Penampilan umum roda mobil dengan cakram pusat dan ban berisi udara terbentuk sejak lama dan menegaskan keefektifannya. Namun, upaya secara teratur dilakukan untuk secara radikal membangun kembali struktur seperti itu untuk meningkatkan karakteristik teknis atau ekonominya. Popularitas tertentu dalam konteks ini dinikmati oleh yang disebut. ban pengap dengan elemen elastis dan tanpa gas terkompresi..
Cerita panjang
Varian pertama ban tanpa udara muncul hampir pada awal abad terakhir. Seringkali alasan munculnya proyek semacam itu adalah kekurangan bahan. Desainer mencoba mengganti karet yang sulit dijangkau dan mahal dengan kayu atau logam yang lebih menguntungkan. Sampai saat ini, masalah kekurangan telah diselesaikan, dan proyek-proyek baru hanya dikaitkan dengan keinginan untuk meningkatkan karakteristik sasis.
Desain awal ban pengap paling sering menawarkan pelek logam dan pelek luar dengan tapak, dihubungkan oleh satu set pegas dengan berbagai bentuk dan konfigurasi. Pada berbagai waktu, pegas atau pegas daun digunakan. Desain seperti itu umumnya menyelesaikan tugas yang diberikan, tetapi ternyata terlalu rumit dan tidak nyaman untuk dioperasikan. Akibatnya, mereka tidak masuk ke seri besar dan tidak menerima distribusi yang luas.
Keberhasilan relatif datang ke ban pengap hanya dengan pengembangan program luar angkasa. Ternyata penjelajah jenis "Lunokhod" Soviet atau LRV Amerika harus dilengkapi dengan roda tanpa kamera dan udara. Jadi, produk LRV dari sistem Apollo menerima ban elastis yang terbuat dari mesh logam dengan tapak yang terpaku. Desain ini ringan, meredam guncangan, tidak memerlukan perawatan dan dibedakan oleh kemampuan bertahan yang tinggi.
Beberapa desain ban pengap pada berbagai tahap menarik perhatian militer dan bahkan mencapai uji lapangan. Dalam beberapa tahun terakhir, ada minat baru dalam perkembangan seperti itu, dan ini bukan hanya tentang proyek untuk tentara. Produsen ban terkemuka melihat konstruksi tanpa udara sebagai alternatif yang layak untuk roda tradisional.
Namun, hingga saat ini, tidak ada model yang diketahui telah mencapai produksi massal dan operasi di bidang militer atau sipil. Revolusi undercarriage terhambat oleh faktor-faktor objektif.
Desain kontemporer
Pertimbangkan beberapa desain ban pengap modern yang dikembangkan dalam beberapa dekade terakhir. Jadi, di masa lalu, proyek Airless: Resilient NPT oleh Resilient Technologies dikenal luas. Ini telah dikembangkan sejak 2002 dan mencapai pengujian pada akhir dekade. Menggunakan bahan polimer modern yang tidak tersedia di masa lalu, insinyur Amerika mampu membuat desain yang sangat menarik.
Ban Tanpa Udara: NPT tangguh adalah desain satu bagian yang mencakup cakram tengah untuk pemasangan, pelek luar dengan tapak, dan sangkar khusus di antaranya. Yang terakhir dibuat dalam bentuk struktur kisi segi enam dan trapesium tidak beraturan. Bobot mobil didistribusikan antara pelek dan gril yang relatif kaku. Pada saat yang sama, elastisitas struktur memungkinkan Anda untuk meredam guncangan.
Pengujian telah menunjukkan bahwa ban Airless: Resilient NPT sebanding dalam redamannya dengan ban pneumatik tradisional. Itu tidak takut tusukan dan dapat digunakan ketika 30% elemen bingkai rusak. Ada juga keuntungan kecil dalam massa. Namun demikian, produk tersebut cukup sulit untuk diproduksi, membutuhkan bahan khusus dan memiliki sejumlah kelemahan lainnya. Akibatnya, ban dari Resilient Technologies belum masuk tentara.
Pada tahun 2005, Michelin memperkenalkan ban konsep Tweel (Tire + Wheel). Dalam desain ini, cakram tengah dan pelek luar dihubungkan oleh "jari-jari" berbentuk V yang membentang di seluruh lebar ban. Pengembang berbicara tentang mengurangi berat dibandingkan dengan produk tradisional, meningkatkan sumber daya, dll.
Setelah pengujian dan pengembangan, ban Tweel dikembangkan. Ada modifikasi produk ini untuk kendaraan dari kelas yang berbeda. Pada tahun 2012, pasokan ban tersebut untuk konstruksi dan mesin pertanian dimulai. Belakangan, model baru dari produk tersebut dengan konfigurasi elemen elastis yang berbeda muncul.
