טכנוקרט: על ביומכניקה ומנופים

גם אחרי כמעט ארבעים שנות רכיבה, מסתבר שיש עדיין מקום לכל מני 'פעם ראשונה ש…'.  איזה כיף, לא? רק שהמקרה שמביא אותי לכתוב את הטור של החודש לא היה כזה מלבב. הלוואי שזה היה משהו כמו 'פעם ראשונה שאני קופץ לים עם אופנוע ממעגן'. אז לא. מדובר בפעם הראשונה בחיים שאני חוטף את הרוע המוזר והחמקמק הזה שנקרא באנגלית ARM PUMP .

שבועיים אחורה. מרוץ ראשון לעונת הקלאסיים באיטליה, מקצה דירוג ראשון. שעה לפני המקצה אני מרכיב את מחממי הצמיגים, וככה בדרך אגב מציץ אל הבפנים של קליפרי הברמבו של הקאוואסאקי. אופס, נותרו פחות מ-2 מילימטרים של עובי חומר ברפידות. לא טוב. בכלל לא טוב. עם הלחץ שיש לי בתקופה האחרונה בעבודה בקושי בדקתי את האופנוע לפני שהעליתי אותו לנגרר, ועכשיו אני חוטף את התוצאות של החיפוף. האמת היא שהתכוונתי להתחרות עם אופנוע אחר וברגע האחרון נאלצתי לשלוף אותו. תירוצים, אני יודע. שולף את ארגז החלפים למרוצים שיש באוטו, הופך את כולו בטירוף על הרצפה, ושולף משם סט רפידות לשעת חירום. לא תרכובת למרוצים כמו הסט על האופנוע, אבל עם כל כך מעט זמן לפני המקצה, זה הפתרון היחידי בעצם. חברתי לורלה מביטה בתימהון מהול בעצבים על ערימת החלקים שהשארתי לה מתחת לחופה בזמן שאני עולה על האופנוע ויוצא למקצה. שתי הקפות כדי 'להריץ' את הרפידות מעט, מתחיל ללחוץ, ובסוף הישורת הראשונה מגיע רגע 'הו שיט!' רציני. האופנוע פשוט לא בולם, או לפחות זה לא דומה בכלל לעוצמת הבלימה עם רפידות המרוץ.

בבלימות הבאות אני לוחץ את ידית הבלם כמעט בכוח כפול, ואיכשהו מצליח לא להמשיך ישר ברוב הפניות. נכנס לפיטס, ומסתבר שהזמנים לא ממש רעים, רק שכאשר אני מוריד את החליפה משהו בשרירי האמה הימנית לא נראה ממש נורמלי. למה הם פתאום נראים פי שניים בגודל? כאשר אני יושב לאכול עם לורלה, אני קולט שאני בקושי מצליח להחזיק את המזלג ביד. במקצה הדירוג השני אני מבין שהמצב על גבול המסוכן. לא רק שעכשיו אין לי כוח ללחוץ את הידית בכוח הדרוש עם הרפידות הפחות טובות, אלא שאני אפילו מתקשה לפתוח גז עד הסוף ולהחזיק את הכידון כמו שצריך, ואני חותך החוצה הרבה לפני שהמקצה נגמר. כעת זה לא רק השריר שתפוס לגמרי כי אם גם הגידים שכואבים בכל פעם שסוגרים את היד.

אפשר להסתלבט על פדרוסה שהוציא את עצמו מה-MotoGP בגלל בעיה דומה (השדרנים האיטלקים נוהגים לכנות אותו 'קמומיל', אגב), אבל כאשר אתה חווה את התופעה מיד ראשונה, אתה מבין כמה זה נורא להיות ב- 200 קמ"ש פלוס ולהרגיש שאתה רק בחצי שליטה על הכידון, בלמים וגז. למחרת, עם קצת מנוחה, המצב משתפר מעט. אני גם מאתר סט רפידות עם החומר הנכון (תרכובת ה-SC של ברמבו מומלצת בחום גם לכביש), ומצליח לסיים את המרוץ במקום השלישי רק בגלל ששלוש הקפות לסיום מישהו מתפוצץ קשות, מונף דגל אדום והמרוץ מופסק. חותם שלא הייתי יכול להחזיק קצב סביר אם המרוץ היה ממשיך, ובטח הייתי מתחיל לנשור אחורה.

