چرا قطارها از چرخ های فلزی استفاده می کنند و اتومبیل از لاستیک های لاستیکی استفاده می کنند؟

وسایل نقلیه در اشکال و اشکال بسیاری قرار می گیرند و هرکدام از فناوری های مختلفی برای کارآمد استفاده می کنند. به عنوان مثال ، اتومبیل ها و اتوبوس هایی که در جاده ها سفر می کنند از لاستیک های لاستیکی استفاده می کنند ، در حالی که قطارها و متروهای موجود در مسیرها از چرخ های فلزی استفاده می کنند. دلیل این انتخاب های مختلف به یک عامل مهم کاهش می یابد: اصطکاک.

اصطکاک چیست؟

اصطکاک نیرویی است که هنگام تماس با دو سطح رخ می دهد و در برابر حرکت آنها مقاومت می کند. هرچه سطوح مخاطب نرم تر باشد ، اصطکاک کمتری وجود دارد ، که به آنها امکان می دهد سریعتر نسبت به یکدیگر حرکت کنند.

اصطکاک هنگام در نظر گرفتن طراحی وسیله نقلیه ، نقش اساسی را ایفا می کند. سرعتی که یک وسیله نقلیه در آن سفر می کند و نوع زمین ای که آن را پوشش می دهد ، تا حد زیادی بر نوع چرخ های مورد نیاز خود تأثیر می گذارد.

چرا قطارها از چرخ های فلزی استفاده می کنند؟

قطارها برای مسافرت با سرعت زیاد در مسافت های طولانی در حالی که بارهای عظیمی دارند ، طراحی شده اند. آنها روی آهنگ های صاف و حتی اجرا می شوند و به آنها امکان می دهند سرعت را با حداقل اصطکاک حفظ کنند. چرخ های فلزی اصطکاک را به میزان قابل توجهی کاهش می دهند - تا 85 ٪ به 99 ٪ از سایر مواد. این امر به این دلیل است که هم ریل و هم چرخ ها از فلز صاف ساخته شده اند و امکان حرکت کارآمدتر و بدون اصطکاک را فراهم می کنند.

علاوه بر این ، قطارها نیازی به توقف ناگهانی ندارند. آنها با وزن و قدرت بی حد و حصر خود ، برای ادامه حرکت به حرکت متکی هستند ، به این معنی که آنها به چرخ هایی احتیاج ندارند که اصطکاک زیادی ایجاد کند. لاستیک های لاستیکی ، که باعث ایجاد اصطکاک بسیار بیشتری می شوند ، برای حرکت قطار سنگین به انرژی بیشتری نیاز دارند و آنها را غیر عملی می کند.

چرا اتومبیل ها از لاستیک های لاستیکی استفاده می کنند؟

از طرف دیگر ، اتومبیل ها نیاز به مسافرت در جاده ها دارند و اغلب با زمین های ناهموار و غیرقابل پیش بینی مانند چاله ها و جاده های خاکی سر و کار دارند. برای رسیدگی به این امر ، اتومبیل ها به چرخ هایی نیاز دارند که یک چنگال قوی را فراهم می کنند ، که توسط لاستیک های لاستیکی امکان پذیر است. اصطکاک بین لاستیک و جاده به وسیله نقلیه کشش مورد نیاز برای رانندگی با خیال راحت و یکدست می دهد.

بر خلاف قطارها ، اتومبیل ها باید متوقف شوند و مرتباً شروع کنند. لاستیک های لاستیکی به تسهیل توقف سریع و شروع کمک می کنند و اصطکاک لازم را برای رانندگی ایمن فراهم می کند. علاوه بر این ، لاستیک های لاستیکی ارزان تر از چرخ های فلزی ارزان تر و آسان تر هستند و آنها را به یک انتخاب عملی تر برای وسایل نقلیه ای که سایش و پارگی منظم را تجربه می کنند ، تبدیل می کند.

نتیجه گیری: اصطکاک طراحی چرخ را تعریف می کند

در نتیجه ، اصطکاک مهمترین عامل مؤثر بر طراحی چرخ ها برای انواع مختلف وسایل نقلیه است. قطارها که باید با بارهای سنگین به سرعت حرکت کنند ، از چرخ های فلزی برای کاهش اصطکاک استفاده می کنند. اتومبیل هایی که باید از زمین های متنوع حرکت کنند ، برای افزایش اصطکاک و بهبود کشش به لاستیک های لاستیکی نیاز دارند.