نمایند را می توان قسمتی از این تغییرات بنیادی ذکر کرد. جالب اینجاست سرامیک اسپید حتی با این تجهیزات نیز نتوانست اصطکاک را به مقدار زیادی کاهش دهد و این قطعات همچنان در تعامل با یکدیگر اصطکاک دارند.

در این بین سرامیک اسپید در یکی از پروژه های دانشجویی دانشگاه کولورادو با دانشجویان برای ساخت رانشگر تازهی برای دوچرخه همکاری کرد. به گفته سرامیک اسپید، دستاورد این همکاری سیستم انتقال نیروی تازهی است که تقریباً تمامی اصطکاک ها را از بین می برد.

این سیستم جایگزین زنجیرچرخ فعلی که در دوچرخه ها شاهد آن هستیم خواهد شد و در قسمت چرخ عقب با یک دنده زنجیر که دو حلقه در آن تعبیه شده است سر و کار خواهیم داشت. نحوه قرار گرفته دندانه های این دنده زنجیر نسبت به مدل های معمولی حدود 60 درجه تفاوت دارد. این دنده زنجیر بین یک میله محرک که از جنس فیبر کربن ساخته شده، قرار گرفته است.

بر خلاف محورهای محرک رایجی که در دوچرخه ها استفاده می گردد و اصطکاک زیادی را میان چرخ دنده و زنجیر در آن ها شاهد هستیم. قسمت انتهایی محور محرک تازهی که سرامیک اسپید ابداع نموده به دو دنده کوچک دایره ای مانند متصل می گردد. به گفته سرامیک اسپید، چنین ساز و کاری اصطکاک چرخ دهنده های دوچرخه را کم تر خواهد نمود.

سیستم انتقال نیروی تازه سرامیک اسپید که در حال حاضر با نام DrivEn شناخته می گردد چیزی حدود 49 درصد کمتر از سیستم انتقال نیروی معمولی شیمانو که در بسیاری از چرخ ها شاهد هستیم اصطکاک دارد. حتی زمانی که سیستم انتقال نیروی شیمانو با زنجیر چرخ حرفه ای UFO و OSPW نیز بهره بگیرد باز هم سیستم DrivEn چیزی حدود 32 درصد اصطکاک کمتری را دارد.

ساز و کار تازه انتقال نیرو در دوچرخه احتیاج به توسعه بیشتری دارد

سیستم DrivEn هنوز در مراحل ابتدایی و مفهومی به سر می برد و تا نهایی شدن این ساز و کار در دوچرخه های معمولی زمان زیادی را پیش رو داریم.

در حال حاضر این سیستم تنها در یک دنده قابل اجرا است و در نتیجه برای دوچرخه های دنده ای نمی توان از این روش یاری گرفت. ناگفته نماند که سیستم چند دنده ای از این ساز و کار تازه که حدود 500 درصد کاهش اصطکاک را در دنده های مختلف آن شاهد هستیم، در حال ساخت و توسعه است اما هنوز به مراحل اجرایی نرسیده و نمی توان نظر خاصی در مورد عمل کرد آن اظهار داشت.

در این سیستن چند دنده ای به جای یک جعبه کوچک برای تعویض دنده که در دوچرخه های دنده ای فعلی شاهد هستیم از یک صفحه دایره ای صاف یاری گرفته شده است که چرخ دنده ها با دندانه های متفاوت در یکدیگر قلاب می شوند، در این حالت تعویض دنده در قسمت جلو و عقب به صورت همزمان انجام خواهد شد.

همان گونه که در بالا اشاره شد از آنجایی که هنوز نمونه اجرایی سیستم DrivEn برای دوچرخه های دنده ای را شاهد نیستیم نمی توان در مورد عمل کرد این سیستم توضیحات بیشتری داد. از طرف دیگر این فرآیند پیچیدگی های خاص خود را دارد و حتی شرکت سرامیک اسپید نیز مدعی است برای رسیدن به چنین دستاوردی باید از سایر شرکت های مختصص در این زمینه یاری بگیرید.

شرکت سرامیک اسپید به صورت تئوری یک موتور الکتریکی کوچک را به همراه یک گیرنده وایرلس که در داخل میله محرکی که از جنس فیبر کربن ساخته شده را تصور نموده است که به سیگنال های ارسالی برای تعویض دهنده پاسخ می دهد. چنین فرآیندی هنوز در مرحله نظریه قرار گرفته است و اجرایی نشده است.

حتی اگر سرامیک اسپید ساز وکار انتقال نیروی تازه خود را در دوچرخه های دنده ای پیاده کند باز هم نحوه تعامل دنده ها در حین حرکت و بعلاوه زمانی که فشار سنگینی بر آن ها وارد شده را می توان به عنوان چالش هایی اشاره نمود که فعلاً پاسخی برای آن پیدا نشده است.

به گفته الکس روزنبری (Alex Rosenberry)، یکی از دانشجویان دانشگاه کلورادو که بر روی این پروژه کار می نماید، این ساز و کار تازه باید به میزان ای هوشمند باشد تا دنده مناسب را با توجه به سرعتی که دوچرخه در آن قرار گرفته است را تشخیص دهد و در سربالایی ها و زمانی که احتیاج به استفاده از دنده سنگین در دوچرخه احساس می گردد، تعامل مناسب از جانب این سیستم لحاظ گردد.

به خدمت گرفتن سیستم انتقال نیروی DrivEn در دوچرخه های دنده ای چالش های دیگری را نیز پیش روی مهندسین شرکت سرامیک اسپید قرار داده است. قابلیت انتخاب دنده مناسب و شناسایی و قرار گرفتن دنده ها در یکدیگر نیز از مواردی است که سرامیک اسپید هنوز راه چاره درستی برای آن ها پیدا ننموده است.

در این بین چیزی که کاملاً پیداست این نکته است که سیستم انتقال نیرویی که سرامیک اسپید ابداع نموده و در حال توسعه آن است در دوچرخه های فعلی قابل استفاده نیست و مدل آزمایشی سیستم انتقال نیروی DrivEn در دوچرخه Cervelo P5 به کار گرفته شده، این دوچرخه کاملاً دست ساز ساخته شده و سازندگان دوچرخه برای استفاده از از این سیستم تازه باید طرحی نو برای محصولات خود دراندازند.

از طرف دیگر این ساز و کار تازه ممکن است در نگاه اول مجذوب کننده و جالب به نظر برسد اما باز هم مشکلاتی نظیر تحمل وزن، شرایط آیرودینامیک و دوام این سیستم از مواردی است که شرکت سرامیک اسپید باید آن ها را حل نماید.

باید کاملاً تعیین گردد این سیستم انتقال نیرو تا چه مقدار وزن را می تواند تحمل کند و اگر دوچرخه ای که به این سیستم مجهز شده در گل و لای رفت، چرخ دنده ها تا چه میزان مقاومت نشان می دهند؟

پرسش هایی از این دست و مشکلاتی که به آن ها اشاره شد باعث نمی گردد خلاقیت این ساز و کار تازه را نادیده بگیریم. با این حساب می توان گفت چه بسا در آینده ای نه چندان دور سیستم انتقال نیرو در دوچرخه ها کاملاً با چیزی که فعلاً شاهد هستیم تغییر کند.

در انتها پیشنهاد می کنیم اگر نکته جالبی در این زمینه در فکر شماست، در قسمت نظرات ما و سایر کاربران را از این نکته ها باخبر سازید.

پ