تایر و چرخ

تایر و چرخ

تایر یا چرخ باید اصطکاک لازم را با سطح جاده ایجاد نماید نقش تایر یا چرخ در جاده های بارانی و برفی حساس می شود در هوای خشک و جاده عادی تایر صاف اصطکاک مناسب تری را ایجاد می نماید اما شیارهای روی تایر یا چرخ زمانی بکار میرود که سطح جاده با اب در تماس باشد

تایر :

نحوی فرمان دادن و هدایت و شتاب گیری و ترمز کردن مطلوب خودرو به سطح جاده و اج لاستیک بستگی دارد وقتی سرعت خودرو کم و بار ان ناچیز و سطح جاده عادی باشد کیفیت لاستیک چندان محسوس نیست اما در سرعت های زیاد و بار زیاد و در جاده های کم اصطکاک مثلا یخ زده و لغزنده کنترل و هدایت مطمئن خودرو به لاستیک خوب بستگی دارد لاستیک باید به اندازه ی کافی پهن باشد تا نیروی وارد شده از طرف جاده و وزن شاسی را تحمل کند و نیز نرم و الاستیک عمل نماید تا ضربات اولیه جاده را مانند فنر جذب کند نیروهای وارد شده بر تایر خودرو عبارتند از
الف نیروی کششی وارد بر تایر :که در هنگام شتاب گیری از طرف تایر بر سطح جاده وارد می شود و باعث برطرف کردن نیروی اصطکاک جاده می شود
ب نیروی فشاری وارد بر تایر :این نیرو در هنگام ترمز کردن از طرف جاده و شاسی بر تایری که نیروی منفی دارد یا همان نیروی مخالف حرکت بدنه این نیرو به ان وارد شده و ان را تحت فشار قرار داده
ج نیروی جانبی وارد بر تایر :نیروی است که در اثر چسبندگی در موقع پیچیدن در تایر به وجود می اید و عکس العمل نیروی جانب به مرکز است نیروی جانب به مرکز تمایل دارد بدنه ی خودرو را به خارج از پیچ منحرف کند نیروهای عکس العمل در چرخ ها به صورت نیروی چسبندگی اج ها به کف جاده ظاهر شده از لغزیدن چرخ به طور عرضی جلوگیری می کند وقتی تایر فاقد اج باشد در مقابل نیروهای مختلف مثلا نیروهای شتاب و ترمز و جانبی و غیره نیروی چسبندگی کم تری دارد بنابراین در ان لغزش به وجود می اید وقتی در تایری لغزش ایجاد شود نیروی کششی موثر ان کاهش یافته قدرت مفید و موثر در چرخ ها تلف می شود تایر و چرخ یک مجموعه هستند که خرابی هر یک بر چگونگی استفاده ی صحیح از ان تاثیر می گذارد

ساختمان تایر

تایر از روی هم گذاری ورقه های لاستیک در قالب های فلزی به وجود می اید برای ساختن لاستیک ورقه ها را روی قالب قرار داده ان ها را در فشار و درجه ی حرارت بالا پرس می کنند برای ایجاد استحکام زیاد دو حلقه سیمی انتخاب می کنند و لایه ها را به دور انها می پیچانند این حلقه ها روی تکیه گاه رینگ قرار گرفته سبب اسقرار لاستیک در رینگ می شود لاستیک با حرارت و فشار زیاد و افزودن مقداری گوگرد شکل می گیرد و سختی استحکام و نرمش لازم را بدست می اورد به این عمل ولکانیزه می گویند برای خودروهای سواری دو نوع تایر ساخته می شود که عبارت اند ازتیوب دار و بدون تیوب در تایرهای تیوب دار یک لاستیک بیرونی و یک لاستیک تویی هر دو بر روی رینگ قرار گرفته سپس داخل لاستیک تویی را با هوای فشرده پر می کنند در همه خودروهای سنگین وموتور سیکلتها و سواری ها از نوه تیوب دار استفاده می کنند اما اخیرا نوع بدون تیوپ ان بنام تیوب لس متدوال شده است در تایر تیوپ لس تویی داخلی به کار نمیرود و هوای فشرده بین لاستیک رویی و رینگ چرخ نگه داشته می شود میزان باد تایر بر حسب نوع تایر و مقدار نیروی که بر ان وارد می اید تعیین می شود این فشار در سواری ها به 22 تا 36 پوند بر اینچ مربع یا 1.55 تا 2.53 اتمسفر و در کامیونها و اتوبوسها تا 100 پوند بر اینچ و حدود 7 اتمسفر می رسد

