وصلة العجلة الخامسة

توفر وصلة العجلة الخامسة الربط بين نصف المقطورة وشاحنة السحب أو الجرار أو المقطورة الأمامية أو العربة . تتكون هذه الوصلة من محور ارتكاز ، وهو عبارة عن مسمار فولاذي رأسي بقطر 50.8 أو 88.9 ملم ( 2 أو 3.5 بوصة ) يبرز من أسفل مقدمة نصف المقطورة، وجهاز وصل على شكل حدوة حصان يُسمى العجلة الخامسة في مؤخرة مركبة السحب. عند دوران الشاحنة المتصلة، يدور السطح السفلي لنصف المقطورة (مع محور الارتكاز في المنتصف) مقابل السطح العلوي للعجلة الخامسة الثابتة، والتي لا تدور. ولتقليل الاحتكاك، يُدهن سطح العجلة الخامسة بالشحم. يُطلق على هذا التصميم أحيانًا اسم " القرص الدوار" في أستراليا ونيوزيلندا ، خاصةً إذا كان من نوع محامل الكرات الدوارة . وتكمن ميزة هذا النوع من الوصلات في ثبات السحب. 

تستخدم بعض مقطورات التخييم أيضًا تكوين العجلة الخامسة، حيث يتم تثبيت وصلة الجر في صندوق شاحنة صغيرة كمركبة سحب؛ لذلك يتم استخدام مصطلح "العجلة الخامسة" أحيانًا كمرادف لمثل هذه المقطورات.

مصطلح "العجلة الخامسة" مشتق من وصلة مماثلة كانت تُستخدم في العربات ذات الأربع عجلات التي تجرها الخيول . تسمح هذه الوصلة لمجموعة المحور الأمامي بالدوران في المستوى الأفقي، مما يُسهّل الانعطاف ويمنع المركبة من الانقلاب، وهو ما قد يحدث في حال وجود محور واحد فقط. تُوضع عجلة على الجزء الخلفي من هيكل الشاحنة، التي كانت آنذاك تحتوي على أربع عجلات فقط، فتُصبح العجلة الإضافية "العجلة الخامسة". كان لا بد من رفع المقطورة حتى يتمكن مسمارها من الانزلاق في الفتحة المركزية للعجلة الخامسة.

لم تكن العجلات الخامسة في الأصل دائرية تمامًا، بل كانت تُصنع يدويًا. وعندما بدأ الإنتاج الضخم لقطع غيار العربات في أوائل القرن التاسع عشر، كانت العجلات الخامسة من أوائل المنتجات التي صُنعت. وقد مُنحت براءات اختراع عديدة لتصميم العجلات الخامسة. حصل إدوارد وتشارلز إيفريت من كوينسي، إلينوي، على براءة اختراع لنوع من العجلات الخامسة عام 1850، تلاهما تصميم غوتشز لكتلة رأس معدنية وعجلة خامسة عام 1870، ثم تصميم ويلكوكس للعجلة الخامسة عام 1905.

شاركت جرارة بخارية من طراز Thornycroft مزودة بمقطورة مفصلية في تجارب المركبات الثقيلة لعام 1898 في ليفربول والتي أقيمت في الفترة من 24 إلى 28 مايو. ^{[ 1 ]} تم بناء المقطورة ووحدة الجرار بواسطة شركة Steam Carriage and Wagon Company في تشيسويك، وتم ربطهما بواسطة قرص دوار، على الرغم من أن تفاصيل الوصلة لم يتم الكشف عنها باستثناء رسم تخطيطي.

