कर्षण (अभियांत्रिकी): Difference between revisions
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कर्षण या कर्षण बल, घर्षण शुष्क घर्षण के उपयोग के माध्यम से शरीर और स्पर्शरेखा सतह के बीच [[मोशन (भौतिकी)]] उत्पन्न करने के लिए उपयोग किया जाने वाला बल है, | कर्षण या कर्षण बल, घर्षण शुष्क घर्षण के उपयोग के माध्यम से शरीर और स्पर्शरेखा सतह के बीच [[मोशन (भौतिकी)]] उत्पन्न करने के लिए उपयोग किया जाने वाला बल है, चूंकि सतह की कतरनी शक्ति (मिट्टी) बल का उपयोग भी सामान्यतः किया जाता है .<ref>{{citation|title=Evaluating Vehicle Mobility Using Bekker's Equations|publisher=U.S. Army TARDEC|date=2000|url=https://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a457941.pdf|archive-url=https://web.archive.org/web/20190705150218/https://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a457941.pdf|url-status=live|archive-date=July 5, 2019|first1=Sean|last1=Laughery|first2=Grant|last2=Gerhart|first3=Paul|last3=Muench.}}</ref><ref name="digger">{{cite book|title=Estimating Excavation|publisher=Craftsman Book Co|first=Deryl|last=Burch|date=1997|isbn=0-934041-96-2|page=215|chapter=Usable Power|chapter-url=https://books.google.com/books?id=BxSjyYKWn0wC}}</ref><ref>{{cite web|url=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/frict2.html|title=टकराव|website=hyperphysics.phy-astr.gsu.edu|access-date=20 April 2018}}</ref><ref>{{cite web|url=http://metrotrainsimulation.com/definition.html|title=Metro Train Simulation|last=Abhishek|website=metrotrainsimulation.com|access-date=20 April 2018}}</ref> | ||
कर्षण एक शरीर और एक सतह के बीच अधिकतम कर्षण बल को भी संदर्भित कर सकता है, जैसा कि उपलब्ध घर्षण द्वारा सीमित है; जब ऐसा होता है, तो कर्षण को | कर्षण एक शरीर और एक सतह के बीच अधिकतम कर्षण बल को भी संदर्भित कर सकता है, जैसा कि उपलब्ध घर्षण द्वारा सीमित है; जब ऐसा होता है, तो कर्षण को अधिकांशतः [[सामान्य बल]] के लिए अधिकतम कर्षण बल के अनुपात के रूप में व्यक्त किया जाता है और इसे कर्षण गुणांक (घर्षण गुणांक के समान) कहा जाता है। यह वह बल है जो किसी वस्तु को घर्षण, सामान्य भार (नकारात्मक 'जेड' अक्ष में स्तरों पर कार्य करने वाला भार), वायु प्रतिरोध, [[रोलिंग प्रतिरोध]], आदि जैसे सभी प्रतिरोधी बलों पर काबू पाकर सतह पर ले जाता है। | ||
