Tração (engenharia) - Traction (engineering)
A tração , ou força de tração , é a força utilizada para gerar movimento entre um corpo e uma superfície tangencial, por meio do uso do atrito seco , embora o uso da força de cisalhamento da superfície também seja comumente utilizado.
A tração também pode se referir à força de tração máxima entre um corpo e uma superfície, conforme limitado pelo atrito disponível; quando este for o caso, a tração é freqüentemente expressa como a razão da força de tração máxima para a força normal e é denominada coeficiente de tração (semelhante ao coeficiente de atrito ). É a força que faz um objeto se mover sobre a superfície, superando todas as forças de resistência como atrito , cargas normais (carga atuando nas camadas no eixo "Z" negativo), resistência do ar , resistência ao rolamento , etc.
Definições
A tração pode ser definida como:
um processo físico no qual uma força tangencial é transmitida através de uma interface entre dois corpos por meio de fricção seca ou um filme fluido intermediário resultando em movimento, paralisação ou transmissão de energia.
- Fundamentos e testes de desgaste mecânico, Raymond George Bayer
Na dinâmica do veículo, a força de tração está intimamente relacionada aos termos esforço de tração e tração na barra de tração , embora todos os três termos tenham definições diferentes.
Coeficiente de tração
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O coeficiente de tração é definido como a força utilizável para tração dividida pelo peso no trem de rolamento (rodas, esteiras, etc.), ou seja:
- tração utilizável = coeficiente de tração x força normal
Fatores que afetam o coeficiente de tração
A tração entre duas superfícies depende de vários fatores:
- Composição do material de cada superfície.
- Forma macroscópica e microscópica ( textura ; macrotextura e microtextura )
- Força normal pressionando as superfícies de contato juntas.
- Contaminantes no limite do material, incluindo lubrificantes e adesivos.
- Movimento relativo de superfícies de tração - um objeto deslizante (um em fricção cinética) tem menos tração do que um objeto não deslizante (um em atrito estático).
- Direção da tração em relação a algum sistema de coordenadas - por exemplo, a tração disponível de um pneu geralmente difere entre curvas, aceleração e frenagem.
- Para superfícies de baixa fricção, como off-road ou gelo, a tração pode ser aumentada usando dispositivos de tração que penetram parcialmente na superfície; esses dispositivos usam a resistência ao cisalhamento da superfície subjacente, em vez de depender apenas do atrito seco (por exemplo, piso off-road agressivo ou correntes para neve ).
Coeficiente de tração no projeto de engenharia
No projeto de veículos com rodas ou esteiras, a alta tração entre as rodas e o solo é mais desejável do que a baixa tração, pois permite uma maior aceleração (incluindo curvas e frenagem) sem derrapagem das rodas. Uma exceção notável é a técnica de drifting no automobilismo , na qual a tração da roda traseira é propositalmente perdida durante curvas em alta velocidade.
Outros projetos aumentam drasticamente a área de superfície para fornecer mais tração do que as rodas podem, por exemplo, em veículos de pista contínua e meia pista . Um tanque ou veículo similar com esteiras usa esteiras para reduzir a pressão nas áreas de contato. Um M1A2 de 70 toneladas afundaria até o ponto de centralização elevada se usasse pneus redondos. As trilhas espalham as 70 toneladas por uma área de contato muito maior do que os pneus e permitem que o tanque viaje por terras muito mais macias.
Em algumas aplicações, há um conjunto complicado de compensações na escolha de materiais. Por exemplo, borrachas macias costumam fornecer melhor tração, mas também se desgastam mais rapidamente e têm maiores perdas quando flexionadas - reduzindo assim a eficiência. As escolhas na seleção do material podem ter um efeito dramático. Por exemplo: pneus usados em carros de corrida podem ter uma vida útil de 200 km, enquanto aqueles usados em caminhões pesados podem ter uma vida útil de cerca de 100.000 km. Os pneus do caminhão têm menos tração e borracha mais espessa.
A tração também varia com os contaminantes. Uma camada de água na área de contato pode causar uma perda substancial de tração. Esta é uma das razões para sulcos e siping de pneus automotivos.
Verificou-se que a tração de caminhões, tratores agrícolas, veículos militares com rodas, etc. ao dirigir em solo macio e / ou escorregadio melhora significativamente pelo uso de Sistemas de Controle de Pressão dos Pneus (TPCS). Um TPCS torna possível reduzir e posteriormente restaurar a pressão dos pneus durante a operação contínua do veículo. O aumento da tração com o uso de um TPCS também reduz o desgaste dos pneus e a vibração do percurso.
Veja também
Referências
- ^ Laughery, Sean; Gerhart, Grant; Muench., Paul (2000), Evaluating Vehicle Mobility Using Bekker's Equations (PDF) , US Army TARDEC
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