टायर – २

टायर–२ : कोणत्याही वाहनाचे चाक रस्त्यावरून फिरत असताना रस्त्याच्या प्रत्यक्ष संपर्कात येणाऱ्‍या त्याच्या पृष्ठावर बसविण्याचा एक स्वतंत्र व विशेष कठीण असा भाग. लाकडी चाकाची प्रधी (काठ) लवकर झिजते म्हणून तिच्यावर पोलादी पट्टीची स्वतंत्र धाव बसवितात. ही धाव गरम करून बसवली व मग पाणी ओतून थंड केली म्हणजे आकुंचन पावून चाकावर घट्ट बसते व मग चाक पुष्कळ दिवस टिकते. तिच्यामुळे चाकाला चांगली मजबुतीही येते. आगगाडीच्या लोखंडी चाकांवरही जरूरीनुसार कठीण पोलादाच्या धावा बसवितात. धावेमुळे चाके पुष्कळ दिवस टिकतात आणि रस्ता किंवा रूळ व चाक यांमधील घर्षणरोध पुष्कळ कमी होतो. या फायद्यांबरोबर खडबडीत रस्त्यावरून वाहन जाताना पोलादी धावेमुळे वाहनाला हादरे बसतात, हा तिच्यातील एक तोटा आहे. हादरे बसू नयेत व वाहनातील प्रवास सुखकर व्हावा म्हणून रस्ता-वाहनांना पोलादी धावेऐवजी टिकाऊ रबराची धाव वापरतात. विशेषकरून अशा लवचिक जातीच्या धावेलाच टायर म्हणतात.

प्रकार : रबराच्या टायरांचे भरीव आणि वायवीय (पोकळ) असे दोन प्रकार आहेत. भरीव टायर भार वाहनाचे, हादरे शोषण्याचे वगैरे कामे स्वतःच करतात, तर वायवीय टायरात ही कामे संपीडित (दाबयुक्त) हवेकडून केली जातात.

भरीव टायर : आ. १ मध्ये भरीव आणि कठीण रबरी टायराचा छेद दाखविला आहे. हा टायर एका जाड पोलादी पत्र्याच्या पन्हळी छेदाच्या कड्यामध्ये उष्णतेच्या साहाय्याने कायमचा चिकटवून बसविलेला असतो. हे कडे मग चाकाच्या परिघावर दाबून बसवितात. घोडागाडीच्या चाकावर या पद्धतीचा टायर वापरतात, पण तो सरळ थंड पन्हळी प्रधीत नुसताच जोराने दाबून बसवितात.

आकृती २ मध्ये पोटात पोकळी ठेवलेल्या जाड आणि मऊ रबराच्या टायराचा छेद दाखविला आहे. असा टायर वाहनाला बसणारे हादरे वरील प्रकारच्या टायरापेक्षा जास्त प्रमाणात जिरवू शकतो.

वायवीय टायर : या प्रकारचे टायर आ. ३ मध्ये दाखविले आहेत. या टायरात संपीडित हवा भरलेले रबराचे पोकळ कडे वापरतात व त्याला सुरक्षित ठेवण्यासाठी त्याच्या बाहेरून रबराचे मजबूत कवच बसवितात. या कवचाच्या परिघावर जाड कठीण रबराची धाव (रस्त्याशी प्रत्यक्ष संपर्क येणारा भाग) चिकटवतात. हा टायर हादरे उत्तम रीतीने शोषून घेतो व पुष्कळ दिवस चांगले काम देतो. या जातीचे टायर बैलगाड्या, हातगाड्या, सायकली (दुचाकी), स्कूटरी, मोटार सायकली, विविध प्रकारच्या मोटारगाड्या, निरनिराळ्या यांत्रिक गाड्या इत्यादींसाठी वापरतात. त्यांचे जवळजवळ १७५ निरनिराळे प्रकार आहेत. यांतील काही प्रकार आ. ३ मध्ये दाखविलेले आहेत.