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{{quote|एक भौतिक प्रक्रिया जिसमें शुष्क घर्षण या एक हस्तक्षेप करने वाली द्रव फिल्म के माध्यम से दो पिंडों के बीच एक अंतरफलक में एक स्पर्शरेखा बल का संचार होता है, जिसके परिणामस्वरूप गति, ठहराव या शक्ति का संचरण होता है।|यांत्रिक के घिसाव बुनियादी बातो का परिक्षण|रेमंड जॉर्ज बायर<ref>{{cite book|title=Mechanical Wear Fundamentals and Testing| first=Raymond George|last=Bayer|publisher=CRC Press|isbn=0-8247-4620-1|page=3|chapter=Terminology and Classifications| date=22 April 2004|chapter-url=https://books.google.com/books?id=Q64Kq2HlyucC}}</ref>}} | {{quote|एक भौतिक प्रक्रिया जिसमें शुष्क घर्षण या एक हस्तक्षेप करने वाली द्रव फिल्म के माध्यम से दो पिंडों के बीच एक अंतरफलक में एक स्पर्शरेखा बल का संचार होता है, जिसके परिणामस्वरूप गति, ठहराव या शक्ति का संचरण होता है।|यांत्रिक के घिसाव बुनियादी बातो का परिक्षण|रेमंड जॉर्ज बायर<ref>{{cite book|title=Mechanical Wear Fundamentals and Testing| first=Raymond George|last=Bayer|publisher=CRC Press|isbn=0-8247-4620-1|page=3|chapter=Terminology and Classifications| date=22 April 2004|chapter-url=https://books.google.com/books?id=Q64Kq2HlyucC}}</ref>}} | ||
वाहन की गतिशीलता में, ट्रैक्टिव बल, [[कर्षण बल]] और [[मोटर एंजिन में भार खींचने या आगे बढ़ने की क्षैतिज शक्ति]] से निकटता से संबंधित है, | वाहन की गतिशीलता में, ट्रैक्टिव बल, [[कर्षण बल]] और [[मोटर एंजिन में भार खींचने या आगे बढ़ने की क्षैतिज शक्ति]] से निकटता से संबंधित है, चूंकि तीनों शब्दों की अलग-अलग परिभाषाएँ हैं। | ||
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[[Image:Aderenza asfalto (traction coefficient).svg|right|thumb|डामर के लिए गति और मौसम की स्थिति के कार्य में आसंजन के अनुदैर्ध्य गुणांक (एफएक्स) का आरेख:<br>ए) शुष्क डामर<br>बी) गीली परिस्थितियों में डामर जल निकासी <br>सी) गीली परिस्थितियों में डामर<br>डी) हिम<br>ई) बर्फ]] | [[Image:Aderenza asfalto (traction coefficient).svg|right|thumb|डामर के लिए गति और मौसम की स्थिति के कार्य में आसंजन के अनुदैर्ध्य गुणांक (एफएक्स) का आरेख:<br>ए) शुष्क डामर<br>बी) गीली परिस्थितियों में डामर जल निकासी <br>सी) गीली परिस्थितियों में डामर<br>डी) हिम<br>ई) बर्फ]] | ||
[[Image:Aderenza trasversale stagioni e manti stradali.svg|right|thumb|मौसमों के | [[Image:Aderenza trasversale stagioni e manti stradali.svg|right|thumb|मौसमों के समयक्रॉस टैक (एफवाई) औसत बदलें (संख्यात्मक रूप से 1 से 12 तक दर्शाया गया है) और विभिन्न सड़क सतहों के साथ।<br>ए) हॉट रोल्ड डामर <br>बी) बजरी <br>सी) क्वार्टजाइट <br>डी) कांग्लोमरेट सीमेंट<br>ई) मैस्टिक डामर<br>एफ) बजरी तलछटी (अनबाउंड)]]''कर्षण गुणांक'' (घर्षण गुणांक भी) को चल रहे गियर (पहियों, पटरियों आदि) पर वजन से विभाजित कर्षण के लिए प्रयोग करने योग्य बल के रूप में परिभाषित किया गया है।<ref>{{cite book|title=Construction Management Fundamentals|first1=Clifford J.|last1=Schexnayder|first2=Richard|last2=Mayo|publisher=McGraw-Hill Professional|date=2003|isbn=0-07-292200-1|page=346|url=https://books.google.com/books?id=vxrvnfEwWMkC}}</ref><ref>{{cite book|title=Theory of ground vehicles|first=Jo Yung|last=Wong|isbn=0-471-35461-9|page=317|chapter=4.1.3 Coefficient of Traction|date=20 March 2001|chapter-url=https://books.google.com/books?id=LH8wd8im13AC}}</ref> अर्थात।: | ||
