تفاوت چرخ خودرو با قطار

آشنایی با چرخ ها

چرخ ها جزء ضروری حمل و نقل هستند، بخشی از خودرو که به آن اجازه می دهد به طور کارآمد و موثر در انواع مختلف زمین حرکت کند. با این حال، همه چرخ ‌ها یکسان نیستند و مواد مورد استفاده برای ساخت آن‌ها بسته به نیازهای خاص خودرو و محیطی که در آن استفاده می ‌شود، می‌ تواند متفاوت باشد. دو نمونه از آن را می توان در استفاده از چرخ های فلزی برای قطار ها و تایر های لاستیکی برای خودرو ها مشاهده کرد. اما چرا از فلز برای قطار و لاستیک برای اتومبیل استفاده می شود؟ دلایل این انتخاب ها چیست و چه عواملی بر آن ها تأثیر می گذارد؟

عوامل موثر بر انتخاب چرخ

اجازه دهید ابتدا برخی از عوامل مهمی را که باید قبل از تصمیم گیری در مورد نوع چرخ مناسب برای وسایل نقلیه مختلف مورد توجه قرار گیرند، در نظر بگیریم. در حالی که عوامل متعددی در این امر نقش دارند، برخی از عوامل اولیه عبارتند از اصطکاک، نوع وسیله نقلیه، وزن و ظرفیت بار، سرعت و مسافت طی شده، شرایط زمین و محیط، و سطح مطلوب راحتی و کاهش صدا.

نوع وسیله نقلیه

در مورد مواد چرخ، انواع مختلف وسایل نقلیه الزامات متفاوتی دارند. برای مثال، قطار ها و هواپیما ها به چرخ‌ های فلزی سنگینی نیاز دارند که معمولاً از فولاد ck45 و ck75 ساخته شده اند و می ‌توانند وزن و نیروی زیادی را تحمل کنند، در حالی که اتومبیل‌ ها و دوچرخه‌ ها به چرخ ‌های سبک ‌تر و انعطاف‌ پذیرتری نیاز دارند که می ‌توانند کشش خوبی داشته باشند و ضربه را جذب کنند و از جنس فولاد با دوامی همچون فولاد mo40 باشند . نوع وسیله نقلیه نیز اندازه و شکل چرخ ها را تعیین می کند که به نوبه خود بر دوام و کارایی آنها تأثیر می گذارد.

جهت اطلاع از قیمت فولاد ck75 کلیک نمایید.

 

اصطکاک

اصطکاک عامل مهمی است که باید هنگام انتخاب نوع چرخ مناسب برای حالت های مختلف حمل و نقل در نظر گرفت. اصطکاک نیرویی است که از تماس دو سطح با یکدیگر و مخالفت با حرکت یکدیگر ایجاد می شود. نقش حیاتی در تعیین کارایی و عملکرد چرخ ها در کاربردهای مختلف دارد. سطح اصطکاک به عوامل مختلفی از جمله ماهیت سطوح در تماس، وزن و ظرفیت بار وسیله نقلیه و سرعت و مسافت طی شده بستگی دارد. با درک نقش اصطکاک، مهندسان می توانند چرخ هایی را طراحی کنند که عملکرد، کارایی و ایمنی بهینه را برای حالت های مختلف حمل و نقل ارائه می دهند.

وزن و ظرفیت بار

وزن و ظرفیت بار یک وسیله نقلیه از عوامل حیاتی در انتخاب مواد چرخ مناسب هستند. وسایل نقلیه سنگین مانند کامیون ها و اتوبوس ها به چرخ های محکم و با ظرفیت بالا نیاز دارند که بتوانند وزن وسیله نقلیه و محموله آن را تحمل کنند. وسایل نقلیه سبک تر، مانند اتومبیل ها و موتور سیکلت ها، به چرخ های سبک تری نیاز دارند که می توانند عملکرد خوبی را بدون به خطر انداختن راندمان سوخت ارائه دهند.

سرعت و مسافت طی شده

سرعت و مسافت طی شده توسط یک وسیله نقلیه نیز می تواند بر انتخاب مواد چرخ تأثیر بگذارد. وسایل نقلیه ای که مسافت های طولانی را با سرعت بالا طی می کنند، مانند قطار و هواپیما، به چرخ هایی نیاز دارند که بتوانند گرمای تولید شده در اثر اصطکاک با زمین یا مسیر را تحمل کنند مانند فولاد های عملیات حرارتی . خودرو هایی که با سرعت متوسط ​​در بزرگراه ها حرکت می کنند به چرخ هایی نیاز دارند که کشش و پایداری خوبی داشته باشند، در حالی که دوچرخه هایی که با سرعت کمتری حرکت می کنند به چرخ هایی نیاز دارند که وزن سبک و مانور آنها آسان باشد.

جهت اطلاع از قیمت فولاد ck45 کلیک نمایید.

 

زمین و شرایط محیطی

زمین و شرایط محیطی که در آن وسیله نقلیه استفاده می شود می تواند بر انتخاب مواد چرخ تأثیر بگذارد. وسایل نقلیه مورد استفاده در زمین های  ناهموار، مانند وسایل نقلیه خارج از جاده، به چرخ هایی نیاز دارند که بتوانند ضربه های زمین را کنترل کنند. وسایل نقلیه ای که در شرایط آب و هوایی شدید مانند برف یا یخ استفاده می شوند، به چرخ هایی نیاز دارند که بتوانند کشش خوبی بر روی سطوح لغزنده ایجاد کنند. شرایط محیطی نیز می تواند بر دوام چرخ ها تأثیر بگذارد، زیرا قرار گرفتن در معرض رطوبت یا مواد شیمیایی می تواند باعث خوردگی یا آسیب شود.