आ. ३. वायवीय टायरांचे काही प्रकार

इतिहास : वायवीय प्रकारचा टायर प्रथम रॉबर्ट विल्यम टॉमसन या स्कॉटिश गृहस्थांनी १८४५ साली तयार केला व त्याबाबतचे इंग्लंडमधील एकस्व (पेटंट) मिळविले. असे टायर त्या वेळी घोडागाडीच्या चाकांवर वापरण्यात आले परंतु ते फारसे लोकप्रिय झाले नाहीत. पुढे १८८८ साली ⇨ जॉन बॉइड डनलॉप यांनी या प्रकारचाच परंतु बराच सुधारलेला टायर सायकलीच्या चाकावर वापरण्यास सुरुवात केली. या टायरामुळे सायकल चालविण्याचे काम पुष्कळ सोपे झाले व सायकलींचा वापरही वाढला. परिणामतः त्यासाठी टायरांचे उत्पादनही वाढवावे लागले. १८९० साली सी. के. वेल्श यांनी टायराच्या कवचाच्या दोन्ही काठांत पोलादी तारदोराचे कडे घालण्याची पद्धत सुरू केली. त्यामुळे टायराला पुष्कळ मजबुती आली व टायर बसविण्याचे काम सोपे झाले. १८९२ पर्यंत टायराच्या कवचाला आधार देण्यासाठी आतल्या बाजूने मजबूत विणीच्या कापडाचे अस्तर चिकटवीत असत परंतु टायरावर पडणाऱ्‍या विविध प्रकारच्या भारांमुळे हे कापड फार लवकर फाटत असे व बाहेरचा भाग चांगला असूनही सर्व टायर निरुपयोगी होत असे. १८९३ साली जॉन फुलरटन पामर यांनी विणलेल्या कापडाऐवजी विशेष पद्धतीने बनविलेल्या दोरीच्या अस्तराची पद्धत प्रचारात आणली व ती फार यशस्वी ठरली. ही दोरी साध्या (कापसाच्या) सुताची बनविलेली असे. दोरीमुळे टायराला पाहिजे तसा कायमचा आकार देता येतो व टायर सर्व प्रकारचा भार सहन करू शकतो. १८९५ मध्ये फ्रान्समधील मीरालँ आणि कंपनीने असे वायवीय टायर मोटारगाड्यांच्या चाकांवर बसविण्यास सुरुवात केली. १९१० साली डनलॉप कंपनीने याच प्रकारचे टायर विमानांच्या चाकांसाठी बनविण्यास सुरुवात केली. अमेरिकेत असे टायर १९१७ पासून मालवाहू मोटारगाड्यांच्या चाकांवर व १९३२ साली शेतकामाच्या वाहनांना बसविण्यास सुरुवात झाली.

वायवीय टायराची बनावट : हे टायर तयार करण्यासाठी फिरविता येणारा पिपासारखा एक घडीचा लोखंडी साचा वापरतात. टायरासाठी लागणारे पदार्थ म्हणजे कापूस, रेयॉन, नायलॉन, पॉलिएस्टर किंवा काचतंतु यांपासून विशेष प्रकारे तयार केलेली दोरी, चिकट रोगण, रबराच्या पट्ट्या आणि पोलादी तार हे होत. अस्तराची दोरी पीळ दिलेल्या धाग्यांच्या बारीक तंतूंचे अनेक पदर एकत्र वळून तयार करतात व रबराच्या द्रावणात बुडवून वाळवतात. रबराच्या पट्ट्या तयार करण्यासाठी नैसर्गिक वा कृत्रिम रबर वापरतात. तसेच या रबरात निरनिराळे पदार्थ मिसळून त्यात विशिष्ट गुणधर्म आणले जातात.