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* सापेक्षिक गति की सापेक्ष गति - एक फिसलने वाली वस्तु (गतिज घर्षण में एक) में गैर-फिसलने वाली वस्तु (स्थैतिक घर्षण में एक) की तुलना में कम कर्षण होता है। | * सापेक्षिक गति की सापेक्ष गति - एक फिसलने वाली वस्तु (गतिज घर्षण में एक) में गैर-फिसलने वाली वस्तु (स्थैतिक घर्षण में एक) की तुलना में कम कर्षण होता है। | ||
* कुछ समन्वय प्रणाली के सापेक्ष कर्षण की दिशा - उदाहरण के लिए, टायर का उपलब्ध कर्षण | * कुछ समन्वय प्रणाली के सापेक्ष कर्षण की दिशा - उदाहरण के लिए, टायर का उपलब्ध कर्षण अधिकांशतः मोड़ने, त्वरण और टूटने के बीच भिन्न होता है।<ref>{{citation|title=J670 Vehicle Dynamics Terminology|url=https://www.sae.org/standards/content/j670_200801/|publisher=[[SAE International|SAE]]}}.</ref> | ||
* कम-घर्षण सतहों के लिए, जैसे बंद-सड़क या बर्फ, कर्षण उपकरणों का उपयोग करके कर्षण बढ़ाया जा सकता है जो आंशिक रूप से सतह में प्रवेश करते हैं; ये उपकरण पूरी तरह से शुष्क घर्षण (जैसे, आक्रामक ऑफ-रोड टायर ट्रेड या [[बर्फ की श्रृंखलाएं]]) पर निर्भर होने के | * कम-घर्षण सतहों के लिए, जैसे बंद-सड़क या बर्फ, कर्षण उपकरणों का उपयोग करके कर्षण बढ़ाया जा सकता है जो आंशिक रूप से सतह में प्रवेश करते हैं; ये उपकरण पूरी तरह से शुष्क घर्षण (जैसे, आक्रामक ऑफ-रोड टायर ट्रेड या [[बर्फ की श्रृंखलाएं]]) पर निर्भर होने के अतिरिक्त अंतर्निहित सतह की अपरूपण शक्ति का उपयोग करते हैं।... | ||
=== इंजीनियरिंग डिजाइन में कर्षण गुणांक === | === इंजीनियरिंग डिजाइन में कर्षण गुणांक === | ||
पहिएदार या ट्रैक किए गए वाहनों के डिजाइन में, पहिया और जमीन के बीच उच्च कर्षण कम कर्षण की तुलना में अधिक वांछनीय है, क्योंकि यह पहिया फिसलन के बिना उच्च त्वरण (कॉर्नरिंग और ब्रेकिंग सहित) की अनुमति देता है। [[बहती (मोटरस्पोर्ट)]] की मोटरस्पोर्ट | पहिएदार या ट्रैक किए गए वाहनों के डिजाइन में, पहिया और जमीन के बीच उच्च कर्षण कम कर्षण की तुलना में अधिक वांछनीय है, क्योंकि यह पहिया फिसलन के बिना उच्च त्वरण (कॉर्नरिंग और ब्रेकिंग सहित) की अनुमति देता है। [[बहती (मोटरस्पोर्ट)]] की मोटरस्पोर्ट विधि में एक उल्लेखनीय अपवाद है, जिसमें हाई स्पीड कॉर्नरिंग के समयरियर-व्हील कर्षण जानबूझकर खो जाता है। | ||