אז אם בטכנוקרט מהעבר עסקנו בארגונומיה, תנוחת ישיבה ונוחות העכוזיים, הרי שלמערכת המשולבת של אדם-מכונה יש עוד היבט: ביומכאניקה. הדוגמה הפשוטה ביותר למה זה אומר יכולה להיות צבת/מקצץ. ליד שלנו יש כוח אופייני שאנחנו מסוגלים ללחוץ איתו נניח 50 ק"ג. אבל כדי לקצוץ חוט ברזל פשוט עם צבת, 50 ק"ג לא יספיקו, אז על ידי שימוש בעיקרון המנוף, בצד האחיזה של הצבת יהיו לנו זרועות באורך של נניח 15 ס"מ בזמן שבצד שבו יש את להבי הקיצוץ האורך הוא רק 3 ס"מ כך שהכוח מוכפל פי חמישה ואז אנחנו יכולים להפעיל על חוט הברזל המסכן 250 ק"ג של כוח.

אם רוצים לפשט, אפשר לומר שבמה שנוגע  לביומכאניקה של אופנוע, התורה כמעט מתחילה ונגמרת כאן. בנקודות העיקריות שבו יש ממשק ביומכאני של רוכב עם האופנוע, ידיות (בלם קדמי, מצמד וכידון), רגליות (בלם אחורי, הילוכים) וידית הגז, יש לנו בעצם עסק עם ניצול כוח פיזי שאנחנו מסוגלים ליצור מול הכוח המכאני שנדרש כדי להפעיל את אותה מערכת. על ידי הכפלה די פשוטה של הכוח באמצעות כמה סוגים בסיסיים של מערכות מנופים ו/או מנגנונים הידראוליים, אפשר לייצר את הכוחות האדירים הללו גם אם יש לנו יכולת ללחוץ בכוח של חמישים ק"ג בלבד. התרגום המיידי של  דוגמת הפלאייר לאופנוע, מצוי כמובן בידיות הבלם והמצמד. אם לוקחים יחס בין אורכי מנוף היד למנוף המשאבה של  1 ל-5, הרי שעם לחיצה של 50 ק"ג, הבוכנה נלחצת בכוח של 250 ק"ג. הוסיפו לכך את ההכפלה ההידראולית בין קוטר בוכנת המשאבה לבין קוטר הבוכנות בקליפר (קוטר בריבוע לחלק לקוטר בריבוע) ותגלו שבמו ידיכם אתם מצליחים ללחוץ את רפידות הבלם בכוחות שיכולים להגיע לטון או אפילו שניים!

לפי ההסבר הזה חלק מכם בטח יגיע למסקנה המבריקה שאם רוצים כוח בלימה יותר גדול, כל מה שצריך לעשות זה לשנות את יחס האורכים בין נקודת הכוח של היד לבין זו של המשאבה, ואתם יודעים מה – אתם אפילו צודקים. רק שאת הפטנט לרעיון הפשוט כבר רשמו חברות  כמו ברמבו ו-AP RACING אשר מציעות לרייסרים המקצועיים שבינינו משאבות עם יחס יד/מנוף מתכוונן – פטנט שקיים גם בלא מעט מנופי בלימה של  אופני הרים. לרעיון יש גם מגבלות, שכן מעל יחס הכפלה מסוים הכוחות הם כל כך גדולים, שחלקים שנראים לכאורה מוצקים ועמידים כמו הקליפרים וצינורות נוזל הבלמים (אפילו אם הם מפלדה שזורה), מתחילים להתעוות, והדבר מורגש בידית כסוג של  גמישות. תתפלאו, יש אנשים (ואני ביניהם) שלא אוהבים ידית  בלם מוצקה מדי, והגמישות הזו מוסיפה מעט לתחושה של מה הבלם הקדמי עושה בדיוק. אחרים אוהבים אותה 'בטון'. משאבות בלם כמו ה-19 RCS של ברמבו או ה-CP4125-26 של AP יכולות להציע פתרון כדי למצוא את הנקודה האופטימלית של 'רגישות' הבלם הקדמי