प्रथम साच्यावर दोरीच्या जाळीचे तुकडे विशिष्ट दिशेने ताणून गुंडाळतात. (आ. ४) व त्यांचे अनेक थर बसवून पाहिजे तितक्या जाडीचे अस्तर तयार करतात. साध्या मोटारगाडीच्या चाकासाठी बनविलेल्या टायरात तीन अथवा चार थरांचे अस्तर असते, तर माती हलविण्याच्या वजनदार गाडीकरिता वापरण्यात येणाऱ्‍या मोठ्या चाकांच्या टायरात चोवीस थरांचे अस्तर घालतात. अशा मोठ्या टायरांचा व्यास ३ मी.पर्यंत असतो. अस्तराच्या दोऱ्‍या निरनिराळ्या पद्धतीने गुंडाळल्या म्हणजे काही विशेष प्रकारचा जादा भार घेण्याचे सामर्थ्य टायरात येते. टायराच्या अस्तरातील दोऱ्‍या गुंडाळण्याचे तीन मुख्य प्रकार आ. ४ मध्ये दाखविले आहेत.

अस्तराचा भाग गुंडाळल्यानंतर त्याच्यावर रबराच्या पट्ट्या चिकटवावयाच्या असतात. अस्तराला त्या उत्तम रीतीने चिकटण्यासाठी दोरीच्या धाग्याला जुळेल असे विशिष्ट रोगण वापरावे लागते. रेयॉनाच्या दोरीवर रिसॉर्‌सिनॉल फॉर्माल्डिहाइड आणि लॅटेक्स (नैसर्गिक वा कृत्रिम रबराचे कण वा गोलक पाण्यात तरंगत्या अवस्थेत ठेवलेले मिश्रण) मिसळून बनविलेले रोगण, नायलॉनाच्या दोरीवर व्हिनिल पिरिडीन व लॅटेक्स आणि पॉलिएस्टराच्या दोरीवर डिसोसायनेट पायिक रोगण वापरतात. अस्तरावर रोगणाचा थर चढविल्यानंतर त्याच्या मध्य भागावर टायराच्या खाली ठेवण्याची रबराची एक बलवर्धक पट्टी गुंडाळतात. तिला गादी म्हणतात. ही गादी मजबूत करण्यासाठी तिच्या आत काही प्रकारांत काचेच्या तंतूपासून बनविलेल्या दोऱ्‍या किंवा पोलादी ताराही घालतात. गादीची पट्टी गुंडाळल्यानंतर अस्तराच्या दोन्ही काठांजवळ पोलादी तारदोरीचे कडे बसवितात व त्याच्याभोवती अनेक रबरी पट्ट्या गुंडाळून आणि मुख्य अस्तराला चिकटवून सर्व भागात पाहिजे तितकी जाडी तयार करतात. नंतर अस्तरावरच्या गादीवर टायराची धाव तयार करण्याची जाड रबराची पट्टी चिकटवितात व दोन्ही बाजूंकडे मध्यम जाडीच्या रबरी पट्ट्या चिकटवितात. धावेच्या पट्टीत नैसर्गिक वायूपासून (खनिज इंधनवायूपासून) बनविलेली काजळी मिसळलेली असते आणि ती बहिःसारण (दाब देऊन मुद्रेतून बाहेर काढण्याच्या) पद्धतीने तयार करतात. त्यामुळे ती पट्टी विशेष मजबूत होते व लवकर झिजत नाही आणि टायराचे आयुष्य पुष्कळच वाढते. बाजूच्या पट्ट्यांमध्ये उष्णतारोधक गुणधर्म असतात. त्यामुळे त्या फार तापत नाहीत आणि सर्व प्रकारची वळणे सहन करू शकतात.

अशा प्रकारे बनविलेला कच्चा टायर या साच्यातून काढून व्हल्कनीकरण (गंधक वा इतर पदार्थांशी उष्णतेद्वारे संयोग करून रबराचे सामर्थ्य, झीजरोधकता इ. गुणधर्म सुधारण्याची प्रक्रिया) करण्याच्या लोखंडी साच्यात ठेवतात. हा साचा वर्तुळकार आणि टायराच्या नेहमीच्या आकारासारख्या गोल छेदाचा असतो. या साच्याच्या आतील बाजूवर टायराच्या धावेवर उमटविण्याची पावले (ट्रेड) किंवा करावयाच्या खाचा आणि बाजूवर उमटविण्याची अक्षरे उलटी कोरलेली असतात. या साच्यात कच्चा टायर नीट बसविल्यावर टायराच्या आत ऊष्मासह (उष्णता सहन करू शकणाऱ्‍या) रबराचे एक पोकळ कडे बसवितात आणि साचा बंद करतात. साच्यातील रबरी कड्यात उच्च दाबाची वाफ भरतात. त्यामुळे कडे फुगून ते कच्च्या टायराला साच्यावर दाबते तसेच त्याला तापविते. वाफेतील उष्णतेने टायराच्या रबरी भागाचे व्हल्कनीकरण होते व सर्व भाग सलग होतात आणि टायराला एकजिनसीपणा येऊन त्याला साच्यासारखा कायमचा आकार येतो. टायरनिर्मितीतील कच्च्या मालापासून तो टायर तयार होईपर्यंत कराव्या लागणाऱ्‍या क्रियांचा क्रम आ. ५ मध्ये दाखविला आहे.

