Šis ir interesants jautājums! Kādas riepas vajadzētu izmantot spēcīgākajam apvidus transportlīdzeklim? Šķiet, ka pat MT (Mud Terrain) riepas var slīdēt. Tātad, kas patiesi var tikt galā ar dubļainiem ceļiem kā līdzenu zemi? Atbilde ir "sliedes". Šķiet, ka buldozeri, ekskavatori vai tanki-transportlīdzekļi ar kāpurķēdēm neslīd.
Pagaidām noliksim malā atšķirības starp kāpurķēdēm un riteņiem un vispirms sapratīsim attiecības starp spēka laukumu un spiedienu.
Lielāks spēka laukums=Mazāks spiediens
Mazāks spēka laukums=Lielāks spiediens
Tiek saukta objektam pielietotā spiediena attiecība pret spēka laukumuspiedienu. Vienkārši sakot, jo lielāks spiediens, jo lielāks spēks.
Riepu berzi nosaka trīs galvenie faktori, un riepas saķerei ir nepieciešams papildu faktors:
Saskares laukuma virsmas raupjums
Pozitīvs spiediens
Kontaktu zona
Berze ir atkarīga no pirmajiem diviem faktoriem. Tikai tad, ja berze ir pietiekami spēcīga, riepa var izvairīties no slīdēšanas. tomērpozitīvs spiediensir nemainīgs — transportlīdzekļa pašmasa lielā mērā nemainās, un tikai vadītāja un pasažieru kopējais svars atstās nelielu ietekmi.
Tātad galvenie faktori, kas nosaka riepas saķeri, ir virsmas raupjums un saskares laukums. Kontakta laukums galvenokārt attiecas uz riepas platumu. Platākas riepas var vairāk deformēties, uzlabojot saķeri lielā ātrumā. Parasti platākas riepas ir vairāk pakļautas slīdēšanai uz sniega un ledus, savukārt šaurākām riepām ir mazāka iespēja slīdēt. Bet atšķirība ir minimāla, ja tiek izmantotas pretslīdes ķēdes.
Ja transportlīdzekļa masa paliek nemainīga, spiediens uz riepām paliek nemainīgs. Ja spiediens paliek nemainīgs, vienīgais veids, kā to palielināt, ir samazinātspēka apgabals.
Spiediens ir atkarīgs gan no spēka laukuma, gan no pozitīvā spiediena, tāpat kā berze ir atkarīga no virsmas raupjuma un saskares laukuma. Ja pozitīvo spiedienu nevar mainīt, vienīgais veids, kā palielināt spiedienu, ir samazināt kontakta laukumu. Tomēr lielāks kontakta laukums samazinātu spiedienu, un gumijas riepām tas var uzlabot saķeri, ļaujot riepai deformēties. Bet pretslīdēšanas ķēdēm vai kāpurķēdēm, kas ir izgatavotas no metāla, deformācija nav faktors, tāpēc saskares virsmu var samazināt.
Šis skaidrojums varētu būt nedaudz sarežģīts, tāpēc vienkāršosim to. Kontakta laukuma palielināšana tikai uzlabo gumijas riepu saķeri, bet ne berzi. Lielāks kontakta laukums faktiski samazina berzi, jo tas nodrošina vienmērīgāku saskares virsmu.
Ja sliežu ceļš būtu izgatavots no gludas tērauda plāksnes, tā saskares laukums ar zemi būtu pārāk liels, kā rezultātā samazinātos spiediens un berze, izraisot tā slīdēšanu. Tomēr lielākā daļa sliežu ceļu ir veidotas ar padziļinātām sekcijām, atstājot tikai izvirzītās metāla malas saskarē ar zemi. Tas samazina kontakta laukumu un palielina saskares virsmas raupjumu (bedrainu/nelīdzenu), kas savukārt palielina berzi. Tāpēc kāpurķēžu transportlīdzekļi parasti neslīd, lai gan palīdz arī cisternu vai ekskavatoru svars.
(Lai gan sliežu ceļa riteņi ir gludi, tie ir tikai nesošie riteņi. Piedziņas riteņi ir īpaši izstrādāti savienošanai ar sliežu ceļu.)
Pretslīdēšanas ķēdes atdarina sliedes. Metāla pretslīdēšanas ķēdes ir līdzīgas kāpurķēdēm, taču, tā kā automašīnas masa ir daudz mazāka, spiediens, ko rada metāla ķēdes, joprojām ir zems. Nepietiek ar ledū sablīvēto ledus vai sniega kārtu sadrupināšanu. Berze atlaišanas pozīcijā ir pārāk zema, kas izraisa nepārtrauktu slīdēšanu.
Daudzas pretslīdēšanas ķēdes ir aprīkotas ar tapas, kas izgatavotas no govs cīpslas. Šo tapas gali ir mazi, un riepas spiežas pret zemi, tikai galiem saskaroties. Tas nozīmē, ka kontaktvirsma ir ārkārtīgi maza, saglabājot spiedienu nemainīgu, bet ievērojami palielinot to. Augstais spiediens ļauj smailēm iekļūt ledū, kas palīdz virzīt automašīnu uz priekšu.
Tāpēc riepas, kas aprīkotas ar pretslīdes ķēdēm, neslīd. Slīdēšanu var novērst tikai ķēdes, kas var iekļūt ledū, vai tās, kurām ir ļoti augsta berze — to nevar panākt pašas riepas. Tāpēc braukšanai pa sniegu vai ledu ir nepieciešamas pretslīdēšanas ķēdes ar smailēm vai modificētiem kāpurķēžu riteņiem (lai gan pēdējie ir dārgi un nepraktiski).
Rezumējot:Pretslīdēšanas ķēdes ar tapas palielina spiedienu un berzi uz slidenām virsmām, palīdzot riepām satvert zemi un novēršot slīdēšanu.