Hispanopedia WikiLa tracción , fuerza de tracción o fuerza tractiva es una fuerza que se utiliza para generar movimiento entre un cuerpo y una superficie tangencial, mediante el uso de fricción seca o fuerza cortante . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] Tiene aplicaciones importantes en vehículos , como en el esfuerzo tractivo .
La tracción también puede referirse a la fuerza de tracción máxima entre un cuerpo y una superficie, limitada por la fricción disponible. En este caso, la tracción se suele expresar como la relación entre la fuerza de tracción máxima y la fuerza normal , y se denomina coeficiente de tracción (similar al coeficiente de fricción ). Es la fuerza que hace que un objeto se mueva sobre la superficie, superando todas las fuerzas de resistencia, como la fricción , las cargas normales (cargas que actúan sobre las capas en el eje Z negativo ), la resistencia del aire , la resistencia a la rodadura , etc.
Definiciones
La tracción se puede definir como:
un proceso físico en el que una fuerza tangencial se transmite a través de la interfaz entre dos cuerpos mediante fricción seca o una película fluida intermedia, lo que da como resultado movimiento, detención o transmisión de potencia.
— Fundamentos y pruebas de desgaste mecánico, Raymond George Bayer [ 5 ]
En dinámica vehicular, la fuerza de tracción está estrechamente relacionada con los términos esfuerzo de tracción y fuerza de tracción en la barra de tiro , aunque los tres términos tienen definiciones diferentes.
Coeficiente de tracción
El coeficiente de tracción se define como la fuerza útil para la tracción dividida por el peso sobre el tren de rodaje (ruedas, orugas, etc.) [ 6 ] [ 7 ] es decir: tracción útil = coeficiente de tracción × fuerza normal .
Factores que afectan al coeficiente de tracción
La tracción entre dos superficies depende de varios factores:
- Composición del material de cada superficie.
- Forma macroscópica y microscópica ( textura ; macrotextura y microtextura )
- Fuerza normal que presiona las superficies de contacto entre sí.
- Contaminantes en la interfaz del material, incluidos lubricantes y adhesivos.
- Movimiento relativo de superficies de tracción: un objeto que se desliza (con fricción cinética) tiene menos tracción que un objeto que no se desliza (con fricción estática).
- Dirección de la tracción en relación con algún sistema de coordenadas; por ejemplo, la tracción disponible de un neumático suele diferir entre tomar una curva, acelerar y frenar. [ 8 ]
- En superficies de baja fricción, como terrenos irregulares o hielo, la tracción puede incrementarse mediante el uso de dispositivos de tracción que penetran parcialmente en la superficie; estos dispositivos utilizan la resistencia al corte de la superficie subyacente en lugar de depender únicamente de la fricción en seco (por ejemplo, neumáticos todoterreno con dibujo agresivo o cadenas para la nieve ).
Coeficiente de tracción en el diseño de ingeniería
En el diseño de vehículos con ruedas o orugas, una alta tracción entre la rueda y el suelo es preferible a una baja tracción, ya que permite una mayor aceleración (incluyendo giros y frenado) sin que las ruedas patinen. Una excepción notable se encuentra en la técnica de drifting , propia del automovilismo , en la que se pierde tracción en las ruedas traseras deliberadamente durante las curvas a alta velocidad.
Otros diseños aumentan drásticamente la superficie de contacto para proporcionar mayor tracción que las ruedas, por ejemplo, en vehículos de orugas continuas y semiorugas . Un tanque o vehículo de orugas similar utiliza orugas para reducir la presión en las zonas de contacto. Un M1A2 de 70 toneladas se hundiría hasta quedar atascado si utilizara neumáticos redondos. Las orugas distribuyen las 70 toneladas sobre una superficie de contacto mucho mayor que la que proporcionarían los neumáticos, lo que permite al tanque desplazarse por terrenos mucho más blandos.
En algunas aplicaciones, la elección de materiales implica una serie de ventajas y desventajas complejas. Por ejemplo, los cauchos blandos suelen ofrecer mejor tracción, pero también se desgastan más rápido y presentan mayores pérdidas al flexionarse, lo que reduce su eficiencia. La selección de materiales puede tener un efecto drástico. Por ejemplo: los neumáticos utilizados en coches de carreras pueden tener una vida útil de 200 km, mientras que los utilizados en camiones pesados pueden alcanzar los 100 000 km. Los neumáticos de camión ofrecen menor tracción y, además, tienen una goma más gruesa.
La tracción también varía según los contaminantes. Una capa de agua en la zona de contacto puede provocar una pérdida considerable de tracción. Esta es una de las razones por las que los neumáticos de los automóviles presentan ranuras y fisuras .
Se ha comprobado que la tracción de camiones, tractores agrícolas, vehículos militares con ruedas, etc., al circular sobre terreno blando o resbaladizo mejora significativamente con el uso de sistemas de control de presión de neumáticos (TPCS). Un TPCS permite reducir y posteriormente restablecer la presión de los neumáticos durante el funcionamiento continuo del vehículo. El aumento de la tracción mediante el uso de un TPCS también reduce el desgaste de los neumáticos y las vibraciones de la marcha. [ 9 ]
Véase también
Referencias
- ↑ Laughery, Sean; Gerhart, Grant; Muench., Paul (2000), Evaluación de la movilidad de vehículos mediante las ecuaciones de Bekker (PDF) , TARDEC del Ejército de EE. UU., archivado (PDF) del original el 5 de julio de 2019
- ↑ Burch, Deryl (1997). "Potencia útil" . Estimación de excavaciones . Craftsman Book Co. pág. 215. ISBN 0-934041-96-2.
- ↑ "Fricción" . hyperphysics.phy-astr.gsu.edu . Consultado el 20 de abril de 2018 .
- ↑ Abhishek. "Simulación de tren de metro" . metrotrainsimulation.com . Consultado el 20 de abril de 2018 .
- ↑ Bayer, Raymond George (22 de abril de 2004). «Terminología y clasificaciones» . Fundamentos y ensayos del desgaste mecánico . CRC Press. pág. 3. ISBN 0-8247-4620-1.
- ↑ Schexnayder, Clifford J.; Mayo, Richard (2003). Fundamentos de la gestión de la construcción . McGraw-Hill Professional. pág. 346. ISBN 0-07-292200-1.
- ↑ Wong, Jo Yung (20 de marzo de 2001). "4.1.3 Coeficiente de tracción" . Teoría de los vehículos terrestres . John Wiley & Sons. pág. 317. ISBN 0-471-35461-9.
- ↑ Terminología de dinámica vehicular J670 , SAE.
- ↑ Munro, Ron; MacCulloch, Frank (febrero de 2008). "Control de la presión de los neumáticos en vehículos de transporte de madera: algunas observaciones sobre una prueba en Highland, Escocia" (PDF) . ROADEX III Northern Periphery . Consultado el 20 de abril de 2018 .
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