अन्य डिजाइन पहियों की तुलना में अधिक कर्षण प्रदान करने के लिए नाटकीय रूप से सतह क्षेत्र को बढ़ाते हैं, उदाहरण के लिए [[निरंतर ट्रैक]] और आधा ट्रैक वाहनों में। संपर्क के क्षेत्रों पर दबाव कम करने के लिए एक टैंक या इसी तरह का ट्रैक किया गया वाहन पटरियों का उपयोग करता है। एक 70-टन म1अ2 गोल टायरों का उपयोग करने पर उच्च केंद्रित होने के बिंदु तक डूब जाएगा। ट्रैक टायरों की तुलना में संपर्क के एक बहुत बड़े क्षेत्र में 70 टन फैलते हैं और टैंक को बहुत नरम भूमि पर यात्रा करने की अनुमति देते हैं। | अन्य डिजाइन पहियों की तुलना में अधिक कर्षण प्रदान करने के लिए नाटकीय रूप से सतह क्षेत्र को बढ़ाते हैं, उदाहरण के लिए [[निरंतर ट्रैक]] और आधा ट्रैक वाहनों में। संपर्क के क्षेत्रों पर दबाव कम करने के लिए एक टैंक या इसी तरह का ट्रैक किया गया वाहन पटरियों का उपयोग करता है। एक 70-टन म1अ2 गोल टायरों का उपयोग करने पर उच्च केंद्रित होने के बिंदु तक डूब जाएगा। ट्रैक टायरों की तुलना में संपर्क के एक बहुत बड़े क्षेत्र में 70 टन फैलते हैं और टैंक को बहुत नरम भूमि पर यात्रा करने की अनुमति देते हैं। | ||
कुछ अनुप्रयोगों में, सामग्री चुनने में व्यापार-नापसंद का एक जटिल सेट होता है। उदाहरण के लिए, नरम रबड़ | कुछ अनुप्रयोगों में, सामग्री चुनने में व्यापार-नापसंद का एक जटिल सेट होता है। उदाहरण के लिए, नरम रबड़ अधिकांशतः बेहतर कर्षण प्रदान करते हैं किन्तुतेजी से पहनते हैं और फ्लेक्स होने पर अधिक हानि होता है - इस प्रकार दक्षता कम हो जाती है। सामग्री चयन में विकल्पों का नाटकीय प्रभाव हो सकता है। उदाहरण के लिए: ट्रैक रेसिंग कारों के लिए उपयोग किए जाने वाले टायरों की आयु 200 किमी तक हो सकती है, जबकि भारी ट्रकों पर उपयोग किए जाने वाले टायरों की आयु 100,000 किमी तक हो सकती है। ट्रक के टायरों में कर्षण कम होता है और रबर भी मोटा होता है। | ||
कर्षण भी दूषित पदार्थों के साथ बदलता रहता है। [[संपर्क पैच]] में पानी की एक परत के कारण कर्षण का | कर्षण भी दूषित पदार्थों के साथ बदलता रहता है। [[संपर्क पैच]] में पानी की एक परत के कारण कर्षण का अधिक हानि हो सकता है। यह ऑटोमोटिव टायरों के खांचे और [[सिपिंग (रबर)]] का एक कारण है। | ||
टायर प्रेशर कंट्रोल सिस्टम (टीपीसीएस) के उपयोग से नरम और/या फिसलन वाली जमीन पर चालन करते समय ट्रकों, कृषि ट्रैक्टरों, पहिएदार सैन्य वाहनों आदि के कर्षण में उल्लेखनीय सुधार पाया गया है। एक टीपीसीएस निरंतर वाहन संचालन के | टायर प्रेशर कंट्रोल सिस्टम (टीपीसीएस) के उपयोग से नरम और/या फिसलन वाली जमीन पर चालन करते समय ट्रकों, कृषि ट्रैक्टरों, पहिएदार सैन्य वाहनों आदि के कर्षण में उल्लेखनीय सुधार पाया गया है। एक टीपीसीएस निरंतर वाहन संचालन के समयटायर के दबाव को कम करना और बाद में बहाल करना संभव बनाता है। टीपीसीएस के उपयोग से कर्षण बढ़ाने से टायर घिसाव और राइड वाइब्रेशन भी कम होता है।<ref>{{cite web|url=https://www.roadex.org/wp-content/uploads/2014/01/TPCS-Trial-RIII.pdf|title=Tyre Pressure Control on Timber Haulage Vehicles: Some observations on a trial in Highland, Scotland|first1=Ron|last1=Munro|first2=Frank|last2=MacCulloch|date=February 2008|publisher=ROADEX III Northern Periphery|access-date=20 April 2018}}</ref> | ||
