Det generelle utseendet til et bilhjul med en sentral skive og et dekk fylt med luft ble dannet for lenge siden og bekreftet dets effektivitet. Imidlertid forsøkes det regelmessig å radikalt gjenoppbygge en slik struktur for å forbedre dens tekniske eller økonomiske egenskaper. En viss popularitet i denne sammenhengen nytes den såkalte. luftfritt dekk med elastiske elementer og uten komprimert gass..
Lang historie
De første variantene av luftfrie dekk dukket opp nesten i begynnelsen av forrige århundre. Ofte var årsaken til fremveksten av slike prosjekter mangel på materialer. Designere prøvde å erstatte vanskelig tilgjengelig og dyr gummi med mer lønnsomt tre eller metall. Til dags dato er mangelproblemet løst, og nye prosjekter er bare knyttet til ønsket om å forbedre chassisets egenskaper.
Tidlige luftfrie dekkdesigner tilbød oftest en metallfelg og ytterkant med slitebane, forbundet med et sett med fjærer i forskjellige former og konfigurasjoner. På forskjellige tidspunkter ble spiral- eller bladfjærer brukt. Slike design løste vanligvis de tildelte oppgavene, men viste seg å være for komplekse og upraktiske å betjene. Som et resultat gikk de ikke inn i en stor serie og fikk ikke bred distribusjon.
Relativ suksess kom for luftfrie dekk bare med utviklingen av romprogrammer. Det viste seg at rovere av typen sovjetisk "Lunokhod" eller amerikansk LRV skulle være utstyrt med hjul uten kamera og luft. Så, LRV -produktet fra Apollo -systemet mottok et elastisk dekk laget av metallnett med en naglet slitebane. Denne konstruksjonen var lett, dempet støt, krevde ikke vedlikehold og preget av høy overlevelsesevne.
Noen av designene til luftfrie dekk på forskjellige stadier vakte oppmerksomhet fra militæret og nådde til og med felttester. De siste årene har det blitt en ny interesse for slike utviklinger, og dette handler ikke bare om prosjekter for hærene. Ledende dekkprodusenter ser på luftfri konstruksjon som et levedyktig alternativ til tradisjonelle hjul.
Imidlertid har ingen av de kjente modellene fram til nå nådd masseproduksjon og operasjon på det militære eller sivile området. Undervognrevolusjonen blir hemmet av objektive faktorer.
Moderne design
Tenk på noen av de moderne dekkdesignene som er utviklet de siste tiårene. Så tidligere var Airless -prosjektet: Resilient NPT av Resilient Technologies allment kjent. Det har vært under utvikling siden 2002 og nådde testing på slutten av tiåret. Ved å bruke moderne polymermaterialer som ikke var tilgjengelige i en fjern fortid, kunne amerikanske ingeniører lage en veldig interessant design.
Airless dekk: Resilient NPT er en hel del som inkluderer en senterskive for montering, en ytre kant med slitebane og et spesielt bur i mellom. Sistnevnte er laget i form av en gitterstruktur av uregelmessige sekskanter og trapeser. Bilens vekt er fordelt mellom den relativt stive felgen og grillen. På samme tid lar strukturen elastisitet dempe støt.
Tester har vist at Airless: Resilient NPT -dekk er sammenlignbart i demping med et tradisjonelt pneumatisk dekk. Den er ikke redd for punkteringer og kan brukes når 30% av rammelementene er skadet. Det var også en liten gevinst i masse. Likevel var produktet ganske vanskelig å produsere, krevde spesielle materialer og hadde en rekke andre ulemper. Som et resultat har dekk fra Resilient Technologies ennå ikke kommet inn i hæren.
I 2005 introduserte Michelin konseptdekket Tweel (Tire + Wheel). I denne designen er senterskiven og ytre felg forbundet med V-formede "eiker" som kjører hele dekkets bredde. Utvikleren snakket om å redusere vekten i forhold til tradisjonelle produkter, øke ressursen, etc.
Etter testing og utvikling ble Tweel -dekket utviklet. Det er modifikasjoner av dette produktet for kjøretøyer i forskjellige klasser. I 2012 begynte tilbudet av slike dekk for anleggs- og landbruksmaskiner. Senere dukket det opp nye modeller av slike produkter med en annen konfigurasjon av elastiske elementer.
