Dit is een interessante vraag! Welke banden moet het sterkste terreinvoertuig gebruiken? Het lijkt erop dat zelfs MT-banden (Mud Terrain) kunnen slippen. Dus, wat kan echt omgaan met modderige wegen alsof het een vlakke ondergrond is? Het antwoord is 'sporen'. Bulldozers, graafmachines of tankvoertuigen met rupsbanden lijken niet te slippen.
Laten we de verschillen tussen rupsbanden en wielen voorlopig opzij zetten en eerst de relatie tussen krachtoppervlak en druk begrijpen.
Groter krachtgebied=Kleinere druk
Kleiner krachtgebied=Grotere druk
De verhouding tussen de druk die op een voorwerp wordt uitgeoefend en het krachtoppervlak wordt genoemddruk. Simpel gezegd: hoe groter de druk, hoe groter de uitgeoefende kracht.
De bandenwrijving wordt bepaald door drie belangrijke factoren, en de grip van de band vereist nog een extra factor:
Oppervlakteruwheid van het contactgebied
Positieve druk
Contactgebied
Wrijving is afhankelijk van de eerste twee factoren. Alleen als de wrijving sterk genoeg is, kan de band slippen voorkomen. Echter,positieve drukis constant: het leeggewicht van het voertuig blijft grotendeels ongewijzigd, en alleen het gecombineerde gewicht van de bestuurder en passagiers zal een kleine impact hebben.
De kernfactoren die de grip van de band bepalen, zijn dus de oppervlakteruwheid en het contactoppervlak. Het contactoppervlak heeft voornamelijk betrekking op de breedte van de band. Bredere banden kunnen meer vervormen, waardoor de grip bij hoge snelheden verbetert. Over het algemeen zijn bredere banden gevoeliger voor slippen op sneeuw en ijs, terwijl smallere banden minder snel slippen. Maar bij gebruik van antislipkettingen is het verschil minimaal.
Als de massa van het voertuig gelijk blijft, blijft de druk op de band onveranderd. Als de druk constant blijft, is de enige manier om deze te verhogen het verlagen van de drukkracht gebied.
De druk is afhankelijk van zowel het krachtgebied als de positieve druk, net zoals wrijving afhankelijk is van de oppervlakteruwheid en het contactoppervlak. Als de positieve druk niet kan worden gewijzigd, is de enige manier om de druk te verhogen het verkleinen van het contactoppervlak. Een groter contactoppervlak zou echter de druk verminderen, en bij rubberen banden kan dit de grip verbeteren doordat de band kan vervormen. Maar bij antislipkettingen of -sporen, die van metaal zijn gemaakt, speelt vervorming geen rol, waardoor het contactoppervlak kan worden verkleind.
Deze uitleg kan lastig te volgen zijn, dus laten we het vereenvoudigen. Het vergroten van het contactoppervlak verbetert alleen de grip van rubberen banden, maar niet de wrijving. Een groter contactoppervlak vermindert feitelijk de wrijving omdat het leidt tot een gladder contactoppervlak.
Als een baan gemaakt zou zijn van een gladde stalen plaat, zou het contactoppervlak met de grond te groot zijn, wat resulteert in verminderde druk en lage wrijving, waardoor deze zou gaan slippen. De meeste rails zijn echter ontworpen met verzonken delen, waardoor alleen de uitstekende metalen randen in contact blijven met de grond. Dit verkleint het contactoppervlak en vergroot de ruwheid van het contactoppervlak (hobbelig/ongelijk), wat op zijn beurt de wrijving vergroot. Daarom slippen rupsvoertuigen over het algemeen niet, hoewel het gewicht van tanks of graafmachines ook helpt.
(Hoewel de wielen van de baan glad zijn, zijn het slechts dragende wielen. De aandrijfwielen zijn speciaal ontworpen om verbinding te maken met de baan.)
Antislipkettingen bootsen sporen na. Metalen antislipkettingen lijken op rupsbanden, maar omdat de massa van de auto veel kleiner is, is de druk die met metalen kettingen wordt uitgeoefend nog steeds laag. Het is niet genoeg om de tot ijs samengeperste ijs- of sneeuwlaag te verpletteren. De wrijving op de lospositie is te laag, wat leidt tot blijvend uitglijden.
Veel antislipkettingen zijn voorzien van spikes van koeienpees. De punten van deze spikes zijn klein en de banden drukken op de grond, waarbij alleen de punten contact maken. Dit betekent dat het contactoppervlak extreem klein is, waardoor de druk onveranderd blijft maar deze aanzienlijk toeneemt. Door de hoge druk kunnen de spijkers het ijs binnendringen, waardoor de auto vooruit wordt geduwd.
Dit is de reden dat banden met antislipkettingen niet slippen. Alleen kettingen die door het ijs kunnen dringen of kettingen met extreem hoge wrijving kunnen slippen voorkomen, iets wat de banden zelf niet kunnen bereiken. Daarom zijn voor het rijden op sneeuw of ijs antislipkettingen met spikes of aangepaste spoorwielen nodig (hoewel dit laatste kostbaar en onpraktisch is).
Samengevat:Antislipkettingen met spikes verhogen de druk en wrijving op gladde oppervlakken, waardoor de banden grip op de grond krijgen en slippen worden voorkomen.