Revision as of 13:10, 17 February 2023
कर्षण या कर्षण बल, घर्षण शुष्क घर्षण के उपयोग के माध्यम से शरीर और स्पर्शरेखा सतह के बीच मोशन (भौतिकी) उत्पन्न करने के लिए उपयोग किया जाने वाला बल है, चूंकि सतह की कतरनी शक्ति (मिट्टी) बल का उपयोग भी सामान्यतः किया जाता है .[1][2][3][4]
कर्षण एक शरीर और एक सतह के बीच अधिकतम कर्षण बल को भी संदर्भित कर सकता है, जैसा कि उपलब्ध घर्षण द्वारा सीमित है; जब ऐसा होता है, तो कर्षण को अधिकांशतः सामान्य बल के लिए अधिकतम कर्षण बल के अनुपात के रूप में व्यक्त किया जाता है और इसे कर्षण गुणांक (घर्षण गुणांक के समान) कहा जाता है। यह वह बल है जो किसी वस्तु को घर्षण, सामान्य भार (नकारात्मक 'जेड' अक्ष में स्तरों पर कार्य करने वाला भार), वायु प्रतिरोध, रोलिंग प्रतिरोध, आदि जैसे सभी प्रतिरोधी बलों पर काबू पाकर सतह पर ले जाता है।
परिभाषाएँ
कर्षण को इस प्रकार परिभाषित किया जा सकता है:
एक भौतिक प्रक्रिया जिसमें शुष्क घर्षण या एक हस्तक्षेप करने वाली द्रव फिल्म के माध्यम से दो पिंडों के बीच एक अंतरफलक में एक स्पर्शरेखा बल का संचार होता है, जिसके परिणामस्वरूप गति, ठहराव या शक्ति का संचरण होता है।
— यांत्रिक के घिसाव बुनियादी बातो का परिक्षण, रेमंड जॉर्ज बायर[5]
वाहन की गतिशीलता में, ट्रैक्टिव बल, कर्षण बल और मोटर एंजिन में भार खींचने या आगे बढ़ने की क्षैतिज शक्ति से निकटता से संबंधित है, चूंकि तीनों शब्दों की अलग-अलग परिभाषाएँ हैं।
कर्षण गुणांक
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कर्षण गुणांक (घर्षण गुणांक भी) को चल रहे गियर (पहियों, पटरियों आदि) पर वजन से विभाजित कर्षण के लिए प्रयोग करने योग्य बल के रूप में परिभाषित किया गया है।[6][7] अर्थात।:
- प्रयोग करने योग्य कर्षण = कर्षण एक्स सामान्य बल का गुणांक
कर्षण के गुणांक को प्रभावित करने वाले कारक
दो सतहों के बीच कर्षण कई कारकों पर निर्भर करता है:
- प्रत्येक सतह की सामग्री संरचना।
- स्थूलदर्शीय और सूक्ष्म आकार (विकट: बनावट; [[माइक्रोटेक्सचर]] और माइक्रोटेक्सचर)
- संपर्क सतहों को एक साथ दबाने वाला सामान्य बल।
- स्नेहक और चिपकने वाले सहित भौतिक सीमा पर संदूषक।
- सापेक्षिक गति की सापेक्ष गति - एक फिसलने वाली वस्तु (गतिज घर्षण में एक) में गैर-फिसलने वाली वस्तु (स्थैतिक घर्षण में एक) की तुलना में कम कर्षण होता है।
- कुछ समन्वय प्रणाली के सापेक्ष कर्षण की दिशा - उदाहरण के लिए, टायर का उपलब्ध कर्षण अधिकांशतः मोड़ने, त्वरण और टूटने के बीच भिन्न होता है।[8]
- कम-घर्षण सतहों के लिए, जैसे बंद-सड़क या बर्फ, कर्षण उपकरणों का उपयोग करके कर्षण बढ़ाया जा सकता है जो आंशिक रूप से सतह में प्रवेश करते हैं; ये उपकरण पूरी तरह से शुष्क घर्षण (जैसे, आक्रामक ऑफ-रोड टायर ट्रेड या बर्फ की श्रृंखलाएं) पर निर्भर होने के अतिरिक्त अंतर्निहित सतह की अपरूपण शक्ति का उपयोग करते हैं।...
