タイヤ – 定義、アプリケーション、コンポーネント、タイプ、および素材

タイヤまたはタイヤ (イギリス英語) を認識する最も一般的な方法は、自動車部門でのビューです。タイヤは、輸送が必要な用途に合わせて設計できますが。ホイールのリムを取り囲み、車両の荷重を車軸からホイールを介して地面に伝達するリング状の部品です。車輪が移動する表面に牽引力を提供します。今日は、タイヤの定義、用途、材料、コンポーネント、図、タイプ、構造、性能特性について知ることができます。

タイヤとは?

TIRE (アメリカ英語) または TIRE (イギリス英語) は、ホイールを介してアプリケーションの荷重を地面に伝達し、ホイールが移動する表面に牽引力を与えるように設計された円形のコンポーネントです。タイヤの最も一般的な用途は、自動車や自転車などの輸送用です。それらは空気圧で膨張する構造であり、タイヤが粗い表面を転がるときの衝撃を吸収する柔軟なクッションを提供します。タイヤは、接触面と呼ばれるフットプリントを提供します。これは、車両の重量と、転がる表面の支持強度を一致させるように設計されています。これは、表面を過度に変形させないベアリング圧によって実現されます。

合成ゴム、天然ゴム、ファブリック、ワイヤー、カーボン ブラックなどの化合物は、最新の空気入りタイヤに使用される材料です。それらはトレッドとボディで構成されています。トレッドは牽引力を提供し、ボディは大量の圧縮空気を閉じ込めます。

タイヤの用途

特定の目的のために設計されたさまざまな種類のタイヤがあります。タイヤの用途は自動車分野で、実際にはすべての車両にタイヤが使用されていますが、車種によって異なります。それらは、運ぶ負荷と、自動車、航空機、または自転車などの用途によって区別される場合があります。軽量中型タイヤは、トラックやバンで特定の範囲の荷重を運ぶために使用されますが、乗用車の駆動輪に使用される小型タイヤとは異なります。また、大型トラックやバスには頑丈なタイヤが使用されています。

雪上や氷上で使用されるスノータイヤなど、特定の目的に使用される特別なタイヤが他にもいくつかあります。ハイパフォーマンスタイヤ、オールシーズンタイヤ、オールテレーンタイヤ、マッドテレーンタイヤ。機関車や鉄道車両には金属製のタイヤが使用されています。固体ゴムまたはその他のポリマー タイヤは、カート、キャスター、芝刈り機、手押し車など、自動車以外のさまざまな用途に使用されています。

自動車、自転車、オートバイ、バス、トラック、重機、航空機など、あらゆる種類の車両用タイヤは空気入りです。これらのタイヤを使用するように、その他の重い非自動車用途を設計することができます。ただし、産業用アプリケーションにはさまざまな設計要件があります。

材料とコンポーネント

タイヤの製造は、ゴム、カーボンブラック、化学薬品などのバルク原材料から始まります。それは、組み立てられて硬化される多数の特殊なコンポーネントを備えています。タイヤの製造には多くの種類のゴムを使用できますが、最も一般的なのはスチレン-ブタジエン共重合体です。最新の空気入りタイヤの素材は、2 つのグループに分類できます。プライを構成するコードと、それを包むエラストマー。

プライとビードを形成するコードは、膨張圧力を抑えるのに必要な引張強度を提供します。鋼、綿や絹などの天然繊維、またはナイロンやケブラーなどの合成繊維で構成できます。

一方、エラストマーはトレッドを形成し、コードを包み込んで摩耗から保護し、所定の位置に保持します。これは、空気入りタイヤの設計の重要な要素です。ゴム材料のさまざまな複合材料で構成できます。

コンポーネント

タイヤは、トレッド、ビード、サイドウォール、ショルダー、プライなど、いくつかのコンポーネントで構成されています。

トレッド – これは路面と接触するタイヤの部分です。ある瞬間に路面と接する部分を接地面と呼びます。トレッドは、厚めのゴムまたはゴム/複合複合材の設計で、すぐに摩耗しない適切なレベルの牽引力を提供します。

ビーズ – ホイールのリムと接触するタイヤの部分です。ビードは通常、鋼線で補強され、高強度で柔軟性の低いゴムが配合されています。ホイールの 2 つのリムにしっかりと固定され、チューブレス タイヤが漏れることなく空気を保持できるようにします。ビート フィットはタイトで、ホイールが回転してもタイヤが円周方向にずれません。

サイドウォール – 多くの場合、自転車のタイヤで、トレッドとビードの間を橋渡しするタイヤの部分です。サイドウォールの大部分はゴムですが、引張強度と柔軟性を提供するファブリックまたはスチール コードで補強されています。空気圧を含み、ドライブアクスルによって適用されたトルクをトレッドに伝達して牽引力を生み出しますが、車両の重量はほとんど支えません.

