عجلة سلكية

العجلات السلكية ، أو العجلات ذات الأسلاك الشعاعية ، أو العجلات ذات الأسلاك الشعاعية المشدودة ، أو عجلات "التعليق" ، هي عجلات تتصل حوافها بمحاورها بواسطة أسلاك شعاعية . ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} على الرغم من أن هذه الأسلاك أكثر صلابة بكثير من حبل سلكي ذي قطر مماثل ، إلا أنها تعمل ميكانيكيًا بنفس طريقة الأسلاك المرنة المشدودة ، حيث تحافظ على استقامة الحافة مع تحمل الأحمال المطبقة. يجب عدم الخلط بين مصطلح "عجلة التعليق" ونظام تعليق المركبة . ^{[ 3 ]}

تُستخدم العجلات السلكية في معظم الدراجات الهوائية ، ولا تزال تُستخدم في العديد من الدراجات النارية . وقد اخترعها مهندس الطيران جورج كايلي عام 1808. ^{[ 4 ]} مع أن كايلي كان أول من اقترح العجلات السلكية، إلا أنه لم يتقدم بطلب للحصول على براءة اختراع. مُنحت أول براءة اختراع للعجلات السلكية لثيودور جونز من لندن، إنجلترا، في 11 أكتوبر 1826. ^{[ 5 ]} وكان يوجين ماير من باريس، فرنسا، أول من حصل على براءة اختراع للعجلات السلكية في الدراجات الهوائية عام 1869. ^{[ 6 ]}

لم تكن عجلات الدراجات الهوائية قوية بما يكفي للسيارات حتى تطوير العجلات ذات الأسلاك المماسية. وسرعان ما انتشرت هذه العجلات في عالم الدراجات الهوائية والدراجات ثلاثية العجلات النارية، لكنها لم تكن شائعة في السيارات حتى حوالي عام 1907. وقد شجع على ذلك تصميم جون بو للعجلات القابلة للفصل والتبديل الحاصلة على براءة اختراع من شركة رودج-ويتورث . وتعود مقاومة هذه العجلات لإجهادات الكبح والتسارع إلى صفين داخليين من الأسلاك المماسية. كما وفر صف خارجي من الأسلاك الشعاعية قوة جانبية ضد إجهادات الانعطاف. وكانت هذه العجلات مقعرة بعمق بحيث تكون محاور التوجيه أقرب ما يمكن إلى خط منتصف الإطارات. ومن مميزاتها الأخرى سهولة فصلها بفضل تركيبها على محاور وهمية مسننة . وتُعرف عملية تجميع العجلات السلكية باسم "بناء العجلات" .

منذ بداياتها، استخدمت السيارات إما عجلات سلكية أو عجلات ثقيلة من الخشب أو الفولاذ المضغوط ذات أضلاع تشبه عجلات المدفعية. وقد ساهم تطوير المحاور سريعة الفك، سواء من تصميم رودج-ويتورث أو رايلي، بشكل كبير في انتشار العجلات السلكية، وأدى ذلك، بشكل غير مباشر، إلى تركيب "عجلات احتياطية". بعد أن ثبت عدم كفاءة عجلات المدفعية الخشبية ذات الأضلاع ، دفع العديد من المصنّعين الأمريكيين لجون بو، من شركة رودج-ويتورث، رسومًا مقابل تصنيع العجلات السلكية باستخدام براءات اختراعه. تراجعت شعبية عجلات المدفعية في أواخر عشرينيات القرن الماضي، وحلّت محلها عجلات الفولاذ المضغوط الأرخص ثمنًا التي طورها جوزيف سانكي، حيثما لم يكن السعر المرتفع للعجلات السلكية مبررًا بتوفير الوزن.

• نموذج لعجلات سلكية للسيارات
• 
  كاديلاك
• 
  كرايسلر
• 
  فورد
• 
  لينكولن
• 
  باكارد
• 
  عجلات رولز رويس فانتوم III موديل 1937 عالية الجودة ذات قفل مركزي (سلكي) انسيابية بفضل ألواح الرف.
• 
  عجلات سلكية على سيارة ألفا روميو 6C 1750 سبايدر سوبرسبورت موديل 1929
• 
  عجلات سلكية على سيارة MGA موديل 1957
• 
  عجلة سلكية من نوع رودج-ويتورث على سيارة فوكسهول 25 موديل 1922

في وقت من الأوقات، كانت الدراجات النارية تستخدم عجلات سلكية مصنوعة من مكونات منفصلة ، ​​ولكن باستثناء دراجات المغامرات أو إندورو أو الدراجات الترابية ، فإنها تستخدم الآن بشكل أساسي لمظهرها الكلاسيكي.

