هذا سؤال مثير للاهتمام! ما هي الإطارات التي يجب أن تستخدمها أقوى مركبة للطرق الوعرة؟ يبدو أنه حتى إطارات MT (Mud Terrain) يمكن أن تنزلق. إذًا، ما الذي يمكنه حقًا التعامل مع الطرق الموحلة وكأنها أرض مسطحة؟ الجواب هو "المسارات". لا يبدو أن الجرافات أو الحفارات أو المركبات الدبابات ذات المسارات تنزلق.
دعونا نضع جانبًا الاختلافات بين المسارات والعجلات في الوقت الحالي ونفهم أولاً العلاقة بين منطقة القوة والضغط.
مساحة قوة أكبر=ضغط أصغر
منطقة قوة أصغر=ضغط أكبر
تسمى نسبة الضغط المطبق على الجسم إلى مساحة القوةضغط. ببساطة، كلما زاد الضغط، زادت القوة المبذولة.
يتم تحديد احتكاك الإطارات من خلال ثلاثة عوامل رئيسية، ويتطلب تماسك الإطار عاملاً إضافياً:
خشونة سطح منطقة الاتصال
الضغط الإيجابي
منطقة الاتصال
يعتمد الاحتكاك على العاملين الأولين. فقط عندما يكون الاحتكاك قويًا بدرجة كافية يمكن للإطار تجنب الانزلاق. لكن،الضغط الإيجابيثابت - يظل الوزن الفارغ للمركبة دون تغيير إلى حد كبير، وسيكون للوزن المشترك للسائق والركاب فقط تأثير بسيط.
لذلك، فإن العوامل الأساسية التي تحدد تماسك الإطارات هي خشونة السطح ومنطقة التلامس. تشير منطقة الاتصال بشكل أساسي إلى عرض الإطار. يمكن للإطارات الأوسع أن تتشوه بشكل أكبر، مما يؤدي إلى تحسين الثبات عند السرعات العالية. بشكل عام، الإطارات الأعرض أكثر عرضة للانزلاق على الثلج والجليد، في حين أن الإطارات الأضيق أقل عرضة للانزلاق. لكن الفرق يكون ضئيلًا عند استخدام السلاسل المانعة للانزلاق.
إذا ظلت كتلة السيارة كما هي، فإن الضغط على الإطار يبقى دون تغيير. إذا ظل الضغط ثابتًا، فإن الطريقة الوحيدة لزيادته هي تقليل الضغطمنطقة القوة.
يعتمد الضغط على كل من مساحة القوة والضغط الإيجابي، تمامًا كما يعتمد الاحتكاك على خشونة السطح ومنطقة التلامس. إذا لم يكن من الممكن تغيير الضغط الإيجابي، فإن الطريقة الوحيدة لزيادة الضغط هي تقليل منطقة الاتصال. ومع ذلك، فإن منطقة الاتصال الأكبر من شأنها أن تقلل الضغط، وبالنسبة للإطارات المطاطية، يمكن أن يؤدي ذلك إلى تحسين التماسك عن طريق السماح للإطار بالتشوه. ولكن بالنسبة للسلاسل أو المسارات المضادة للانزلاق، المصنوعة من المعدن، فإن التشوه ليس عاملاً، لذلك يمكن تقليل سطح التلامس.
قد يكون هذا الشرح صعبًا بعض الشيء، لذلك دعونا نبسطه. تؤدي زيادة منطقة التلامس إلى تحسين تماسك الإطارات المطاطية فقط، وليس الاحتكاك. تعمل منطقة التلامس الأكبر حجمًا على تقليل الاحتكاك لأنها تؤدي إلى سطح تلامس أكثر سلاسة.
إذا كان المسار مصنوعًا من لوح فولاذي أملس، فستكون منطقة تلامسه مع الأرض كبيرة جدًا، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط وانخفاض الاحتكاك، مما يؤدي إلى انزلاقه. ومع ذلك، فإن معظم المسارات مصممة بأجزاء غائرة، بحيث لا يتلامس سوى الحواف المعدنية البارزة مع الأرض. وهذا يقلل من مساحة التلامس ويزيد من خشونة سطح التلامس (وعر/غير مستو)، مما يؤدي بدوره إلى زيادة الاحتكاك. ولهذا السبب لا تنزلق المركبات المجنزرة بشكل عام، على الرغم من أن وزن الخزانات أو الحفارات يساعد أيضًا.
(على الرغم من أن عجلات المسار ناعمة، إلا أنها مجرد عجلات حاملة. وقد تم تصميم عجلات القيادة خصيصًا للاتصال بالمسار.)
سلاسل مضادة للانزلاق تحاكي المسارات. تشبه السلاسل المعدنية المضادة للانزلاق الجنازير، ولكن بما أن كتلة السيارة أصغر بكثير، فإن الضغط الذي تمارسه السلاسل المعدنية لا يزال منخفضًا. لا يكفي سحق طبقة الجليد أو الثلج المضغوطة في الجليد. الاحتكاك عند موضع التحرير منخفض جدًا، مما يؤدي إلى استمرار الانزلاق.
تم تجهيز العديد من السلاسل المضادة للانزلاق بمسامير مصنوعة من وتر البقر. أطراف هذه المسامير صغيرة، وتضغط الإطارات على الأرض عندما تتلامس الأطراف فقط. وهذا يعني أن سطح التلامس صغير للغاية، مما يحافظ على الضغط دون تغيير ولكنه يزيده بشكل كبير. يسمح الضغط العالي للمسامير باختراق الجليد، مما يساعد على دفع السيارة للأمام.
ولهذا السبب لا تنزلق الإطارات المجهزة بسلاسل مضادة للانزلاق. فقط السلاسل التي يمكنها اختراق الجليد أو تلك ذات الاحتكاك العالي للغاية يمكنها منع الانزلاق، وهو أمر لا تستطيع الإطارات نفسها تحقيقه. ولذلك، فإن القيادة على الثلج أو الجليد تتطلب سلاسل مضادة للانزلاق ذات مسامير أو عجلات مجنزرة معدلة (على الرغم من أن هذه الأخيرة مكلفة وغير عملية).
في ملخص:تعمل السلاسل المضادة للانزلاق ذات المسامير على زيادة الضغط والاحتكاك على الأسطح الزلقة، مما يساعد الإطارات على التمسك بالأرض ومنع الانزلاق.