A központi tárcsával és levegővel töltött gumiabroncsokkal ellátott autókerék általános megjelenése már régen kialakult, és megerősítette hatékonyságát. Mindazonáltal rendszeresen kísérletet tesznek egy ilyen szerkezet radikális újjáépítésére annak műszaki vagy gazdasági jellemzőinek javítása érdekében. Bizonyos népszerűséget ebben az összefüggésben élvez az ún. levegőtlen gumiabroncs elasztikus elemekkel és sűrített gáz nélkül..
Hosszú történet
A légtelen gumiabroncsok első változatai szinte a múlt század elején jelentek meg. Az ilyen projektek megjelenésének oka gyakran az anyaghiány volt. A tervezők megpróbálták a nehezen elérhető és drága gumit lecserélni jövedelmezőbb fára vagy fémre. Napjainkra a hiányprobléma megoldódott, és az új projektek csak a futómű jellemzőinek javítására törekednek.
A korai légmentes gumiabroncs -formatervezések leggyakrabban fémfelni és külső futófelületet kínáltak futófelülettel, amelyeket különböző formájú és konfigurációjú rugók kötöttek össze. Különböző időpontokban tekercs- vagy levélrugókat használtak. Az ilyen tervek általában megoldották a kijelölt feladatokat, de túl bonyolultnak és kényelmetlennek bizonyultak a működéshez. Ennek eredményeként nem mentek nagy sorozatba, és nem kaptak széles körű terjesztést.
Viszonylagos sikert csak az űrprogramok fejlesztésével értek el a légtelen gumiabroncsok. Kiderült, hogy a szovjet "Lunokhod" vagy az amerikai LRV típusú rovereket kamerákkal és levegő nélküli kerekekkel kell felszerelni. Tehát az Apollo rendszer LRV terméke fémhálóból készült gumiabroncsot kapott, szegecselt futófelülettel. Ez a kialakítás könnyű, csillapított ütések, nem igényel karbantartást, és magas élettartammal rendelkezik.
A levegőtlen gumiabroncsok egyes tervei különböző szakaszokban felkeltették a katonaság figyelmét, és elérték a terepi teszteket is. Az utóbbi években új érdeklődés mutatkozott az ilyen fejlemények iránt, és ez nem csak a hadseregeknek szóló projektekről szól. A vezető abroncsgyártók a levegő nélküli konstrukciót tekintik a hagyományos kerekek életképes alternatívájának.
Mindazonáltal az ismert modellek egyike sem érte el a tömeggyártást és a hadműveleti tevékenységet katonai vagy polgári szférában. A futómű forradalmát objektív tényezők hátráltatják.
Kortárs tervek
Tekintsük az elmúlt évtizedekben kifejlesztett néhány modern légtelen gumiabroncs -mintát. Tehát a múltban az Airless projekt: Resilient NPT by Resilient Technologies széles körben ismert volt. 2002 óta fejlesztik, és az évtized végén elérték a tesztelést. A modern polimer anyagok felhasználásával, amelyek a távoli múltban nem voltak elérhetők, az amerikai mérnökök nagyon érdekes dizájnt tudtak létrehozni.
Légmentes gumiabroncs: A rugalmas NPT egy darabból álló kivitel, amely tartalmaz egy középső tárcsát a szereléshez, egy külső peremet futófelülettel és egy speciális ketrecet. Ez utóbbi szabálytalan hatszögekből és trapézokból álló rácsszerkezet formájában készül. Az autó súlya megoszlik a viszonylag merev felni és a rács között. Ugyanakkor a szerkezet rugalmassága lehetővé teszi az ütések csillapítását.
A tesztek kimutatták, hogy az Airless: Rugalmas NPT gumiabroncs csillapításában összehasonlítható a hagyományos pneumatikus gumiabroncsokkal. Nem fél a defektektől, és akkor használható, ha a vázelemek 30% -a sérült. Tömegnövekedés is történt. Ennek ellenére a terméket meglehetősen nehéz volt előállítani, speciális anyagokra volt szükség, és számos egyéb hátránya is volt. Ennek eredményeként a Resilient Technologies abroncsai még nem léptek be a hadseregbe.
2005 -ben a Michelin bemutatta a Tweel (Tire + Wheel) koncepció gumiabroncsot. Ebben a kialakításban a középső tárcsát és a külső peremet V alakú "küllők" kötik össze, amelyek az abroncs teljes szélességében futnak. A fejlesztő beszélt a súlycsökkentésről a hagyományos termékekhez képest, az erőforrások növeléséről stb.
A tesztelés és fejlesztés után kifejlesztették a Tweel gumiabroncsot. Ennek a terméknek vannak módosításai a különböző osztályú járművekhez. 2012 -ben megkezdődött az ilyen gumiabroncsok szállítása építőipari és mezőgazdasági gépekhez. Később megjelentek az ilyen termékek új modelljei, amelyek rugalmas konfigurációjúak.