चाकावर टायर बसविण्याचे व बाहेर काढण्याचे काम सोपे व्हावे म्हणून बनविलेली पन्हळीसारखा खोलगट छेद असलेली चाकाची पाळ आ. ६ मध्ये दाखविली आहे. या प्रकारची पाळ नेहमीच्या सायकलीच्या चाकांवर व बहुतेक खाजगी मोटारगाड्यांच्या चाकांवर वापरतात. आ. ७ मध्ये मालवाहू मोटारगाडीच्या चाकाच्या पाळीचा छेद व त्यावर बसविलेल्या टायराचा छेद दाखविला आहे. या पाळीचा तळभाग सपाट असल्यामुळे टायर सरकवून बसविणे सोपे जाते परंतु टायर बसविल्यानंतर टायराला धरून ठेवणारे आणखी एक अटक कडे बसवावे लागते.

टायरांची मापे : वायवीय टायरांची मापे दाखविण्याची एक सर्वमान्य पद्धत आहे. या पद्धतीत दोन अंक मांडतात व त्यांच्यामध्ये गुणाकाराचे चिन्ह (×) घालतात. यांपैकी पहिल्या अंकाने टायराच्या छेदाचा व्यास दर्शविला जातो व दुसऱ्‍या अंकाने टायर बसविण्याच्या चाकाचा व्यास दर्शविला जातो. उदा., १५ × ४० या टायराच्या छेदाचा व्यास १५ सेंमी. आणि चाकाचा व्यास ४० सेंमी. असतो. त्यामुळे अशा टायराचा बाहेरचा व्यास १५ + १५ + ४० = ७० सेंमी. होतो.

मोटारगाडीच्या चाकावर साधारणतः १५ सेंमी. छेदाचा टायर वापरतात व त्यामध्ये ३ ते ४ किग्रॅ./सेंमी.^२ असा हवेचा दाब ठेवतात. एवढ्या दाबाने टायर चांगला घट्ट होतो आणि पुष्कळ टिकतो. गाडी वेगाने जाताना चाकांना थोडे हादरे बसतात पण ते बहुतेक गाडीच्या स्प्रिंगांमध्ये जिरून जातात. काही आरामगाड्यांत रस्त्यातील धक्के अजिबात जाणवू नयेत म्हणून २० सेंमी. व्यासाचे मोठ्या छेदाचे टायर वापरतात व त्यांच्या आत १·६ किग्रॅ./सेंमी.^२ इतका कमी हवेचा दाब ठेवतात.

वायवीय टायरांचे विशेष प्रकार : बिनहवाकड्याचे टायर : अशा टायराच्या आतील अस्तरावर ब्युटिल रबराचा हवारोधक थर चढवितात व टायराच्या दोन्ही काठांवर झिरप प्रतिबंधक रबर बसवितात. हा टायर चाकाच्या पाळीवर व्यवस्थित बसवला, तर त्याच्या आत निराळे हवाकडे न घालता त्यात संपीडित हवा भरता येते. अशा टायरात खिळा घुसून भोक पडले, तरी आतील रबराच्या चिकट थरामुळे ते भोक तात्पुरते बंद होते व चालू गाडी तशीच सु. २५ किमी. अंतरापर्यंत नेता येते. अशा टायरामुळे गाडीचे वजन कमी होते, टायर फार तापत नाही व त्याचे भोक दुरुस्त करणे सोपे जाते परंतु या टायरासाठी चाकाची पाळ उत्तम स्थितीत असावी लागते. या प्रकारचा टायर आ. ८ मध्ये दाखविला आहे. भोक पडले, तरी आतले कडे शाबूत राहते व त्याच्या आधाराने गाडी चालू ठेवता येते.

