การ:บรรณาธิการเว็บไซต์ เผยแพร่: 2567-10-10 ที่มา:เว็บไซต์
ยานพาหนะมีหลายรูปแบบและรูปแบบและพวกเขาแต่ละคนใช้เทคโนโลยีที่แตกต่างกันเพื่อทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ ตัวอย่างเช่นรถยนต์และรถโดยสารที่เดินทางบนถนนใช้ยางยางในขณะที่รถไฟและรถไฟใต้ดินที่วิ่งบนรางรถไฟใช้ล้อโลหะ เหตุผลที่อยู่เบื้องหลังตัวเลือกที่แตกต่างกันเหล่านี้ลงไปเป็นปัจจัยสำคัญอย่างหนึ่ง: แรงเสียดทาน
แรงเสียดทานคืออะไร?
แรงเสียดทานคือแรงที่เกิดขึ้นเมื่อพื้นผิวทั้งสองเข้ามาสัมผัสกันต่อต้านการเคลื่อนไหวของพวกเขา พื้นผิวที่ติดต่อได้ราบรื่นยิ่งมีแรงเสียดทานน้อยลงซึ่งช่วยให้พวกเขาเคลื่อนที่ได้เร็วขึ้นเมื่อเทียบกัน
เมื่อพิจารณาการออกแบบยานพาหนะแรงเสียดทานมีบทบาทสำคัญ ความเร็วที่ยานพาหนะเดินทางและประเภทของภูมิประเทศที่ครอบคลุมมีอิทธิพลอย่างมากต่อประเภทของล้อที่ต้องการ
ทำไมรถไฟถึงใช้ล้อโลหะ?
รถไฟได้รับการออกแบบให้เดินทางด้วยความเร็วสูงในระยะทางไกลในขณะที่มีภาระมหาศาล พวกเขาทำงานบนแทร็กที่ราบรื่นแม้จะช่วยให้พวกเขารักษาความเร็วด้วยแรงเสียดทานน้อยที่สุด ล้อโลหะลดแรงเสียดทานอย่างมีนัยสำคัญ - มากถึง 85% ถึง 99% - เปรียบเทียบกับวัสดุอื่น ๆ นี่เป็นเพราะทั้งรางและล้อทำจากโลหะเรียบทำให้มีการเคลื่อนไหวที่มีประสิทธิภาพและไร้แรงเสียดทานมากขึ้น
ยิ่งกว่านั้นรถไฟไม่จำเป็นต้องหยุดทันที ด้วยน้ำหนักและพลังอันยิ่งใหญ่ของพวกเขาพวกเขาพึ่งพาโมเมนตัมเพื่อเคลื่อนไหวต่อไปซึ่งหมายความว่าพวกเขาไม่ต้องการล้อที่สร้างแรงเสียดทานมาก ยางยางซึ่งจะสร้างแรงเสียดทานมากขึ้นจะต้องใช้พลังงานมากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในการเคลื่อนย้ายรถไฟหนักทำให้ไม่สามารถทำได้
ทำไมรถยนต์ถึงใช้ยางยาง?
ในทางกลับกันรถยนต์จำเป็นต้องเดินทางบนถนนและมักจะจัดการกับภูมิประเทศที่ไม่สม่ำเสมอและคาดเดาไม่ได้เช่นหลุมบ่อและถนนลูกรัง ในการจัดการสิ่งนี้รถยนต์จำเป็นต้องใช้ล้อที่มีด้ามจับที่แข็งแกร่งซึ่งทำโดยยางยาง แรงเสียดทานระหว่างยางกับถนนช่วยให้ยานพาหนะมีแรงฉุดที่ต้องขับอย่างปลอดภัยและราบรื่น
ซึ่งแตกต่างจากรถไฟรถยนต์ต้องหยุดและเริ่มต้นบ่อยครั้ง ยางยางช่วยอำนวยความสะดวกในการหยุดและเริ่มต้นอย่างรวดเร็วโดยให้แรงเสียดทานที่จำเป็นสำหรับการขับขี่ที่ปลอดภัย นอกจากนี้ยางยางนั้นมีราคาถูกกว่าและง่ายกว่าที่จะเปลี่ยนได้ง่ายกว่าล้อโลหะ
สรุป: แรงเสียดทานกำหนดการออกแบบล้อ
โดยสรุปความเสียดทานเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่มีผลต่อการออกแบบล้อสำหรับยานพาหนะประเภทต่าง ๆ รถไฟซึ่งจำเป็นต้องเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วด้วยโหลดหนักใช้ล้อโลหะเพื่อลดแรงเสียดทาน รถยนต์ซึ่งจะต้องนำทางภูมิประเทศที่หลากหลายต้องใช้ยางยางเพื่อเพิ่มแรงเสียดทานและปรับปรุงแรงฉุด