इंजीनियरिंग डिजाइन में कर्षण गुणांक
पहिएदार या ट्रैक किए गए वाहनों के डिजाइन में, पहिया और जमीन के बीच उच्च कर्षण कम कर्षण की तुलना में अधिक वांछनीय है, क्योंकि यह पहिया फिसलन के बिना उच्च त्वरण (कॉर्नरिंग और ब्रेकिंग सहित) की अनुमति देता है। बहती (मोटरस्पोर्ट) की मोटरस्पोर्ट विधि में एक उल्लेखनीय अपवाद है, जिसमें हाई स्पीड कॉर्नरिंग के समयरियर-व्हील कर्षण जानबूझकर खो जाता है।
अन्य डिजाइन पहियों की तुलना में अधिक कर्षण प्रदान करने के लिए नाटकीय रूप से सतह क्षेत्र को बढ़ाते हैं, उदाहरण के लिए निरंतर ट्रैक और आधा ट्रैक वाहनों में। संपर्क के क्षेत्रों पर दबाव कम करने के लिए एक टैंक या इसी तरह का ट्रैक किया गया वाहन पटरियों का उपयोग करता है। एक 70-टन म1अ2 गोल टायरों का उपयोग करने पर उच्च केंद्रित होने के बिंदु तक डूब जाएगा। ट्रैक टायरों की तुलना में संपर्क के एक बहुत बड़े क्षेत्र में 70 टन फैलते हैं और टैंक को बहुत नरम भूमि पर यात्रा करने की अनुमति देते हैं।
कुछ अनुप्रयोगों में, सामग्री चुनने में व्यापार-नापसंद का एक जटिल सेट होता है। उदाहरण के लिए, नरम रबड़ अधिकांशतः बेहतर कर्षण प्रदान करते हैं किन्तुतेजी से पहनते हैं और फ्लेक्स होने पर अधिक हानि होता है - इस प्रकार दक्षता कम हो जाती है। सामग्री चयन में विकल्पों का नाटकीय प्रभाव हो सकता है। उदाहरण के लिए: ट्रैक रेसिंग कारों के लिए उपयोग किए जाने वाले टायरों की आयु 200 किमी तक हो सकती है, जबकि भारी ट्रकों पर उपयोग किए जाने वाले टायरों की आयु 100,000 किमी तक हो सकती है। ट्रक के टायरों में कर्षण कम होता है और रबर भी मोटा होता है।
कर्षण भी दूषित पदार्थों के साथ बदलता रहता है। संपर्क पैच में पानी की एक परत के कारण कर्षण का अधिक हानि हो सकता है। यह ऑटोमोटिव टायरों के खांचे और सिपिंग (रबर) का एक कारण है।
टायर प्रेशर कंट्रोल सिस्टम (टीपीसीएस) के उपयोग से नरम और/या फिसलन वाली जमीन पर चालन करते समय ट्रकों, कृषि ट्रैक्टरों, पहिएदार सैन्य वाहनों आदि के कर्षण में उल्लेखनीय सुधार पाया गया है। एक टीपीसीएस निरंतर वाहन संचालन के समयटायर के दबाव को कम करना और बाद में बहाल करना संभव बनाता है। टीपीसीएस के उपयोग से कर्षण बढ़ाने से टायर घिसाव और राइड वाइब्रेशन भी कम होता है।[9]
यह भी देखें
- लॉक - रोधी ब्रेकिंग प्रणाली
- टकराव
- बल (भौतिकी)
- कार्ल ए. ग्रोश
- रेल आसंजन
- सड़क फिसलन
- सैंडबॉक्स (लोकोमोटिव)
- टी दिन बीओ के साथ लॉग इन करें
- वजन हस्तांतरण
संदर्भ
- ↑ Laughery, Sean; Gerhart, Grant; Muench., Paul (2000), Evaluating Vehicle Mobility Using Bekker's Equations (PDF), U.S. Army TARDEC, archived (PDF) from the original on July 5, 2019
- ↑ Burch, Deryl (1997). "Usable Power". Estimating Excavation. Craftsman Book Co. p. 215. ISBN 0-934041-96-2.
- ↑ "टकराव". hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Retrieved 20 April 2018.
- ↑ Abhishek. "Metro Train Simulation". metrotrainsimulation.com. Retrieved 20 April 2018.
- ↑ Bayer, Raymond George (22 April 2004). "Terminology and Classifications". Mechanical Wear Fundamentals and Testing. CRC Press. p. 3. ISBN 0-8247-4620-1.
- ↑ Schexnayder, Clifford J.; Mayo, Richard (2003). Construction Management Fundamentals. McGraw-Hill Professional. p. 346. ISBN 0-07-292200-1.
- ↑ Wong, Jo Yung (20 March 2001). "4.1.3 Coefficient of Traction". Theory of ground vehicles. p. 317. ISBN 0-471-35461-9.
- ↑ J670 Vehicle Dynamics Terminology, SAE.
- ↑ Munro, Ron; MacCulloch, Frank (February 2008). "Tyre Pressure Control on Timber Haulage Vehicles: Some observations on a trial in Highland, Scotland" (PDF). ROADEX III Northern Periphery. Retrieved 20 April 2018.
