تبختر

الدعامة هي عنصر هيكلي شائع الاستخدام في الهندسة ، والطيران ، والهندسة المعمارية ، وعلم التشريح . تعمل الدعامات بشكل عام عن طريق مقاومة الضغط الطولي ، ولكنها قد تعمل أيضًا في مقاومة الشد.

يُستخدم مصطلح " الدعامة " أحيانًا كمرادف لمصطلح "الركيزة"، ^{[ 1 ]} لكن بعض المصادر تُميّز بين أن الركائز هي دعامات تُستخدم لفصل قوى الضغط، بينما الدعامات هي دعامات تُستخدم لربط قوى الشد. ^{[ 2 ]}

تشريح الإنسان

تتمثل إحدى وظائف عظمة الترقوة في العمل كدعامة بين لوح الكتف وعظمة القص ، مقاومةً القوى التي قد تُقرّب الطرف العلوي من القفص الصدري . ويُعدّ إبقاء الطرف العلوي بعيدًا عن القفص الصدري أمرًا حيويًا لمدى حركته . وقد يُلاحظ غياب كامل لعظمة الترقوة في خلل التنسج القحفي الترقوي ، ويُبرز التقارب غير الطبيعي للكتفين من المستوى المتوسط في حالات هذه الحالة الوراثية أهمية عظمة الترقوة كدعامة.

الهندسة المعمارية والبناء

الدعامة مصطلح شائع في مجال الهياكل الخشبية ، يُطلق على دعامة أو ركيزة من قطع خشبية أخف وزنًا من العمود. غالبًا ما تُستخدم الدعامات في هياكل الأسقف، حيث تُربط إما بعارضة الربط أو بالعمود الرئيسي، وصولًا إلى العارضة الرئيسية. قد تكون الدعامات عمودية تمامًا أو مائلة (وتُسمى حينها بالدعامات المائلة أو المائلة بزاوية)، وقد تكون مستقيمة أو منحنية. في المملكة المتحدة، يُستخدم مصطلح "الدعامة" عمومًا بمعنى قطعة أخف وزنًا: فالعمود الرئيسي يحمل عارضة السقف، بينما لا تحملها دعامة السقف الرئيسية، والعمود الأوسط يحمل لوحًا، بينما لا تحمله دعامة السقف الرئيسية، والعمود العلوي يحمل لوحًا علويًا، بينما لا تحمله دعامة السقف الرئيسية.

يؤدي استخدام الدعامات أو الحواجز بين عوارض الأرضية إلى زيادة قوة نظام الأرضية.

توفر الدعامات دعمًا خارجيًا في اتجاهها الطولي، والذي يمكن استخدامه للحفاظ على فصل مكونين آخرين، مما يؤدي إلى عكس وظيفة الربط .

في مجال الأنابيب، تعمل الدعامات على تقييد حركة أحد المكونات في اتجاه واحد مع السماح بالحركة أو الانكماش في اتجاه آخر. ^{[ 3 ]}

تُستخدم قنوات الدعامات المصنوعة من الفولاذ أو الألومنيوم أو البلاستيك المقوى بالألياف بكثرة في صناعة البناء، وغالبًا ما تُستخدم في دعم صواني الكابلات وغيرها من أشكال إدارة الكابلات وأنظمة دعم الأنابيب.

الطائرات

استُخدمت دعامات وأسلاك تقوية متنوعة على نطاق واسع في الطائرات القديمة لتقوية وتدعيم الهيكل الرئيسي، بل وأحيانًا لتشكيله. وخلال عشرينيات وثلاثينيات القرن العشرين، تراجع استخدامها لصالح تصميم الكابولي ذي مقاومة الهواء المنخفضة . وتتعرض معظم دعامات تقوية الطائرات لأحمال الضغط بشكل أساسي، بينما تتحمل الأسلاك أحمال الشد. وازداد استخدام دعامات الرفع خلال فترة التحول، ولا تزال تُستخدم في الطائرات الصغيرة اليوم حيث لا يُمثل الأداء الأمثل أولوية. وعادةً ما تُستخدم هذه الدعامات في الطائرات أحادية السطح ذات الجناح العلوي ، وتعمل تحت تأثير الشد أثناء الطيران.

كما استُخدمت الدعامات على نطاق واسع لأسباب هيكلية بحتة لتثبيت المحركات وعجلات الهبوط والأحمال الأخرى. ولا تزال الأرجل المزودة بنوابض زيتية لعجلات الهبوط القابلة للسحب تُسمى دعامات زيتية .

الجسور

في تصميم الجسور ، تُستخدم الحبال السلكية لدعم سطح الجسر. تمتد هذه الحبال بشكل قطري من برج الجسر إلى سطحه. وتكون هذه الحبال تحت تأثير الشد، وعلى عكس بعض الدعامات الصلبة المستخدمة في تطبيقات أخرى ، لا يمكن استخدامها تحت تأثير الضغط. تُعد الحبال السلكية عنصرًا أساسيًا في الجسور المعلقة بالكابلات ، كما توجد أيضًا في الجسور ذات الدعامات الخارجية . ويمكن استخدامها اختياريًا في الجسور المعلقة .

السيارات

تُعدّ الدعامات، باعتبارها مكونات لهيكل السيارة ، إما دعامات سلبية لتقوية الهيكل و/أو جسم السيارة، أو مكونات فعّالة لنظام التعليق. ومن الأمثلة على الوحدات الفعّالة تصميم نظام التعليق اللولبي في السيارات ، حيث يجمع هذا النظام بين ممتص الصدمات والنابض في وحدة واحدة.