لایه گذاری تایر

تعداد لایه های تایر به نوع و مقدار بار روی ان بستگی دارد مثلا در خودروهای سبک بین 2 تا 6 لایه و در خودروهای سنگین بیش از 14 لایه به کار می رود لاستیک های رویی در سه نوع لایه گذاری می شود الف لایه های مورب متقاطع ب لایه های مورب متقاطع منجید دار ج لایه گذاری رادیال
الف لایه گذاری مورب متقاطع :در این روش یک لایه با زاویه 25 تا 40 درجه نسبت به محور قرار می گیرد و لایه ی دیگر با زاویه مشابه و قرینه روی لایه ی اول گذاشته می شود به همین ترتیب لایه ی بعدی یکی در میان با زاویه روی هم چیده می شوند
ب لایه گذاری مورب متقاطع منجید دار : این روش لایه گذاری عینا مانند روش مورب متقاطع است با این تفاوت که قسمت تکیه گاه ان را که با سطح جاده تماس می گیرد به وسیله منجید های با زاویه 20 تا 35 درجه تقویت می کنند این عمل مقاومت و استحکام تایر را بالا می برد
ج لایه گذاری رادیال :این روش لایه گذاری با دو نوع دیگر تفاوت دارد در این روش لایه ها از یک تکیه گاه به تکیه گاه دیگر با زاویه 90 درجه نسبت به محور کشیده می شوند برای ایجاد استحکام و تقویت تایر در این روش هم منجید گذاری می کنند که زاویه ان نسبت به خط مرکزی بین 10 تا 30 درجه است

خصوصیات لایه گذاری های مختلف تایرها

در روش مورب متقاطع به علت زاویه نسبتا کوچکی که بین نخ های لایه گذاری شده و محور وجود دارد نیروی اصطکاک کمی بین لایه ها و اج لاستیک ایجاد می شود و در نتیجه گرمای تولید شده درلاستیک چندان زیاد نیست از این رو برای خودروهای پر سرعت مناسب است افزون بر ان مقاومت جانبی تایر نیز نسبتا زیاد است و تنها عیب ان استهلاک نسبی زیادی است که در اج های لاستیک وجود دارد در روش رادیال به علت زاویه 90 درجه ای که بین نخ های لایه ها نسبت به محور لاستیکوجود دارد مقاومت و استحکام خیلی زیادی در لاستیک به وجود می اید در لایه گذاری مورب متقاطع دیواره ی جانبی لاستیک بسیار محکم تر از رادیال می شود این استحکام را می توان در هنگام زیر بار قرار گرفتن تایر مشاهده کرد تایر رادیال دارای دیواره ای نرم و ارتجاعی و لاستیک مورب متقاطع دارای دیواره ای سخت است به علت نرمش زیاد لاستیک رادیال تمایل ان به متورم شدن در زیر بار زیاد است این حالت یکی از معایب لاستیک های
رادیال محسوب می شود بهترین مزیت لاستیک رادیال ان است که با غلتش چرخ در روی جاده نخهای عرضی به سهولت در کنار هم می لغزند و کوچکترین مقدار ضریب اصطکاک در لایه ها ایجاد می شود و در نتیجه گرمای تولیدی ان در سرعت زیاد کم است باید دانست که لاستیک خنک میل به غلتش بهتری نسبت به لاستیک گرم دارد ثانیا نیروی اصطکاک کم تری را در برابر نیروی موتور تولید می کند و نیز سوخت مصرفی موتور پس از طی یک صد کیلومتر کاهش پیدا می کند.

مواد ساختمانی تایر

مواد مختلفی در ساختمان تایرها به کار می رود که عبارت است از الیاف نخ و فایبر گلاس و فولاد با لاستیک طبیعی یا مصنوعی الیاف نخ ابریشمی با نام تجاری dynacor یا tyrex و نخ های نایلونی با اعداد معرفی می شوند مثلا عدد 6 یا 66 که در روی تایر نوشته می شود معرف داشتن نخ های نایلونی در بین لاستیک است الیاف پلی استر که رایج ترین ماده است با نام تجاری vitacord و Dacron و kodel معرفی میشوند نخ های فایبرگلاس در لایه های لاستیک مقاومت زیادی نسبت به سایر نخ ها در ان تولید می کند اما در حالت ارتجاعی ان را می کاهد از الیاف فولادی در بین منجید های لاستیک رادیال استفاده می کنند تا مقاومت لاستیک در مقابل ضربه افزایش پیدا کند.
علاوه بر الیاف گفته شده از لاستیک که ترکیبی از الاستومر طبیعی یا مصنوعی است استفاده می شود برای به دست امدن خواص مورد نظر مواد شیمیایی مختلف به لاستیک اضافه می کنند برای مثال افزایش دوده به لاستیک مقاومت سایش ان را بالا می برد باید دانست که لاستیک سخت دارای مقاومت سایشی نسبتا خوبی است اما ضریب اصطکاک زیادی دارد و لاستیک نرم دارای ضریب اصطکاک کم و مقاومت سایشی اندکی است بنابراین برایهر نوع کاربرد لاستیک مناسب تهیه می شود و عمر مفیدی برای هر یک در نظر گرفته می شود دوام لاستیک ها نسبت به درجه حرارت و سنوات کارکرد تعیین می شود مثلا در یک تراکتور دوام لاستیک در حدود 20 سال و در یک کامیون 130000 کیلومتر و در یک خودرو 80000 کیلومتر و در یک خودروی مسابقه 800 کیلومتر است.
مزیت تایر با مواردی همچون : طرح اج و زیبایی و دقت قالب گیری و مواد به کار رفته در ساختمان ان معین می شود.

