Ez egy érdekes kérdés! Milyen gumikat használjon a legerősebb terepjáró? Úgy tűnik, még az MT (Mud Terrain) gumik is megcsúszhatnak. Tehát mi képes igazán sík talajként kezelni a sáros utakat? A válasz "nyomok". A buldózerek, kotrógépek vagy lánctalpas tank-járművek nem csúsznak meg.
Tegyük most félre a lánctalp és a kerekek közötti különbségeket, és először értsük meg az erőterület és a nyomás közötti kapcsolatot.
Nagyobb erőterület=Kisebb nyomás
Kisebb erőterület=Nagyobb nyomás
A tárgyra kifejtett nyomás és az erőterület arányát únnyomás. Egyszerűen fogalmazva, minél nagyobb a nyomás, annál nagyobb a kifejtett erő.
A gumiabroncs súrlódását három fő tényező határozza meg, és az abroncs tapadása további tényezőt igényel:
Az érintkezési terület felületi érdessége
Pozitív nyomás
Kapcsolati terület
A súrlódás az első két tényezőtől függ. Csak akkor kerülheti el a gumiabroncs elcsúszását, ha a súrlódás elég erős. Viszont,pozitív nyomásállandó – a jármű saját tömege nagyrészt változatlan marad, és csak a vezető és az utasok együttes tömegének van kis hatása.
Tehát az abroncs tapadását meghatározó alapvető tényezők a felületi érdesség és az érintkezési felület. Az érintkezési felület elsősorban a gumiabroncs szélességére vonatkozik. A szélesebb gumiabroncsok jobban deformálódhatnak, javítva a tapadást nagy sebességnél. Általában a szélesebb abroncsok hajlamosabbak a megcsúszásra havon és jégen, míg a keskenyebb abroncsok kevésbé csúsznak. De a különbség minimális a csúszásgátló láncok használatakor.
Ha a jármű tömege változatlan marad, a gumiabroncs nyomása változatlan marad. Ha a nyomás állandó marad, akkor csak a nyomás csökkentésével lehet növelnierőterület.
A nyomás az erőterülettől és a pozitív nyomástól is függ – ahogy a súrlódás is függ a felületi érdességtől és az érintkezési felülettől. Ha a pozitív nyomás nem változtatható, a nyomás növelésének egyetlen módja az érintkezési felület csökkentése. A nagyobb érintkezési felület azonban csökkentené a nyomást, gumiabroncsok esetében ez javíthatja a tapadást azáltal, hogy lehetővé teszi a gumiabroncs deformálódását. De a fémből készült csúszásgátló láncoknál vagy lánctalpoknál a deformáció nem számít, így az érintkezési felület csökkenthető.
Ez a magyarázat kissé körülményes lehet követni, ezért egyszerűsítsük le. Az érintkezési felület növelése csak a gumiabroncsok tapadását javítja, de a súrlódást nem. A nagyobb érintkezési felület valójában csökkenti a súrlódást, mert simább érintkezési felületet eredményez.
Ha egy sín sima acéllemezből készülne, akkor a talajjal való érintkezési felülete túl nagy lenne, ami csökkentett nyomást és alacsony súrlódást eredményezne, ami megcsúszna. A legtöbb pálya azonban süllyesztett részekkel van kialakítva, így csak a kiálló fém élek érintkeznek a talajjal. Ez csökkenti az érintkezési felületet és növeli az érintkezési felület érdességét (dudoros/egyenetlen), ami viszont növeli a súrlódást. Ezért a lánctalpas járművek általában nem csúszkálnak, bár a tartályok vagy a kotrógépek súlya is segít.
(A pálya kerekei ugyan simák, de csak teherhordó kerekek. A hajtókerekeket kifejezetten a sínhez való csatlakozásra tervezték.)
A csúszásgátló láncok nyomokat utánoznak. A fém csúszásgátló láncok hasonlóak a lánctalpokhoz, de mivel az autó tömege jóval kisebb, a fémláncokkal kifejtett nyomás még mindig alacsony. Nem elég a jéggé tömörödött jeget vagy hóréteget összetörni. A kioldási helyzetben túl kicsi a súrlódás, ami folyamatos csúszáshoz vezet.
Sok csúszásgátló lánc tehén ínból készült tüskékkel van felszerelve. Ezeknek a tüskéknek a hegye kicsi, és az abroncsok úgy nyomják a talajt, hogy csak a hegyük érintkezik. Ez azt jelenti, hogy az érintkezési felület rendkívül kicsi, a nyomás változatlan marad, de jelentősen növeli azt. A nagy nyomás lehetővé teszi a tüskék behatolását a jégbe, ami segít az autó előretolásában.
Ez az oka annak, hogy a csúszásgátló láncokkal felszerelt abroncsok nem csúszkálnak. Csak a jégen áthatoló láncok vagy a rendkívül nagy súrlódású láncok akadályozhatják meg a csúszást – amit maguk a gumiabroncsok nem tudnak elérni. Ezért havon vagy jégen történő vezetéshez tüskés csúszásgátló láncokra vagy módosított lánctalpas kerekekre van szükség (bár ez utóbbi költséges és nem praktikus).
Összefoglalva:A tüskékkel ellátott csúszásgátló láncok növelik a nyomást és a súrlódást csúszós felületeken, így segítik a gumiabroncsok tapadását a talajjal és megakadályozzák a megcsúszást.