A Bridgestone rendelkezik saját verzióval a légtelen gumiabroncsról is. Azt javasolja, hogy a korongot és a peremet csatlakoztassák ívelt "küllőkkel", amelyek keresztirányú mintázatban helyezkednek el. Ez a párnázás lehetővé tette a rugalmasság növelését, miközben megőrizte más jellemzőit. A kész minták azonban korlátozott teherbírásúak voltak, ami csökkentette az alkalmazási kört.
A légtelen gumiabroncsoknak más változatai is léteznek, amelyek tesztelésre vagy akár gyártásra kerültek. Folytatódik az új megoldások keresése. A tervezők különböző anyagokat, rugalmas konfigurációkat stb. Azonban csak korlátozott sikereket értek el.
Előnyök és hátrányok
Az integrált rugalmas elemekkel rendelkező légmentes gumiabroncsnak számos fontos előnye van a hagyományos pneumatikus gumiabroncsokkal szemben. Ezek határozzák meg az ilyen formatervezési minták iránti, eddig megfigyelt fokozott érdeklődést.
A fő plusz a túlélés megnövekedése. A levegőtlen gumiabroncsnak nincs légkamra, és szúrásbiztos. Nem fél a mellékhatásoktól sem. Az architektúrától függően a teljesítmény még a tartószerkezet súlyos károsodása esetén is megmarad. Nincs szükség szivattyúzásra és nyomásfigyelésre, ami leegyszerűsíti a működést. Lehetőség van egy nagy és viszonylag nehéz kerékpánt elhagyására. Ennek eredményeként a kerékszerelvény könnyebb, ami csökkenti a rugózatlan tömeget.
Azonban számos probléma merül fel, amelyek miatt az ilyen gumiabroncsok nem szereznek népszerűséget. Először is, ez az anyagok iránti megnövekedett igény. Kellő rugalmasságú, nagy merevségű és szilárdságú gumi vagy polimer szükséges különböző terhelésekhez. A mechanikai energia elnyelésére és annak hőenergiává történő átalakítására is magas követelmények vonatkoznak a későbbi eloszlással.
Mindez bonyolítja és növeli a termelési költségeket. Ezenkívül a legtöbb gumiabroncsnak sebességkorlátozása van - általában nem több, mint 70-80 km / h. A további gyorsítás növeli a mechanikai igénybevételt, és elfogadhatatlan túlmelegedéshez is vezet.
A pneumatikus gumiabroncsokkal ellentétben a levegőtlen gumiabroncsok állandó merevséggel rendelkeznek, és ennek megváltoztatásához a kerekeket cserélni kell. Ugyanakkor a piszok behatolása a szerkezetbe a nyitott oldalfalakon keresztül negatívan befolyásolhatja a merevséget és egyéb jellemzőket. Ebből a szempontból a pneumatikus szerkezetek sokkal jövedelmezőbbek.
Ennek eredményeként a levegőtlen gumiabroncsokat továbbra is elsősorban a korlátozott sebességgel és terheléssel rendelkező könnyű járművek területén használják. Felkerülnek golfkocsikra, néhány buggyra, kompakt építőipari berendezésre stb. Ezenkívül létrehozták a kerékpárok, robogók és egyéb könnyű termékek gumiabroncsainak gyártását. A nagyobb minták biztosítása még kérdéses.
Ígéretes érdekesség
A műszaki, működési és gazdasági jellemzők sajátos kombinációja, valamint számos jelentős korlátozás még nem teszi lehetővé, hogy a levegő nélküli gumiabroncsok széles piacra lépjenek, és komolyan versenyezzenek a hagyományos formatervezéssel. Ennek eredményeként a gumiabroncs -piac nem változik - bár a különböző cégek rendszeresen bemutatnak különböző „ígéretes” termékeket.
Meg kell azonban jegyezni, hogy az eredeti dizájn egyes termékei ennek ellenére beléptek a piacra, és még vevőiket is megtalálták. A siker több meglehetősen szűk fülkében figyelhető meg, míg a piac főbb szektorainak meghódítása lehetetlennek bizonyul. Ennek a helyzetnek a megváltoztatásához nincs objektív előfeltétel.
Így a beépített elasztikus elemekkel rendelkező, levegőtlen gumiabroncsok különböző lehetőségei általában megtartják a kíváncsi megoldás státuszát egy fontos technikai problémára - különösebb kilátások nélkül a valós alkalmazás keretében.
Másrészt az ilyen projektek pozitív eredményeket hozhatnak, amelyek nem kapcsolódnak közvetlenül a késztermékek használatához. Az elismert iparági vezetők, akik jó tudományos és műszaki bázissal rendelkeznek, most ilyen gumiabroncsok fejlesztésével foglalkoznak. A levegőtlen gumiabroncsok fejlesztése során új anyagok, technológiák és tervek jöhetnek létre. Alkalmazást találhatnak a hagyományos abroncsok fejlesztésében és fejlesztésében, valós gyakorlati és kereskedelmi kilátásokkal.