• دراجات نارية بعجلات سلكية
• 
  عجلات سلكية على دراجة نارية من طراز كورتيس V-8 موديل 1906
• 
  عجلات سلكية على دراجة نارية فرنسية من طراز سان سو باب ^{[ 10 ]}
• 
  عجلات سلكية على دراجة نارية حديثة من طراز موتوكروس
• 
  عجلات سلكية على دراجة نارية حديثة من طراز إندورو
• 
  عجلات سلكية على دراجة نارية حديثة من طراز كروزر
• 
  عجلات سلكية في أول دراجة نارية من هارلي ديفيدسون

كان أول استخدام ناجح تجاريًا للعجلات السلكية في الدراجات الهوائية. وقد تم إدخالها في وقت مبكر من تطوير الدراجة، بعد فترة وجيزة من اعتماد الإطارات المطاطية الصلبة. ومثّل هذا التطور تحسنًا كبيرًا مقارنةً بالعجلات الخشبية القديمة، سواء من حيث الوزن أو الراحة (حيث ساعدت مرونة العجلة المتزايدة على امتصاص اهتزازات الطريق). ^{[ 11 ]}

في إنجلترا، قام المهندس ويليام ستانلي بتطوير عجلة العنكبوت ذات الأسلاك الفولاذية عام 1849، والتي تُعدّ تحسينًا على العجلات الخشبية الضخمة ذات الأسلاك التي كانت تُستخدم آنذاك في الدراجات ثلاثية العجلات التي كان صاحب عمله يصنعها. ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}

تُصنّع شركات تصنيع الدراجات ملايين العجلات سنويًا، باستخدام أنماط الأسلاك المتقاطعة الشائعة، حيث يتحدد عدد الأسلاك في العجلة بتقاطع الأسلاك المتجاورة. أما صانعو عجلات فرق السباق وفي متاجر الدراجات المتميزة، فيصنعون عجلات بأنماط أخرى مثل التقاطع المزدوج، أو التقاطع الأحادي، أو بدون تقاطع (ويُطلق عليها عادةً اسم "شعاعية"). وقد استُخدمت العديد من هذه الأنماط لأكثر من مئة عام. ويُزعم أن أنماط الأسلاك المتقاطعة تتمتع بقوة وثبات أكبر، وأن الأنماط غير المنتظمة تُعدّ أشكالًا فنية ذات قيمة هيكلية ضئيلة. ^{[ 15 ]}

في ثمانينيات القرن الماضي، بدأت العجلات المصبوبة ذات الخمسة أو الستة أضلاع الصلبة بالظهور في الألعاب الأولمبية وسباقات المحترفين. تتميز هذه العجلات بمزايا في تطبيقات متخصصة، مثل سباقات السرعة ضد الساعة، ولكن تُستخدم العجلات ذات الأضلاع السلكية في معظم الأغراض.

رد فعل عجلة ذات أسلاك مشدودة جيدًا، كما هو الحال عند جلوس راكب دراجة، لحمل شعاعي، هو أن العجلة تتسطح قليلًا بالقرب من منطقة التلامس مع الأرض. ويبقى باقي العجلة دائريًا تقريبًا. ^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]} لا يزداد شد جميع الأسلاك بشكل ملحوظ؛ بل يقل شد الأسلاك الموجودة أسفل المحور مباشرةً فقط. ^{[ 15 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]} ولا يزال الجدل قائمًا حول أفضل طريقة لوصف هذه الحالة. ^{[ 25 ]} ويستنتج بعض الباحثين من ذلك أن المحور "يرتكز" على الأسلاك الموجودة أسفله مباشرةً والتي تشهد انخفاضًا في الشد، على الرغم من أن الأسلاك الموجودة أسفل المحور لا تُؤثر بقوة صاعدة عليه، ويمكن استبدالها بسلاسل دون تغيير كبير في خصائص العجلة الفيزيائية. ^{[ 20 ] [ 15 ]} ويخلص مؤلفون آخرون إلى أن محور العجلة "يعلق" من تلك الأضلاع التي تعلوه والتي تُسلط قوةً لأعلى عليه، والتي يكون توترها أعلى من توتر الأضلاع التي أسفله والتي تسحبه لأسفل. ^{[ 23 ] [ 26 ]}

على الرغم من أن العجلات السلكية تتكون من أسلاك رفيعة ومرنة نسبيًا، إلا أنها تتميز بصلابة شعاعية وتوفر مرونة تعليق ضئيلة للغاية مقارنة حتى بإطارات الدراجات الهوائية ذات الضغط العالي . ^{[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]}

• عجلات سلكية
• 
  عجلات دراجة هوائية بنمط شعاعي للأشعة (يسار) وثلاثة تقاطعات (يمين)
• 
  دراجات هارلي ديفيدسون القديمة ذات العجلات السلكية
• 
  عجلة تعليق في مستودع قناة حوض بورتلاند

• Astounding.org.uk ، تحليل لانحراف العجلات السلكية.
• Duke.edu ، تحليل لانحراف العجلات السلكية ( بصيغة PDF ).