肩 – トレッドの端にあるタイヤの部分で、サイドウォールの移行を行います.

プライ – ゴムに埋め込まれた比較的伸びにくいコードの層で、内圧に反応してゴムが伸びるのを防ぎ、形状を保持します。

タイヤの図:

タイヤの種類

さまざまな用途に適した設計のさまざまなタイプのタイヤがあります。タイヤは2つに分類できます。チューブとチューブレスタイヤ。タイヤの最初のバージョンは、磨耗を防ぐために木製の車輪に取り付けられた単なる金属のバンドでした。初期のゴム製タイヤは中実であり、空気圧ではありませんでした。今日、車両に使用される最も一般的で人気のあるタイプのタイヤは空気入りタイヤで、チューブ付きタイヤに分類されます。これらのタイヤには、ロー デューティーからミディアム、ヘビー デューティー タイプまでさまざまなグレードがあります。ただし、牽引力を提供し、摩耗に抵抗し、表面の凹凸を吸収するように設計されています。また、ライダーの快適性、騒音、燃費、ブレーキングなどにも配慮して設計されています。

チューブレスタイヤは、別のインナーチューブを必要としない空気入りタイヤでもあります。半空気入りタイヤの中心は中空ですが、加圧されていません。軽量、低コスト、耐パンク性、クッション性に優れています。ほとんどの場合、これらのタイヤはホイールと一体型のボール ベアリングで設計されています。半空気入りタイヤは、芝刈り機、車椅子、手押し車に使用されています。産業用途にも使用できます。

エアレスタイヤは、空気圧で支えられていない非空気タイヤです。それらは、ゴルフカートなどの小型車両や、建設機械などのパンクのリスクが高い状況でのユーティリティ車両で一般的に使用されています。産業用および商業用アプリケーションで使用されるタイヤは非空気圧式です。

ソリッド タイヤは、芝刈り機、スケートボード、ゴルフ カート、スクーター、その他多くの軽工業用車両、カート、トレーラーに使用されるタイヤです。ソリッド タイヤは、フォークリフトなどのマテリアル ハンドリング機器でよく使用されます。

タイヤの性能特性

タイヤは次の性能特性を満たさなければなりません:

ダイナミクス:

• バランス - 高速で回転している間、タイヤのバランスを維持するために、円周の周りに質量を均等に分散させます。メーカーは、自動タイヤ バランス マシンを使用して、タイヤの過度の静的な不均衡と動的な不均衡をチェックしました。
• 遠心力による成長 – 高速回転による遠心力により、タイヤの直径が大きくなります。これにより、トレッド ラバーが回転軸から離れます。
• ニューマチック トレイル - 硬い路面を転がるコンプライアント タイヤによって生成されるトレイルのような効果で、ターンなどの横荷重を受けます。
• スリップ角または横滑り角 – ローリング ホイールの実際の移動方向と、それが向いている方向との間の角度です。
• 緩和の長さ – スリップ角が導入されてから、コーナリング フォースが定常状態の値に達するまでの遅延です。
• スプリング レート – タイヤの垂直方向の力と垂直方向のたわみの比率であり、車両の全体的なサスペンション パフォーマンスに影響します。
• 停止距離 – パフォーマンス重視のタイヤには、路面をグリップするように設計されたトレッド パターンとラバー コンパウンドが使用されているため、通常、停止距離はわずかに短くなっています。

部隊:

• キャンバースラスト
• 力の輪
• コンタクトパッチ
• コーナリング力
• ドライトラクション
• 強制振動
• 転がり抵抗
• 自動調心トルク
• ウェットトラクション。

負荷:

• 負荷感度 – 負荷がかかったタイヤの挙動
• 作業負荷 – タイヤの作業負荷を監視して、早期の故障につながる可能性のある過度のストレスがかからないようにします。

着用:

トレッドウェア – 道路や地形との通常の接触によって発生します。ホイールのアライメントが悪いと、最も内側または最も外側のリブが過度に摩耗する可能性があります。また、砂利道、岩の多い地形、およびその他の起伏の多い地形では、摩耗が加速する可能性があります。

結論

タイヤの最も一般的な用途は、自動車や自転車などの輸送用です。それらは空気圧で膨張する構造であり、タイヤが粗い表面を転がるときの衝撃を吸収する柔軟なクッションを提供します。アプリケーションの負荷をホイールを介して地面に伝達し、ホイールが移動する表面に牽引力を与えるように設計された円形のコンポーネントです。タイヤの定義、用途、材料、コンポーネント、図、タイプ、構造、性能特性について説明するこの記事は以上です。

読書から多くのことを学べることを願っています。もしそうなら、親切に他の学生と共有してください。読んでくれてありがとう、またね！