Keskkettaga ja õhuga täidetud rehviga autoratta üldine välimus kujunes välja juba ammu ja kinnitas selle tõhusust. Sellist struktuuri püütakse aga regulaarselt radikaalselt ümber ehitada, et parandada selle tehnilisi või majanduslikke omadusi. Teatud populaarsust selles kontekstis naudivad nn. õhuvaba rehv elastsete elementidega ja ilma gaasita.
Pikk lugu
Esimesed õhuvabade rehvide variandid ilmusid peaaegu eelmise sajandi alguses. Sageli oli selliste projektide tekkimise põhjuseks materjalide nappus. Disainerid püüdsid raskesti ligipääsetava ja kalli kummi asendada kasumlikuma puidu või metalliga. Praeguseks on puuduse probleem lahendatud ja uusi projekte seostatakse ainult sooviga šassii omadusi parandada.
Varased õhuvabade rehvide konstruktsioonid pakkusid kõige sagedamini turvisest metallist velge ja välimist velge, mis on ühendatud erineva kuju ja konfiguratsiooniga vedrude komplektiga. Erinevatel aegadel kasutati rull- või lehtvedrusid. Sellised kujundused lahendasid üldjuhul määratud ülesanded, kuid osutusid liiga keeruliseks ja ebamugavaks kasutamiseks. Seetõttu ei läinud nad suuresse sarja ega saanud laialdast levikut.
Suhteline edu tuli õhuvabadele rehvidele alles kosmoseprogrammide arendamisega. Selgus, et Nõukogude "Lunokhod" või Ameerika LRV tüüpi roverid peaksid olema varustatud ratastega, millel pole kaameraid ja õhku. Niisiis, Apollo süsteemi LRV toode sai elastse rehvi, mis oli valmistatud metallvõrgust ja neetitud turvisega. See disain oli kerge, summutatud põrutused, ei vajanud hooldust ja seda eristas kõrge vastupidavus.
Mõned õhuvabade rehvide kujundused eri etappidel äratasid sõjaväelaste tähelepanu ja jõudsid isegi välikatsetustele. Viimastel aastatel on huvi selliste arengute vastu taas ilmnenud ja see ei puuduta ainult armeede jaoks mõeldud projekte. Juhtivad rehvitootjad vaatavad õhuvaba konstruktsiooni kui elujõulist alternatiivi traditsioonilistele ratastele.
Kuid siiani pole ükski teadaolevatest mudelitest jõudnud masstootmisse ja toimimisse sõjalises ega tsiviilsfääris. Veermiku revolutsiooni takistavad objektiivsed tegurid.
Kaasaegsed kujundused
Mõelge mõnele viimastel aastakümnetel välja töötatud kaasaegsele õhuvaba rehvi disainile. Niisiis, varem oli Airless projekt: Resilient Technologies Resilient NPT tuntud laialdaselt. See on välja töötatud alates 2002. aastast ja jõudis testimiseni kümnendi lõpus. Kasutades kaasaegseid polümeermaterjale, mida kauges minevikus polnud, suutsid Ameerika insenerid luua väga huvitava kujunduse.
Õhuvaba rehv: vastupidav NPT on ühes tükis konstruktsioon, mis sisaldab paigaldamiseks keskmist ketast, turvisega välist velge ja nende vahel spetsiaalset puuri. Viimane on valmistatud ebakorrapäraste kuusnurkade ja trapetsite võrestruktuuri kujul. Auto kaal jaguneb suhteliselt jäiga velje ja võre vahel. Samal ajal võimaldab konstruktsiooni elastsus lööke summutada.
Katsed on näidanud, et Airless: Resilient NPT rehv on amortisatsiooni poolest võrreldav traditsioonilise õhkrehviga. See ei karda torkeid ja seda saab kasutada, kui 30% raami elementidest on kahjustatud. Samuti oli väike massikasv. Sellest hoolimata oli toodet üsna raske toota, see nõudis spetsiaalseid materjale ja sellel oli mitmeid muid puudusi. Seetõttu ei ole Resilient Technologies rehvid veel sõjaväkke jõudnud.
2005. aastal tutvustas Michelin Tweeli (rehv + velg) kontseptsioonirehvi. Selle konstruktsiooni puhul on keskne ketas ja välimine velg ühendatud V-kujuliste "kodaratega", mis kulgevad kogu rehvi laiuse ulatuses. Arendaja rääkis kaalu vähendamisest võrreldes traditsiooniliste toodetega, ressursside suurendamisest jne.
Pärast katsetamist ja arendamist töötati välja Tweeli rehv. Sellel tootel on modifikatsioone erinevate klasside sõidukite jaoks. 2012. aastal alustati selliste rehvide tarnimist ehitus- ja põllutöömasinatele. Hiljem ilmusid selliste toodete uued mudelid erineva elastsete elementide konfiguratsiooniga.