Bridgestone har også sin egen versjon av det luftfrie dekket. Hun foreslår å koble skiven og felgen med buede "eiker" plassert i et kryss-tvers mønster. Denne dempingen gjorde det mulig å øke elastisiteten samtidig som andre egenskaper ble opprettholdt. Imidlertid hadde de ferdige prøvene en begrenset bæreevne, noe som reduserte bruksområdet.
Det finnes andre varianter av luftfrie dekk av forskjellige slag som har kommet ned til testing eller til og med produksjon. Jakten på nye løsninger fortsetter. Designere prøver forskjellige materialer, elastiske konfigurasjoner, etc. Imidlertid har det bare vært begrensede suksesser.
Fordeler og ulemper
Det luftfrie dekket med integrerte elastiske elementer har flere viktige fordeler i forhold til det tradisjonelle pneumatiske dekket. Det er de som bestemmer den økte interessen for slike design, som har blitt observert så langt.
Hovedplusset er økt overlevelsesevne. Et luftfritt dekk har ingen luftkammer og er punkteringssikkert. Hun er heller ikke redd for bivirkninger. Avhengig av arkitekturen opprettholdes ytelsen selv ved alvorlig skade på støttestrukturen. Det er ikke behov for pumping og trykkovervåking, noe som forenkler driften. Det er en mulighet for å forlate en stor og relativt tung felg. Som et resultat er hjulsammenstillingen lettere, noe som reduserer den ufjærede massen.
Imidlertid er det en rekke problemer som slike dekk ikke får popularitet på grunn av. Først og fremst er dette en økt etterspørsel etter materialer. Krever gummi eller polymer med tilstrekkelig elastisitet, høy stivhet og styrke til forskjellige belastninger. Det er også høye krav til absorpsjon av mekanisk energi og omdannelse til termisk energi med påfølgende spredning.
Alt dette kompliserer og øker produksjonskostnadene. I tillegg har de fleste dekk en fartsgrense - vanligvis ikke mer enn 70-80 km / t. Ytterligere akselerasjon øker mekanisk belastning og fører også til uakseptabel overoppheting.
I motsetning til pneumatiske dekk, har luftfrie dekk en konstant stivhet, og du må bytte hjul for å bytte det. På samme tid kan inntrengning av smuss i strukturen gjennom de åpne sideveggene påvirke stivheten og andre egenskaper negativt. Fra disse synspunktene er pneumatiske strukturer mye mer lønnsomme.
Som et resultat brukes luftfrie dekk fremdeles hovedsakelig innen lette kjøretøyer med begrensede hastigheter og belastninger. De settes på golfbiler, noen buggies, kompakt anleggsutstyr, etc. Produksjonen av dekk til sykler, scootere og andre lette produkter er også etablert. Det er fortsatt spørsmål om levering av større prøver.
En lovende nysgjerrighet
Den spesifikke kombinasjonen av tekniske, operasjonelle og økonomiske egenskaper, samt en rekke betydelige begrensninger, tillater ennå ikke at luftfrie dekk kommer inn på et bredt marked og seriøst konkurrerer med tradisjonelle design. Som et resultat endres ikke dekkmarkedet - selv om forskjellige firmaer regelmessig presenterer forskjellige "lovende" produkter.
Imidlertid bør det bemerkes at individuelle produkter av den opprinnelige designen likevel kom inn på markedet og til og med fant kundene sine. Suksess observeres i flere ganske trange nisjer, mens erobring av hovedsektorer i markedet viser seg å være umulig. Det er ingen objektive forutsetninger for å endre denne situasjonen.
Dermed beholder forskjellige alternativer for luftfrie dekk med integrerte elastiske elementer generelt statusen som en nysgjerrig løsning på et viktig teknisk problem - uten spesielle muligheter i forbindelse med reell bruk.
På den annen side kan slike prosjekter ha positive resultater som ikke er direkte knyttet til bruk av ferdige produkter. Anerkjente bransjeledere med en god vitenskapelig og teknisk base er nå engasjert i utviklingen av slike dekk. I løpet av utviklingen av luftfrie dekk kan nye materialer, teknologier og design skapes. Og de kan finne anvendelse i utvikling og forbedring av tradisjonelle dekk med virkelige praktiske og kommersielle utsikter.