من الأمثلة المبكرة الأخرى على استخدام العجلة الخامسة في المركبات الآلية، جرار شركة تي. توارد وشركاه البخاري الذي عُرض في معرض جمعية نورثمبرلاند الزراعية في نيوكاسل أبون تاين في يوليو 1898، ^{[ 2 ]} ووُصف بالتفصيل في عدد سبتمبر من مجلة السيارات. ^{[ 3 ]} يُظهر الجرار وهو يجر مقطورة (أو شاحنة). "يُلاحظ أن العجلات الأمامية للشاحنة قد أُزيلت، حيث يُحمل الجزء الأمامي من هيكل الجرار على الجزء الخلفي منه، والمُجهز بقرص دوار ذي محور لولبي قابل للتعديل." "بهذه الطريقة، يُمكن نقل الجزء الأكبر من حمولة الشاحنة إلى الجزء الخلفي من الجرار، مما يزيد من الحمل على العجلات الخلفية (العجلات الدافعة) للجرار، وبالتالي يزيد من قوة التماسك." ويشيرون إلى أن "نظام الجرار، بطبيعة الحال، يعني في الواقع مركبة مفصلية بست عجلات". في السادس من أغسطس عام ١٨٩٨، انطلقت عربة تجر مقطورة محملة بثلاثين راكبًا، قاطعةً مسافة ١٤ ميلًا (٢٣ كيلومترًا) من نيوكاسل إلى دورهام دون توقف للتزود بالماء. وبعد توقفها في ساحة السوق لمدة ساعتين، حيث اجتذبت حشدًا كبيرًا، استدارت العربة "بشكل شبه دائري" وأكملت رحلة العودة دون أي مشاكل على التلال الواقعة بينهما. ^{[ ٤ ]} كانت العجلة الخامسة، أو القرص الدوار، لهذه العربات قرصًا كاملًا، وقد ظهرت صورتها في مقال سبتمبر ١٨٩٨. كما تضمن تقرير سبتمبر تفاصيل تسليم إحدى هذه العربات واختبارها بنجاح لنقل حمولات من الفحم عبر الطرق الجبلية في موربيث . 

يُنسب اختراع العجلة الخامسة للشاحنات الآلية غالبًا إلى المخترع الأمريكي تشارلز إتش. مارتن، صاحب شركة مارتن روكينج فيفث ويل، الذي ابتكرها عام 1915. ^{[ 5 ]} وقُدِّم طلب براءة اختراع لها عام 1915، وتمت الموافقة عليه نهائيًا عام 1916، مع اعتبار هيرمان فار المخترع ومارتن صاحب الحقوق. وعندما أسسا شركة مارتن فيفث ويل، كان مارتن رئيسًا لها، وفار سكرتيرًا. ويُثار تساؤل مشروع حول ما إذا كان بالإمكان اعتبار العجلة الخامسة علامة فارقة منفصلة عن المقطورة النصفية. ففي نهاية المطاف، يكمن الغرض من العجلة الخامسة في ربط الجرار بالمقطورة؛ وبالفعل، كانت المقطورات موجودة قبل أن يُقدِّم تشارلز إتش. مارتن عجلته روكينج فيفث ويل عام 1915. في ذلك الوقت، كانت العجلة الخامسة عبارة عن عجلة تتحرك مع المقطورة، على عكس التقنية الحديثة التي تُثبِّت محورًا رئيسيًا. تكمن أهمية العجلة الخامسة في قدرتها على تمكين مالكي أساطيل النقل من ربط المقطورات الكبيرة بالجرارات بسهولة وأمان، وفي الحرية التي منحتهم إياها في استبدال المقطورات. بدون وصلة الجرّ، سيبدو نظام التوزيع الحديث مختلفًا تمامًا، إذ لن يكون تحميل وتفريغ الشاحنات سهلًا. صحيح أن المقطورة النصفية زادت من سعة الشاحنات، إلا أن وصلة الجرّ هي التي منحت السائقين المرونة اللازمة لمواصلة الحركة بينما يقوم المستلمون بتفريغ الشحنات التي قاموا بتسليمها للتو.