يُعدّ نظام ماكفرسون أحد أنواع دعامات التعليق الشائعة في السيارات . غالبًا ما تشتري شركات تصنيع السيارات دعامات ماكفرسون في مجموعات من أربع وحدات فرعية جاهزة، حيث يتم تركيبها على هياكل السيارات كجزء من عمليات التجميع الخاصة بها. يجمع نظام ماكفرسون بين الوظيفة الأساسية لممتص الصدمات (كمخمد )، والقدرة على تحمل الأحمال الجانبية غير الواقعة على طول محور الضغط، وهو ما يشبه إلى حد ما نظام التعليق ذي العمود المنزلق ، مما يُغني عن الحاجة إلى ذراع تعليق علوي . هذا يعني أن دعامة ماكفرسون يجب أن تتمتع بتصميم أكثر متانة، مع نقاط تثبيت قريبة من منتصفها لتحمل هذه الأحمال.

يُعدّ نظام التعليق الهوائي نوعًا شائعًا آخر من أنظمة التعليق ، وهو عبارة عن دعامة هوائية تجمع بين ممتص الصدمات والنابض الهوائي، ويمكن تصميمها بنفس طريقة نظام التعليق اللولبي . وتتوفر هذه الدعامات في معظم أنواع أنظمة التعليق، بما في ذلك نظام المحور الصلب ونظام ماكفرسون .

تُستخدم الدعامات في تطبيقات النقل، بدءًا من أنظمة التعليق على الطرق السريعة والوعرة، مرورًا بدعامات غطاء المحرك ونوافذ الأبواب الخلفية للسيارات، وصولًا إلى دعامات أجنحة الطائرات. تحتوي معظم الدعامات على محمل، ولكن فقط في حالة استخدام قواعد الدعامة كمحاور توجيه. في هذه الحالة، يُعد المحمل الجزء الأكثر عرضة للتآكل، نظرًا لتعرضه المستمر للاهتزازات، وتؤثر حالته على كلٍ من محاذاة العجلات واستجابة التوجيه. في أنظمة تعليق المركبات، تتكون الدعامات عادةً من زنبرك حلزوني وممتص صدمات. تشمل البدائل الأخرى لاستخدام الزنبرك الحلزوني كحامل قابل للانضغاط، الدعم عبر غاز النيتروجين المضغوط الذي يعمل كزنبرك، والدعم الصلب (الذيل الصلب) الذي لا يوفر انضغاطًا/تمددًا طوليًا ولا تخميدًا.

تاريخ

تم ابتكار دعامات ماكفرسون في سبعينيات القرن الماضي، بالتزامن مع تحوّل شركات صناعة السيارات من المركبات الكبيرة ذات الدفع الخلفي إلى المركبات الأكثر كفاءة في استهلاك الوقود ذات الدفع الأمامي. وتم تغيير نظام التعليق بالكامل ليتناسب مع التصميم الجديد للمركبات. وقد قلّصت هذه التصاميم الجديدة مساحة النظام التقليدي، المعروف بنظام التعليق ذي الذراع القصير/الذراع الطويل. ونتيجةً لذلك، أصبح نظام دعامات ماكفرسون المعيار الجديد لجميع السيارات، بما فيها ذات الدفع الأمامي والخلفي. ولا يتطلب نظام دعامات ماكفرسون ذراع تحكم علوي، أو جلبات، أو محور ارتكاز، على عكس الطرازات السابقة. ^{[ 4 ]}

خيارات المركبات

لا تُعدّ الدعامات مكونات أساسية في المركبات التي تفصل بين النوابض وممتصات الصدمات، حيث لا تتحمل ممتصات الصدمات أي وزن. كما تتوفر بعض المركبات بخيار استخدام زوج واحد فقط من الدعامات على مجموعة واحدة من العجلات، بينما يستخدم الزوج الآخر مجموعة مختلفة من ممتصات الصدمات والنوابض. وغالبًا ما يكون هذا الزوج الوحيد من الدعامات من نوع ماكفرسون . وتُتخذ هذه الخيارات لأسباب متعددة، منها الموازنة بين التكلفة الأولية والأداء وعوامل أخرى. تستخدم بعض المركبات نظام تعليق "عظم الترقوة المزدوج"، الذي يعتمد كليًا على ممتصات الصدمات. ويبدو أن السيارات الرياضية تُفضل هذا النوع من التعليق؛ إلا أن سيارة بورش 911 تُفضل الدعامات التقليدية.

صيانة

تُحافظ دعامات التعليق على استقامة نظام التعليق، بالإضافة إلى العديد من الوظائف الأخرى. للتحقق من سلامة دعامات التعليق، ما عليك سوى الوقوف على جانبي العجلة والبدء بتحريك السيارة لأعلى ولأسفل. عند الضغط على السيارة للأسفل، اتركها تعود إلى وضعها الأصلي. إذا استمرت في الارتداد، يُنصح بأخذ سيارتك إلى ميكانيكي لاستبدالها. يمكنك أيضًا فحص دعامات التعليق للتأكد من عدم وجود تسريب للزيت. ^{[ 5 ]} قد تؤدي دعامات التعليق التالفة إلى العديد من المشاكل، بما في ذلك كسر العجلة، وتفريغ الإطار، وتلف نظام التوجيه المعزز، وكسر النوابض، وكسر الوصلات، وغيرها الكثير من المشاكل في نظام التعليق. ضع كل هذه الأمور في اعتبارك عند قيادة سيارتك بدعامات تعليق تالفة. ^{[ 6 ]}