سطح مطلوب راحتی و کاهش نویز

سطح مطلوب راحتی و کاهش صدا نیز می تواند بر انتخاب مواد چرخ تأثیر بگذارد. وسایل نقلیه ای که برای حمل و نقل استفاده می شوند، مانند اتومبیل ها و اتوبوس ها، به چرخ هایی نیاز دارند که سواری نرمی داشته باشند و صدا و لرزش را کاهش دهند. چرخ هایی با خاصیت جذب ضربه و کاهش صدا خوب می توانند سواری را برای مسافران راحت تر کرده و خستگی راننده را کاهش دهند.

چرا قطار ها از چرخ های فلزی استفاده می کنند

قطارها باید مسافت های طولانی را با سرعت بالا طی کنند و وزن زیادی را حمل کنند. در نتیجه چرخ های مورد استفاده برای قطارها باید این معیارها را رعایت کنند. چرخ های قطار باید حداقل اصطکاک را داشته باشند. قطارها روی ریل هایی حرکت می کنند که بسیار یکنواخت و صاف هستند، بدون برآمدگی یا سوراخ هستند، که حفظ سرعت بالا را ضروری می کند.

برای اینکه قطارها بتوانند با سرعت زیاد در مسافت های طولانی در حین حمل بارهای سنگین حرکت کنند، چرخ های قطار باید حداقل اصطکاک را داشته باشند. این امر با استفاده از چرخ های فلزی ck45 صاف که روی ریل های فلزی صاف کار می کنند به دست می آید. عدم وجود دست اندازها یا سوراخ در مسیرهای راه آهن تضمین می کند که قطار می تواند سرعت بالایی را حفظ کند و استفاده از چرخ های فولادی روی ریل های فولادی اصطکاک را بین 85 تا 99 درصد کاهش می دهد.

برای حرکت قطار به دلیل وزن بسیار زیاد آن به انرژی قابل توجهی نیاز است. چرخ های لاستیکی برای این منظور مناسب نیستند زیرا برای چرخش به انرژی زیادی نیاز دارند و بیشتر نیروی موتور برای چرخاندن چرخ ها استفاده می شود. از سوی دیگر، چرخ‌ های فلزی کارآمدتر هستند، زیرا اصطکاک کمتری تولید می‌کنند و به انرژی کمتری برای حرکت نیاز دارند.

این برای قطار ها مهم است زیرا آنها باید تا حد امکان انرژی خود را حفظ کنند تا مسافت های طولانی را با سرعت بالا طی کنند و بارهای سنگین را حمل کنند. علاوه بر این، چرخ‌ های فلزی می‌ توانند گرمای تولید شده در اثر اصطکاک با ریل‌ها را تحمل کنند، که می‌تواند در هنگام حرکت با سرعت بالا قابل توجه باشد.

جهت اطلاع از قیمت ورق mo40 کلیک نمایید.

 

استفاده از چرخ های لاستیکی برای قطارها به دلایل مختلف عملی نیست. چرخ های لاستیکی به انرژی زیادی برای حرکت نیاز دارند و وزن قطار این کار را دشوارتر می کند. اصطکاک نیز با وزن افزایش می یابد و چرخ های لاستیکی را برای قطار غیرعملی می سازد. در عوض، قطارها از چرخ‌ های فلزی استفاده می‌کنند که اصطکاک را کاهش می‌ دهند و به انرژی کمتری برای حرکت نیاز دارند و آنها را قادر می‌سازد تا مسافت‌ های طولانی را با سرعت بالا طی کنند.

چرا خودرو ها از چرخ های لاستیکی استفاده می کنند

ماشین ها در مقایسه با قطار داستان متفاوتی دارند. در حالی که هر دو نوع حمل و نقل از چرخ برای حرکت استفاده می کنند، خودرو ها طوری طراحی شده اند که مسافت های کوتاه تری را با سرعت کمتری طی کنند و وزن بسیار کمتری را نسبت به قطار حمل کنند. در نتیجه خودرو ها از چرخ های لاستیکی استفاده می‌کنند که کشش بهتری روی سطوح مختلف ایجاد می‌کند و صدای کمتری نسبت به چرخ‌ های فلزی تولید می‌کند.

علاوه بر این، چرخ های لاستیکی بهتر از چرخ‌ های فلزی ضربه را جذب می‌کنند و در نتیجه سواری نرم‌تری برای مسافران ایجاد می‌کند. چرخ های لاستیکی همچنین این مزیت را دارند که جایگزینی آسان‌ تر و ارزان‌ تر از چرخ‌ های فلزی هستند.

نتیجه

اصطکاک یک عامل حیاتی است که بر انتخاب چرخ ها برای انواع مختلف وسایل نقلیه تأثیر می گذارد. قطارها باید سرعت بالایی داشته باشند و بارهای سنگین را حمل کنند، به این معنی که به حداقل اصطکاک نیاز دارند. در نتیجه از چرخ های فلزی برای کاهش اصطکاک و امکان حرکت نرم استفاده می شود. در مقابل، خودرو ها باید در سطوح مختلف جاده، از جمله زمین های ناهموار، که به سطوح بالایی از اصطکاک نیاز دارند، حرکت کنند. چرخ های لاستیکی برای ایجاد چسبندگی و کشش لازم برای رانندگی ایمن و کارآمد استفاده می شوند.