Resistencia a la rodadura
La resistencia a la rodadura, a veces llamada rozamiento de rodadura o arrastre rodante, es la resistencia que se produce cuando un objeto redondo como una pelota o neumático rueda sobre una superficie plana, en línea recta con un movimiento de velocidad constante. Es causada principalmente por la deformación del objeto, la deformación de la superficie, o ambas cosas.
Otros factores contribuyentes incluyen el radio de la rueda, la velocidad de avance, adhesión a la superficie, y la relación micro-deslizamiento entre las superficies de contacto. Depende en gran medida del material de la rueda o del neumático y el tipo de suelo.
Por ejemplo, la goma dará una mayor resistencia a la rodadura de acero. Además, la arena en el suelo le dará más resistencia a la rodadura de hormigón. Cualquier movimiento de las ruedas de los vehículos poco a poco se hace más lento debido a la resistencia a la rodadura incluida la de los rodamientos, como un tren de coches con ruedas de acero que se mueven en rieles de acero que ruedan más que un autobús de la misma masa con neumáticos de caucho que se mueven en el asfalto. El coeficiente de resistencia a la rodadura es generalmente mucho menor para los neumáticos o las bolas que el coeficiente de fricción por deslizamiento.
La principal causa de resistencia a la rodadura es de histéresis:
Una de las características de un material es que es deformable, tal que la energía de deformación es mayor que la energía de la recuperación. El compuesto de caucho de los neumáticos en las exposiciones es de diéresis. A medida que el neumático gira bajo el peso del vehículo, experimenta ciclos repetidos de la deformación y la recuperación, y la pérdida de energía se disipan como calor de histéresis. La histéresis es la principal causa de pérdidas de energía asociadas con resistencia a la rodadura y se atribuye a las características viscoelásticas de la goma.
Así, los materiales que se flexionan más se recuperan poco a poco, como el caucho, exhiben resistencia a la rodadura más de los materiales que se flexionan menos, como el acero, o que se recuperan más rápidamente, como la sílice.
Resistencia a la rodadura
Los neumáticos de baja calidad suelen incorporar sílice en lugar de carbón negro en su compuesto de caucho para reducir la frecuencia de histéresis baja, sin comprometer la tracción.
Varios factores afectan la magnitud de la resistencia a la rodadura de un neumático genera:
Como se mencionó en la introducción: el radio de la rueda, la velocidad de avance, adhesión a la superficie, y la relación micro-deslizamiento.
Material – rellenos diferentes y polímeros en la composición de los neumáticos puede mejorar la tracción y reducir la histéresis. La sustitución de algunos de carbono negro, con precio de sílice de mayor silano es una forma común de reducir la resistencia a la rodadura.
Las dimensiones con resistencia a la rodadura de los neumáticos están relacionadas con la flexión de los flancos y el área de contacto del neumático. Por ejemplo, a la misma presión, más amplio neumáticos de la bicicleta menos flexibles en las paredes mientras ruedan y por lo tanto tienen una menor resistencia a la rodadura (aunque superior la resistencia del aire).
Medida de la inflación – Baja la presión en los resultados de los neumáticos en más flexión de los flancos y una mayor resistencia a la rodadura. Esta conversión de energía aumenta la resistencia a las paredes laterales y también puede producir un sobrecalentamiento y puede haber desempeñado un papel en el infame Ford Explorer accidentes de vuelco.