طراحی اج های تایر

اج تایر در جاده ی خشک تاثیر چندانی ندارد نمونه بسیار روشن ان صاف بودن تایرها در خودروهای مسابقه است که برای چسبندگی بهتر تایر با سطح جاده ان را صاف طراحی می کنند نقش اج تایر وقتی ظاهر می شود که تایر در جاده ی شنی یخ زده برفی یا مرطوب و خیس حرکت کند برای چرخ های جلو که فرمان بر روی ان قرار دارد اجی مناسب است که همان اج در چرخ های عقب کارایی کم تری دارد اما وقتی چرخ کشنده همان چرخ فرمان پذیر هم باشد یعنی محرک جلو نوع استفاده از ان متفاوت می شود اج راه را ه برای خودروهای سواری از سال 1940 میلادی به کار گرفته شده و کارایی نسبتا خوبی داشته است اگر به راه راه های اج توجه کنید ملاحضه خواهید کرد که اج ها با خطوط عرضی قطع شده اند و برجستگی وسط بدون بریدگی است این برش ها برای دفع اب باران یا یخ از وسط تایر به اطراف و پیوستگی در خط میانی برای شکستن و بریدن مقدار اب به دو قسمت و پخش کردن ان به وسیله ی اج های کناری است البته این نوع اج برای حرکت در روی برف و گل چندان مناسب نیست وحتی در هنگام نو بودن نیز در روی برف و گل می لغزد زیرا گل و برف بین شیار اجها را پر کرده لاستیک را به شکل لاستیک بدون اج در میاورد به همین دلیل برای حرکت بر روی برف و گل ساخته شده است.
در این طرح اج ها به صورت جدا از هم هستند و لبه های ان تیز بوده باعث شکسن لایه های برف وگل و پراکندگی ان از زیر تایر می شود این تایر را نباید در جاده های خشک و معمولی به کاربرد زیرا به سهولت فرسایش پیدا می کنند.
برخی لاستیک ها از نوع چهار فصل هستند این نوع لاستیک از سال 1978 میلادی در خودروهای سواری به کار گرفته شد خصوصیات ان در حد دو نوع لاستیک یاد شده است اج های بازکناری ان از پر شدن شیارها جلوگیری می کند این نوع لاستیک با علامت MS نشان داده می شوند از سال 1987 میلادی به بعد اکثر سازندگان تایر طرح چهار فصل را برگزیده اند
عمل اج های تایر در جاده های بارانی
تماس چرخ با جاده ی پوشیده از اب کاهش می یابد کار تایر مطلوب کنار زدن اب های زیر تایر و پراکندن ان به اطراف است مقدار ابی که در زیر تایر باقی می ماند به وسیله گودهای اج جذب شده به پشت چرخ پرتاب می شود در سرعت های زیاد توده ی اب جمع شده در زیر تایر امکان پخش شدن پیدا نمی کند مانند گره ای چرخ را از جاده بلند می کند این پدیده در تایرهای کهنه شدیدتر ظاهر میشود چنین تایری نمی تواند به خوبی شتاب بگیرد ترمز کند و یا تحت کنترل فرمان خودرو در اید
لاستیک های با شیار عرضی پهن چسبندگی بهتری با سطح جاده پیدا می کنند بر عکس لاستیک فرسوده و لاستیک صاف در جاده ی مرطوب بسیار ضعیف عمل می کنند. عمق متوسط اج در تایر نو سه هشتم اینچ و تا عمق یک شانزده هم اینچ ایمنی تایر پذیرفتی است عمق اج ها را با عمق سنج اندازه می گیرند.

تعویض نوبتی محل چرخ های خودرو

برای سائیدگی متناسب تایرها با پیمودن هر 8 تا 10 هزار کیلومتر راه محل انها را باید با الگویی مناسب تعویض کرد.

مشخصات تایرها

در روی تایرها اعداد یا حروفی نوشته می شود که مفاهیم زیادی را بیان مهم ترین مشخصه ی تایرها عبارت است از اندازه تایر و ظرفیت تحمل بار و مقدار باد تایر و نحوه ی کاربرد ان و ظرفیت

بار ان

اولین مشخصه ی تایر اندازه ی رینگ ان است مهم ترین مشخصه ی رینگ اندازه ی قطر ان است سپس یهنای رینگ مورد توجه است رینگ پهن نیاز به لاستیک پهن دارد و لاستیک پهن تحمل بیش تری در زیر بار از خود نشان می دهد مقدار ظرفیت تحمل بار را با حروف نشان می دهند ظرفیت کم را با حرف A مشخص می شود
برای مثال FR78-15
F یعنی تحمل بار از A تا N کد گذاری می شود
R یعنی رادیال
78 یعنی نسبت شکل از 60 و 70 و 78
15 قطر رینگ