मिश्र टायर : या प्रकारचा टायर आ. ९ मध्ये दाखविला आहे. या प्रकारात बाहेरचे रबरी कवच बिनहवाकड्याच्या टायरासारखेच असते, परंतु त्याच्या आत संपीडित हवा भरण्याचे नायलॉनाचे दोन थर घालून बनविलेले स्वतंत्र कडेही असते. बाहेरच्या कवचामध्ये (कड्याच्या बाहेर) संपीडित हवा भरण्यासाठी एक झडप असते व आतल्या कड्यात हवा भरण्यासाठी दुसरी स्वतंत्र झडप असते. अशा टायराला भोक पडले, तरी आतले कडे शाबूत राहते व त्याच्या आधाराने गाडी चालू ठेवता येते.

टायरातील हवेचे कडे : वायवीय टायराच्या आत बसविण्याचे कडे साधारणतः ब्युटिल रबराच्या पट्टीपासून बनवितात. या पट्टीच्या लांबीतील मध्य रेषेवर हवा भरण्याची झडप बसवितात. या पट्टीच्या कडा चिकटवून चालचलाऊ पोकळ कडे तयार करतात आणि त्याची टोके जोडून ते निरंत करतात. हे कच्चे कडे लोखंडी साच्यात ठेवून साचा बंद करतात व कड्याच्या आत संपीडित हवा किंवा वाफ भरून ते फुगवितात. हा साचा बाहेरच्या बाजूने वाफेने तापविण्याची सोय केलेली असते. वाफेच्या उष्णतेने साचा तापला म्हणजे कड्याचे सर्व कच्चे सांधे पक्के होतात व रबराचे व्हल्कनीकरण होते. कड्याचे घनफळ टायराच्या आतील घनफळापेक्षा सु. १५–२०% कमी ठेवतात. यामुळे कडे फुगल्यावर ते टायरात ताठ राहते.

टायरावरची धाव सुधारण्याची पद्धत : टायरावरची धाव झिजून आतले अस्तर दिसू लागले म्हणजे टायर बदलावा लागतो, पण सबंध टायर बदलणे फार खर्चाचे असते. जुन्या टायराचे सर्व अस्तर व बाजूचे भाग सुस्थितीत असले, तर त्या टायरावर फक्त नवीन धाव बसवून तो टायर पुढे पुष्कळ दिवस चांगले काम देऊ शकतो आणि त्यासाठी फारसा खर्चही येत नाही. नवीन धाव बसविताना जुन्या टायरावरील धावेचा सर्व भाग प्रथम सुरीने कापून टाकतात व तेथील जागा नरम अपघर्षण चक्राने (खरवडून व घासून पृष्ठभाग गुळगुळीत करणारे पदार्थ लावलेल्या चक्राने) घासून अगदी स्वच्छ करतात. नंतर त्या भागावर रबराचे चिकट द्रावण लावून त्यावरून धाव बसविण्यासाठी तयार केलेल्या रबरी मिश्रणाचा जाड थर देतात व ते मिश्रण थोडे वाळवतात. नंतर टायर व्हल्कनीकरण करण्याच्या लोखंडी साच्यात ठेवतात आणि वाफ भरण्याची नळी वापरून नवीन टायर करण्याच्या पद्धतीनेच या टायराचे व्हल्कनीकरण करतात.