Bridgestone juga memiliki versi ban pengapnya sendiri. Dia menyarankan untuk menghubungkan cakram dan pelek dengan "jari-jari" melengkung yang terletak dalam pola berselang-seling. Bantalan ini memungkinkan untuk meningkatkan elastisitas sambil mempertahankan karakteristik lainnya. Namun, sampel jadi memiliki daya dukung yang terbatas, yang mengurangi ruang lingkup aplikasi.
Ada varian lain dari ban tanpa udara dari berbagai jenis yang telah diuji atau bahkan diproduksi. Pencarian solusi baru terus berlanjut. Desainer mencoba berbagai bahan, konfigurasi elastis, dll. Namun, hanya ada keberhasilan terbatas.
Keuntungan dan kerugian
Ban tanpa udara dengan elemen tangguh terintegrasi memiliki beberapa keunggulan penting dibandingkan ban pneumatik tradisional. Merekalah yang menentukan peningkatan minat pada desain seperti itu, yang telah diamati sejauh ini.
Nilai tambah utama adalah peningkatan kemampuan bertahan hidup. Ban tanpa udara tidak memiliki ruang udara dan anti bocor. Dia juga tidak takut dengan efek samping. Tergantung pada arsitekturnya, kinerja dipertahankan bahkan jika terjadi kerusakan parah pada struktur pendukung. Tidak perlu pemompaan dan pemantauan tekanan, yang menyederhanakan operasi. Ada kemungkinan meninggalkan pelek roda yang besar dan relatif berat. Akibatnya, rakitan roda lebih ringan, yang mengurangi massa yang tidak terpasang.
Namun, ada sejumlah masalah yang menyebabkan ban tersebut tidak mendapatkan popularitas. Pertama-tama, ini adalah peningkatan permintaan bahan. Membutuhkan karet atau polimer dengan elastisitas yang cukup, kekakuan dan kekuatan yang tinggi untuk berbagai beban. Ada juga persyaratan tinggi untuk penyerapan energi mekanik dan transformasi menjadi energi panas dengan disipasi berikutnya.
Semua ini memperumit dan meningkatkan biaya produksi. Selain itu, sebagian besar ban memiliki batas kecepatan - biasanya tidak lebih dari 70-80 km / jam. Akselerasi lebih lanjut meningkatkan tekanan mekanis dan juga menyebabkan panas berlebih yang tidak dapat diterima.
Tidak seperti ban pneumatik, ban tanpa udara memiliki kekakuan yang konstan, dan Anda perlu mengganti roda untuk menggantinya. Pada saat yang sama, masuknya kotoran ke dalam struktur melalui dinding samping yang terbuka dapat berdampak negatif pada kekakuan dan karakteristik lainnya. Dari sudut pandang ini, struktur pneumatik jauh lebih menguntungkan.
Akibatnya, ban tanpa udara masih digunakan terutama di bidang kendaraan ringan dengan kecepatan dan beban terbatas. Mereka diletakkan di kereta golf, beberapa kereta, peralatan konstruksi kompak, dll. Juga, produksi ban untuk sepeda, skuter dan produk ringan lainnya telah didirikan. Penyediaan sampel yang lebih besar masih dipertanyakan.
Keingintahuan yang menjanjikan
Kombinasi spesifik dari karakteristik teknis, operasional dan ekonomi, serta sejumlah batasan yang signifikan, belum memungkinkan ban tanpa udara memasuki pasar yang luas dan bersaing secara serius dengan desain tradisional. Akibatnya, pasar ban tidak berubah - meskipun berbagai perusahaan secara teratur menghadirkan berbagai produk "menjanjikan".
Namun, perlu dicatat bahwa produk individu dari desain asli tetap memasuki pasar dan bahkan menemukan pelanggan mereka. Keberhasilan diamati di beberapa ceruk yang agak sempit, sementara penaklukan sektor utama pasar ternyata tidak mungkin. Tidak ada prasyarat objektif untuk mengubah situasi ini.
Dengan demikian, berbagai opsi untuk ban tanpa udara dengan elemen elastis terintegrasi secara umum mempertahankan status solusi aneh untuk masalah teknis yang penting - tanpa prospek khusus dalam konteks aplikasi nyata.
Di sisi lain, proyek semacam itu dapat memiliki hasil positif yang tidak terkait langsung dengan penggunaan produk jadi. Pemimpin industri yang diakui dengan dasar ilmiah dan teknis yang baik sekarang terlibat dalam pengembangan ban tersebut. Dalam pengembangan ban tanpa udara, bahan, teknologi, dan desain baru dapat dibuat. Dan mereka dapat menemukan aplikasi dalam pengembangan dan peningkatan ban tradisional dengan prospek praktis dan komersial yang nyata.