Bridgestone'il on ka õhuvaba rehvi oma versioon. Ta soovitab ühendada ketta ja velje kumerate "kodaratega", mis asuvad ristlõikes. See pehmendus võimaldas suurendada elastsust, säilitades samal ajal muud omadused. Valmis näidistel oli aga piiratud kandevõime, mis vähendas rakendusala.
On ka teisi erinevaid õhuvabade rehvide variante, mis on jõudnud testimisele või isegi tootmisele. Uute lahenduste otsimine jätkub. Disainerid proovivad erinevaid materjale, elastseid konfiguratsioone jne. Siiski on edu olnud vaid piiratud.
Eelised ja puudused
Integreeritud elastsete elementidega õhuvabal rehvil on traditsioonilise õhkrehvi ees mitmeid olulisi eeliseid. Just need määravad seni suurenenud huvi selliste kujunduste vastu.
Peamine pluss on suurem elujõulisus. Õhuvabal rehvil ei ole õhukambrit ja see on torkekindel. Samuti ei karda ta kõrvalmõjusid. Sõltuvalt arhitektuurist säilib jõudlus isegi kandekonstruktsiooni tõsiste kahjustuste korral. Puudub vajadus pumpamise ja rõhu jälgimise järele, mis lihtsustab tööd. On võimalus loobuda suurest ja suhteliselt raskest veljest. Selle tulemusena on rattasõlm kergem, mis vähendab vedrustamata massi.
Siiski on mitmeid probleeme, mille tõttu sellised rehvid populaarsust ei saavuta. Esiteks on see suurenenud nõudlus materjalide järele. Vajab kummi või polümeeri, millel on piisav elastsus, kõrge jäikus ja tugevus erinevate koormuste korral. Samuti on kõrged nõuded mehaanilise energia neeldumisele ja selle soojusenergiaks muundamisele koos järgneva hajumisega.
Kõik see raskendab ja suurendab tootmiskulusid. Lisaks on enamikul rehvidel kiiruspiirang - tavaliselt mitte üle 70-80 km / h. Edasine kiirendus suurendab mehaanilist pinget ja põhjustab ka lubamatut ülekuumenemist.
Erinevalt õhkrehvidest on õhuvabadel rehvidel pidev jäikus ja selle vahetamiseks peate rattad vahetama. Samal ajal võib mustuse sisenemine konstruktsiooni läbi avatud külgseinte negatiivselt mõjutada jäikust ja muid omadusi. Sellest vaatenurgast on pneumaatilised konstruktsioonid palju kasumlikumad.
Seetõttu kasutatakse õhuvabasid rehve endiselt peamiselt piiratud kiiruse ja koormusega kergete sõidukite valdkonnas. Need pannakse golfikärudele, mõned vankrid, kompaktsed ehitusseadmed jne. Samuti on loodud jalgrataste, motorollerite ja muude kergete toodete rehvide tootmine. Suuremate proovide pakkumine on endiselt küsimärgi all.
Paljutõotav uudishimu
Tehniliste, töö- ja majandusomaduste erikombinatsioon ning mitmed olulised piirangud ei võimalda õhuvabadel rehvidel veel laiale turule siseneda ja traditsiooniliste konstruktsioonidega tõsiselt konkureerida. Seetõttu ei muutu rehviturg - kuigi erinevad ettevõtted esitavad regulaarselt mitmesuguseid "paljutõotavaid" tooteid.
Siiski tuleb märkida, et esialgse disainiga üksikud tooted sisenesid siiski turule ja leidsid isegi oma kliendid. Edu täheldatakse mitmes üsna kitsas nišis, samas kui turu põhisektorite vallutamine osutub võimatuks. Selle olukorra muutmiseks puuduvad objektiivsed eeldused.
Seega säilitavad mitmesugused integreeritud elastsete elementidega õhuvabade rehvide variandid üldiselt olulise tehnilise probleemi uudishimuliku lahenduse staatuse - ilma eriliste väljavaadeteta reaalse rakenduse kontekstis.
Teisest küljest võivad sellised projektid anda positiivseid tulemusi, mis ei ole otseselt seotud valmistoodete kasutamisega. Selliste rehvide väljatöötamisega tegelevad nüüd tunnustatud tööstusharu juhid, kellel on hea teaduslik ja tehniline baas. Õhuvabade rehvide väljatöötamise käigus saab luua uusi materjale, tehnoloogiaid ja disainilahendusi. Ja nad leiavad rakendust traditsiooniliste rehvide väljatöötamisel ja täiustamisel, millel on reaalsed praktilised ja kaubanduslikud väljavaated.
