الجر (الميكانيكا)

تعتمد قوة الاحتكاك بين سطحين على عدة عوامل:

• التركيب المادي لكل سطح.
• الشكل العياني والشكل المجهري ( النسيج ؛ النسيج العياني والنسيج المجهري )
• قوة الضغط العمودية التي تضغط على أسطح التلامس معًا.
• الملوثات الموجودة على حدود المادة، بما في ذلك مواد التشحيم والمواد اللاصقة.
• الحركة النسبية للأسطح الجرّية - الجسم المنزلق (الذي يخضع للاحتكاك الحركي) يكون له قوة جر أقل من الجسم غير المنزلق (الذي يخضع للاحتكاك الساكن).
• اتجاه قوة الجر بالنسبة لنظام إحداثيات معين - على سبيل المثال، غالبًا ما تختلف قوة الجر المتاحة للإطار بين الانعطاف والتسارع والكبح. ^{[ 8 ]}
• بالنسبة للأسطح ذات الاحتكاك المنخفض، مثل الطرق الوعرة أو الجليد، يمكن زيادة قوة الجر باستخدام أجهزة الجر التي تخترق السطح جزئيًا؛ تستخدم هذه الأجهزة قوة القص للسطح الأساسي بدلاً من الاعتماد فقط على الاحتكاك الجاف (مثل مداس الطرق الوعرة القوي أو سلاسل الثلج )....

في تصميم المركبات ذات العجلات أو المجنزرة، يُفضّل وجود احتكاك عالٍ بين العجلة والأرض بدلاً من الاحتكاك المنخفض، إذ يسمح ذلك بتسارع أكبر (بما في ذلك الانعطاف والكبح) دون انزلاق العجلات. ويُستثنى من ذلك رياضة الانجراف ، حيث يُفقد احتكاك العجلات الخلفية عمداً أثناء الانعطاف بسرعات عالية.

تُزيد بعض التصاميم الأخرى مساحة السطح بشكلٍ كبير لتوفير قوة جرّ أكبر مما تُوفّره العجلات، كما هو الحال في المركبات المجنزرة والمركبات نصف المجنزرة . تستخدم الدبابات أو المركبات المجنزرة المماثلة الجنازير لتقليل الضغط على مناطق التلامس. فمثلاً، ستغوص دبابة M1A2 التي تزن 70 طنًا إلى حدّ التمركز العالي إذا استخدمت إطارات دائرية. تعمل الجنازير على توزيع وزنها البالغ 70 طنًا على مساحة تلامس أكبر بكثير مما تفعله الإطارات، مما يسمح للدبابة بالتحرك على أراضٍ أكثر ليونة.

في بعض التطبيقات، ينطوي اختيار المواد على مجموعة معقدة من المفاضلات. على سبيل المثال، توفر المطاطات اللينة عادةً قوة جر أفضل، لكنها تتآكل بشكل أسرع وتفقد طاقة أكبر عند ثنيها، مما يقلل من الكفاءة. وقد يكون لاختيارات المواد تأثير كبير. فعلى سبيل المثال، قد يصل عمر إطارات سيارات السباق إلى 200  كيلومتر، بينما قد يصل عمر إطارات الشاحنات الثقيلة إلى ما يقارب 100,000  كيلومتر. تتميز إطارات الشاحنات بقوة جر أقل ومطاط أكثر سمكًا.

يتفاوت التماسك أيضًا باختلاف الملوثات. فوجود طبقة من الماء في منطقة التلامس قد يُسبب فقدانًا كبيرًا للتماسك. وهذا أحد أسباب وجود الأخاديد والشقوق في إطارات السيارات.

أظهرت الدراسات أن استخدام أنظمة التحكم بضغط الإطارات (TPCS) يُحسّن بشكل ملحوظ من قدرة الجر للشاحنات والجرارات الزراعية والمركبات العسكرية ذات العجلات وغيرها على السير على أرض رخوة أو زلقة. يُتيح نظام التحكم بضغط الإطارات إمكانية خفض ضغط الإطارات ثم رفعه لاحقًا أثناء التشغيل المستمر للمركبة. كما يُساهم تحسين قدرة الجر باستخدام هذا النظام في تقليل تآكل الإطارات واهتزازات القيادة. ^{[ 9 ]}