עם זאת, הביומכאניקה של היד בכלל ושל לחיצה באמצעות אצבעות היד יותר מורכבת ואינה רק עניין של אורכי מנוף. אם תביטו בווידאו הבא:

הווידאו נעשה באמצעות דגם שמדמה את פעולת הגידים (החוטים בווידאו), ותראו שכאשר לוחצים את היד, אלו הגלילים (PHALANX ברפואית מדוברת) הקרובים לכף היד שמסוגלים לייצר יותר כוח. אם תרצו הסבר פשוט, הרי שהמנוף שלהם יותר קטן כך שהם מייצרים יותר כוח. התמונה אולי גם יכולה לתרום להסבר

לא כאן המקום להיכנס לפרטים כמו למה ואיך, אבל ממדידות שנעשו עם הדוגמה של הפלאייר, מתברר שיש מרחק אופטימלי בין שתי הידיות של הפלאייר בו היד מצליחה להפיק את  הכוח הגדול ביותר. אם במקום אחת מידיות הפלאייר תציבו את הצינור של הכידון, הרי שתבינו שיש חשיבות גדולה למרחק שבין הידית לכידון. מרחק לא אופטימלי יכול לגרום לירידה בכוח של 20-25%. זה לגמרי לא מקרה שמזה עשרים שנה או יותר ידיות בלם קדמי עם אפשרות לכיוון של המרחק לכידון נכנסו לעולם הייצור הסדרתי. הידיות הללו נמצאות כמעט בכל אופנוע בנפח בינוני ומעלה, אבל כמה מכם התעכבו על לנסות לרכב עם הידית במצבי כיוון שונים כדי למצוא את זה אשר מניב את כוח הבלימה האופטימלי ופחות עייפות בשרירים? מניסיון, שווה לשחק קצת. רוב הסיכויים שתגלו שידית יותר  קרובה לכידון (בתנאי שהיא לא מתנגשת בכידון או לוכדת את אצבעות היד הקטנות) תניב את כוח הבלימה הטוב ביותר. ידית מרוחקת מדי עושה שימוש בחלק הקדמי של האצבעות אשר מבחינה ביומכאנית, כאמור, יותר חלשים.

ידיות בלם מתכווננות במרחק לכידון אמנם מוכרות, אך מעטים חושבים במובן הזה גם על ידית המצמד. ברכיבה עירונית למשל, מדובר בידית לא פחות חשובה שעושים בה שימוש גדול בהרבה. אז מסתבר שיש גם ידיות מצמד מתכווננות, וכמו עם ידית הבלם הן יכולות לעשות הבדל של יום ולילה לרוכב. הן מקובלות יותר באופנועים במיצוב גבוה, אך לעתים קרובות ידיות מצמד מתכווננות של דגמים יקרים יכולות להיות מותקנות גם באופנועים רבים אחרים. הידית שבתמונה למשל היא לטריומף דייטונה 675, אבל נראית כאחת שיכולה להתאים ללא מעט אופנועים אחרים. אני מתכונן לבדוק בקרוב מכיוון שגידי יד שמאל שלי גם מתחילים להראות סימני התעייפות מעבודת היום-יום עם העכבר של המחשב (אני איטר יד ימין). אחרי המבוא לביודינמיקה הקצר הזה וכיסוי נושא הידיות שעל הכידון, יגיע תורם של האזורים האחרים. סבלנות.