ساهمت شركة Fruehauf Trailer Corporation في نجاح نظام Martin Rocking 5th Wheel من خلال تركيبه على تصميمها الجديد والشائع للمقطورات النصفية. اخترع أوغست Fruehauf المقطورة النصفية عام 1914 بنظام وصلة العجلة الخامسة الخاص به. واعتمد نظام Martin Rocking 5th Wheel عام 1916. وبحلول ذلك العام، كانت Fruehauf تُنتج المقطورات النصفية بالتوازي مع شركة Federal Truck. كما تعاقدت هاتان الشركتان، ومقرهما ديترويت، مع الجيش خلال الحرب العالمية الأولى، حيث أرسلتا قافلة من الإمدادات والرجال والمعدات من ديترويت إلى أحواض بناء السفن في نورفولك، فرجينيا، لنقلها إلى الجبهة في أوروبا. ^{[ 6 ]}

تجاوزت مبيعات شركة فروهاوف من المقطورات النصفية حاجز المليون دولار بحلول عام ١٩٢٠. وبعد افتتاح فرع لها في شيكاغو، ثم في دي موين، أصبحت مقطوراتها، ولا سيما مقطورة مارتن روكينج ذات العجلة الخامسة، المركبة التجارية الأكثر مبيعًا في تلك الحقبة. وأصبح شعار فروهاوف "الحصان يستطيع جرّ أكثر مما يستطيع حمله، وكذلك الشاحنة" شعارًا دعائيًا لها. وتهافت التجار والمصنعون والشركات في جميع القطاعات على المقطورات النصفية، وعلى مفهوم النقل المكوك الذي قدمته فروهاوف باستخدام شاحنة جرّ واحدة ومقطورتين نصفيتين أو أكثر. ^{[ ٧ ]}

استخدمت شركة Fruehauf نظام Martin Rocking 5th Wheel حتى عام 1919 على الأقل. في أوائل ذلك العام، تم تقديم وصلة يدوية إلى الصناعة بواسطة Fruehauf وتم استبدال الرافعات التي تعمل كدعامات أمامية للمقطورة النصفية بعجلات يتم رفعها وخفضها يدويًا.

في عام 1926، قدمت شركة فروهاوف المقطورة نصف الآلية التي يتم فيها ربط وفصل الجرار ميكانيكيًا عن طريق حركة الجرار. وقد أقر خبراء النقل فورًا بأن تقديم فروهاوف للمقطورة نصف الآلية يُعد إسهامًا كبيرًا في هذه الصناعة. ^{[ 8 ]}

هيمنت وصلة المقطورة شبه الأوتوماتيكية الحاصلة على براءة اختراع من قبل شركة Fruehauf على سوق المقطورات شبه حتى تم بيع أصول شركة Fruehauf Trailer Corporation في حالة الإفلاس إلى شركة Wabash National في عام 1997.

تم إصدار براءة اختراع أخرى للعجلة الخامسة US 2,053,812 ^{[ 9 ]} إلى تشارلز إي. برادشو من ويلفيل، فيرجينيا ، تم تقديمها في 18 مارس 1936 وتم منحها في 8 سبتمبر 1936. تم تخصيص ثلث تلك البراءة لتشارلز مارتن، وهو أيضًا من ويلفيل.

تسمح وصلات الجر الحديثة ذات العجلة الخامسة بانزلاق المقطورات داخلها وتثبيتها بإحكام عند صيانتها بشكل صحيح. يُعدّ تعشيق محور الدوران في آلية قفل العجلة الخامسة الوسيلة الوحيدة للربط بين الجرار والمقطورة؛ ولا تُستخدم أي أجهزة أو آليات أمان أخرى. تستخدم وصلات الجر وخطافات الجر سلاسل أمان في حالة انفصال المقطورة أثناء السير. كما يُمكن ربط المقطورات ببعضها باستخدام وصلات الجر ذات العجلة الخامسة، مما يُنشئ ما يُعرف بـ" قطار المقطورات" .

• قضيب السحب (النقل)
• مقطورة (مركبة) §  العجلة الخامسة والرقبة المعقوفة
• رينغفيدر
• وصلة سحب
• وحدة جرار