Aceasta este o întrebare interesantă! Ce anvelope ar trebui să folosească cel mai puternic vehicul de teren? Se pare că până și anvelopele MT (Mud Terrain) pot aluneca. Deci, ce poate face față cu adevărat drumurilor noroioase ca și cum ar fi teren plat? Răspunsul este „piese”. Buldozerele, excavatoarele sau cisternele-vehicule cu șenile nu par să alunece.
Să lăsăm deoparte diferențele dintre șenile și roți pentru moment și să înțelegem mai întâi relația dintre aria de forță și presiune.
Arie de forță mai mare=Presiune mai mică
Arie de forță mai mică=Presiune mai mare
Raportul dintre presiunea aplicată unui obiect și aria forței se numeștepresiune. Mai simplu spus, cu cât presiunea este mai mare, cu atât forța exercitată este mai mare.
Frecarea anvelopei este determinată de trei factori principali, iar aderența anvelopei necesită un factor suplimentar:
Rugozitatea suprafeței zonei de contact
Presiune pozitivă
Zona de contact
Frecarea depinde de primii doi factori. Doar atunci când frecarea este suficient de puternică, anvelopa poate evita alunecarea. Cu toate acestea,presiune pozitivăeste constantă - greutatea proprie a vehiculului rămâne în mare parte neschimbată și doar greutatea combinată a șoferului și a pasagerilor va avea un impact mic.
Deci, factorii de bază care determină aderența anvelopei sunt rugozitatea suprafeței și zona de contact. Zona de contact se referă în principal la lățimea anvelopei. Anvelopele mai late se pot deforma mai mult, îmbunătățind aderența la viteze mari. În general, anvelopele mai largi sunt mai predispuse să alunece pe zăpadă și gheață, în timp ce anvelopele mai înguste sunt mai puțin susceptibile să alunece. Dar diferența este minimă atunci când se utilizează lanțuri antiderapante.
Dacă masa vehiculului rămâne aceeași, presiunea asupra anvelopei rămâne neschimbată. Dacă presiunea rămâne constantă, singura modalitate de a o crește este prin reducereazona de forta.
Presiunea depinde atât de suprafața forței, cât și de presiunea pozitivă - la fel ca frecarea depinde de rugozitatea suprafeței și de zona de contact. Dacă presiunea pozitivă nu poate fi schimbată, singura modalitate de a crește presiunea este reducerea zonei de contact. Cu toate acestea, o zonă de contact mai mare ar reduce presiunea, iar pentru anvelopele din cauciuc, acest lucru poate îmbunătăți aderența, permițând anvelopei să se deformeze. Dar pentru lanțurile sau șenile antiderapante, care sunt fabricate din metal, deformarea nu este un factor, astfel încât suprafața de contact poate fi redusă.
Această explicație ar putea fi puțin dificil de urmat, așa că haideți să o simplificăm. Mărirea zonei de contact nu face decât să îmbunătățească aderența anvelopelor din cauciuc, dar nu și frecarea. O zonă de contact mai mare reduce de fapt frecarea, deoarece duce la o suprafață de contact mai netedă.
Dacă o șină a fost realizată dintr-o placă de oțel netedă, zona sa de contact cu solul ar fi prea mare, rezultând o presiune redusă și o frecare scăzută, determinând-o să alunece. Cu toate acestea, majoritatea șinelor sunt proiectate cu secțiuni încastrate, lăsând doar marginile metalice proeminente în contact cu solul. Aceasta reduce suprafața de contact și crește rugozitatea suprafeței de contact (cu denivelări/neuniforme), ceea ce la rândul său crește frecarea. Acesta este motivul pentru care vehiculele pe șenile, în general, nu alunecă, deși greutatea rezervoarelor sau a excavatoarelor ajută și ea.
(Deși roțile șinei sunt netede, ele sunt doar roți portante. Roțile motoare sunt special concepute pentru a se conecta cu șina.)
Lanțurile antiderapante imită urmele. Lanțurile metalice antiderapante sunt asemănătoare șenilelor, dar deoarece masa mașinii este mult mai mică, presiunea exercitată cu lanțurile metalice este încă scăzută. Nu este suficient să zdrobești gheața sau stratul de zăpadă compactat în gheață. Frecarea la poziția de eliberare este prea scăzută, ceea ce duce la alunecarea continuă.
Multe lanțuri antiderapante sunt echipate cu vârfuri din tendon de vacă. Vârfurile acestor vârfuri sunt mici, iar anvelopele apasă pe sol, doar vârfurile făcând contact. Aceasta înseamnă că suprafața de contact este extrem de mică, menținând presiunea neschimbată, dar crescând-o foarte mult. Presiunea ridicată permite vârfurilor să pătrundă în gheață, ceea ce ajută la împingerea mașinii înainte.
Acesta este motivul pentru care anvelopele echipate cu lanțuri antiderapante nu alunecă. Doar lanțurile care pot pătrunde în gheață sau cele cu frecare extrem de mare pot preveni alunecarea - ceva ce anvelopele în sine nu pot realiza. Prin urmare, conducerea pe zăpadă sau gheață necesită lanțuri antiderapante cu vârfuri sau roți de șenile modificate (deși acestea din urmă sunt costisitoare și nepractice).
În concluzie:Lanțurile antiderapante cu vârfuri cresc presiunea și frecarea pe suprafețele alunecoase, ajutând anvelopele să se prindă de sol și prevenind derapajul.