सुट्या रबरी धावा बसविण्याचा टायर : मालवाहू मोटारगाड्यांच्या टायरांवर फार भार पडतो व ते लवकर झिजतात. त्यामुळे त्यांची धाव वरचेवर बदलावी लागते. सामान्य टायराची धाव बदलण्यासाठी जुनी धाव खरवडून काढावी लागते व नव्या धावेची पट्टी जुन्या टायरावर व्हल्कनीकरण करून चिकटवावी लागते. त्यामुळे हे काम बरेच खर्चाचे होते. म्हणून सुट्या धावा बसविण्याचा टायर फार सोयीस्कर होतो. या प्रकारात संपीडित हवा भरण्याचे स्वतंत्र रबरी कडे नेहमीसारखेच असते. या टायराच्या कवचावर धावेच्या जागी तीन खाचा पाडलेल्या असतात या खाचांत सुट्या रबरी धावा बसविलेल्या असतात. या सुट्या धावा पोलादी तारा घालून प्रबलित केलेल्या असतात. आतील रबरी कड्यात संपीडित हवा भरली म्हणजे टायराचे कवच फुगते व त्यावरच्या तीनही धावा आवळून बसतात. आतील हवा काढून टाकली म्हणजे धावा सैल पडतात व टायरातून सहज बाहेर काढता येतात व त्या ठिकाणी धावाही सहज बसविता येतात. या पद्धतीचा टायर व सुट्या धावा आ. १० मध्ये दाखविल्या आहेत.

विमानाचा टायर : हा शक्य तितका हलका करावा लागतो. झोत (जेट) विमान जमिनीवरून धावत असताना त्याचा वेग सु. ३०० किमी./तास असतो. त्यामुळे विमान थांबवताना टायरांवर फार मोठा भार पडतो. टायराचे वजन कमी करण्यासाठी चाकांचा व्यास लहान ठेवतात व पातळ धावा वापरतात. या टायराच्या अस्तरात नायलॉनाच्या दोऱ्‍या वापरतात. झोत विमानाची दहा वेळा चढ-उतर झाली म्हणजे त्याच्या टायरावरची धाव पुन्हा प्रबलित करावी लागते.

सायकल टायर व हवा कडे : सायकलींचे टायर आणि पोकळ रबरी कडी मोटारींचे टायर व कडी बनविण्याच्या पद्धतीनेच तयार करतात. सायकलींचे टायर मोटारीच्या टायरांपेक्षा पातळ असतात व त्यांतील अस्तरही पातळ असते. आतील अस्तराकरिता रेयॉनाच्या दोऱ्‍या वापरतात. सायकल रस्त्यावरुन घसरू नये म्हणून टायराच्या धावेवर मोटारीच्या टायराप्रमाणेच पावले उमटवलेली असतात. हवेचे कडेही मोटारीच्या टायरातील कड्याच्या मानाने पातळच असते.

भारतातील उत्पादन : भारतामध्ये १९३६ च्या सुमारास सर्व प्रकारचे टायर आणि रबरी कडी बनविण्यासाठी डनलॉप व फायरस्टोन या दोन कंपन्या सुरू झाल्या, परंतु १९५४–५५ पर्यंत त्यांचे एकंदर वार्षिक उत्पादन दहा लाख नगांपेक्षाही कमीच होते. दुसऱ्‍या पंचवार्षिक योजनेच्या काळात त्यांचे उत्पादन १२ लाखांपर्यंत वाढले व १९६०–६१ या वर्षात ते १५ लाख नगांपर्यंत गेले. या वर्षी सीट कंपनीचा मुंबईचा कारखाना व डनलॉप कंपनीचा अंबातूर-मद्रास येथील कारखाना हे सुरू झाले. तिसऱ्‍या पंचवार्षिक योजनेच्या काळात प्रीमियर, गुडइयर, इंचके आणि मॅन्सफील्ड या चार कंपन्यांचे कारखाने सुरू झाले. त्यामुळे १९६५–६६ या वर्षी वरील आठ कारखान्यांतून टायर व कड्यांचे मिळून एकंदर उत्पादन २६ लाख नगांचे झाले. तुलनेकरिता १९६५ व १९६९ चे उत्पादन कोष्टक क्र. २ मध्ये व त्यांची निर्यात-आयात कोष्टक क्र. १ मध्ये दिली आहे.

संदर्भ : C. S. I. R. The Wealth of India, Industrial Products, Vol. VII, New Delhi, 1971.

ओक, वा. रा.