Defektmentes kerék a mezőgazdaságban

Az emberiség számára a pneumatikus gumiabroncs alkalmazásával vált lehetővé járművek segítségével a nagy távolságú kényelmes helyváltoztatás. A levegő használata a gumiabroncsban azonban gondot is okozhat. A levegő elhagyására az abroncsból több sikertelen kísérlet, próbálkozás is született. Most megoldódni látszik a levegő nélküli (airless), defekt- és karbantartásmentes gumikerekek használata.

A pneumatikus gumiabroncs rövid története A Goodyear 1839-ben feltalálta a gumi vulkanizálását, és ezzel lehetővé vált tömör gumival bevonni a kerekeket. Ismert okokból a tömörgumi-kerék a közúti közlekedés járművein nem ért el nagy sikert.

John Boyd Dunlop, a skót állatorvos 1887-ben ruhával szövött pamut gumicsövet, „légtömlőt” ragasztott faperemes biciklikerekére. A látvány fura volt, de az eredmény hasznos, mert a gumicső hatékonyan elnyelte a kerék és az út ütődéseit. 1888. július 23-án J. B. Dunlop bejelentette szabadalmát, amely forradalmasította a kerekek alkalmazását.

1891-ben Gebrüder André és Edouard Michelin feltalálta a kerékről levehető, cserélhető tömlős gumit, amit a kialakuló autóipar is használatba vett. A Michelin cég 1946. június 4-én készítette el az első radiál-karkasz alapú és 1955-ben a tömlő nélküli (tubeless) gumiabroncsot.

1962-ben a japán Bridgestone cég kifejlesztette az első radiálabroncs acélszerkezetet teherautók és buszok számára, amelyet két évvel később a személygépkocsi-, majd a traktortechnika is átvett. A Goodyear vállalat 1992-ben elkészítette az első defekttűrő abroncsot, amely defekt esetén korlátozottan használható, maximum 80 km/h sebességgel és csak 80 km távolság megtételére.

A levegő nélküli (airless) kerékabroncs rövid történeteA pneumatikus gumiabroncs kialakulása óta gondot okozott az üzemeltetőknek a levegő használata, a defekt veszélye, illetve az abroncscsere miatt. A levegő alkalmazásának elhagyására több sikertelen próbálkozás is született.

Az első sikeres airless kerékabroncs létrehozása az űrkutatáshoz köthető. Az Apollo program keretében 1971ben először a Holdra juttatott „Lunar Roving Vehicle” holdjáró kerekei teljes egészében fémből készültek. A Goodyear vállalat által készített 81 cm átmérőjű kerék könnyűfém kerékagyra szerelt, fémhuzalból szőtt hálóból épült fel, a futófelületén titán lemezekkel és a belsejében rugózó ütközéselnyelő fémkerettel. A General Motors vállalatnál készült holdjáró főkonstruktőre a magyar származású Pavlics Ferencvolt (1. kép).

Ezután a földi megoldások sikeres fejlesztése is elkezdődött, és szinte minden nagy gumiabroncsgyártó kísérletezik a levegő nélküli kerék kifejlesztésével és sorozatgyártásának megkezdésével, mert úgy látják, hogy – egyelőre korlátozott felhasználással – az airless fejlesztésében van fantázia.

Az 1889-ben alapított Michelin cégcsoport – jelenleg a világ második legnagyobb gumiabroncsgyártója – mindig is a fejlesztések élvonalát képviselte. A személygépkocsihoz való levegő nélküli abroncs prototípusát először a Michelin a 2004es Párizsi Autószalonon mutatta be (2. kép). 2011ben a Bridgestone katonai járművek számára készített újfajta gumit, amelyben levegő helyett strapabíró műanyag gyantát használtak, de hamarosan áttértek a küllős airless kifejlesztésére. A Bridgestone 2017ben már a levegő nélküli kerékpárabroncs szériagyártásának megkezdésén dolgozott (3. kép).

A szokatlan megjelenésű airless abroncsok gyártási költségei nagyságendileg megegyeznek a tradicionális gumikéval, néhány tulajdonságuk, például a gördülési ellenállásuk azonban ma még valamivel rosszabb.


1. kép. Pavlics Ferenc a holdjármű modelljével és a holdjáró kereke. Forrás: https://totalcar.hu/belsoseg/2016/06/19/


2. kép. A Michelin a 2004-es Párizsi Autószalonon mutatta be az első, személygépkocsira való levegő nélküli abroncs prototípusát (www.autoszektor.hu/hu/)


3. kép. A Bridgestone levegő nélküli kerékpárabroncsa

A személyautókon még jó ideig megmaradnak a hagyományos pneumatikus abroncsok, de a haditechnikai eszközökön, az építőipari és mezőgazdasági gépeken folyamatosan bevezetésre kerülnek az airless kerekek.

Michelin defektmentes kerék építőipari gépekhez

A forradalmian új, levegő nélküli Michelin®X®Tweel® abroncstechnológia túlmutat a hagyományos gumiabroncs-felfogáson, mert a kerék-gumiabroncs funkciót egyetlen komplex alkatrészben egyesíti. A dél-karolinai Greenville közelében lévő Michelin- gyárban néhány éve elkezdődött a Michelin X Tweel abroncsok tömeggyártása az építőipar és a mezőgazdaság számára. A Michelin X Tweel kerekek jelenleg 8 különféle sorozatban és több méretben készülnek építőipari, valamint mezőgazdasági gépekhez. .A vállalat építőipari gépekhez – elsősorban a kanalas, csúszó kormányzású homlokrakodókhoz – Michelin X Twell SSL jelzéssel készít levegő nélküli defektmentes gumikereket (4. kép). A gép munkaterületének megfelelően jelenleg 4 sorozatból, 3 különböző futófelület-kialakítással és 2-2 méretből választhat a felhasználó kereket a homlokrakodójához (5. és 6. kép). Több homlokrakodógép-gyár alkalmazni kezdi ezeket az új defektmentes és hosszú élettartalmú gumikerekeket. A hagyományos pneumatikus gumiabroncsozással ellátott munkagép kerekei utólag is lecserélhetők ezekre az új, kiváló termékekre. A piacon jelenleg ez az egyetlen, karbantartást nem igénylő és hatékonyan, megbízhatóan alkalmazható levegő nélküli abroncsmegoldás építőipari gépek számára.

Michelin defektmentes kerék mezőgazdasági gépekhez A Michelin korszerű mezőgazdasági gumiabroncsokat gyárt igen széles választékban, ezért nem véletlen, hogy a Michelin X Tweel technikával abroncsokat kezd gyártani a mezőgazdasági gépekhez is. A mezőgazdaság számára készülő levegő nélküli abroncsok a Michelin X Tweel Turf márkajelzést viselik (7. kép). A Michelin X Tweel Turf levegő nélküli abroncskerék minden olyan tulajdonsággal rendelkezik, amelyet egy pneumatikus radiál gumiabroncs képvisel, de soha nem igényel levegőt, nem kap defektet, nem kell karbantartani, nem kell gyakran cserélni. Az új abroncs tapadása vetekszik a radiális felépítésű pneumatikus mezőgazdasági gumiabroncséval, és kopásállósága háromszoros.

A Michelin X Tweel Turf abroncs kialakításának vázlatát a 1. ábra mutatja. A kerékagyhoz acélból készült belső tárcsa kapcsolódik, amelyhez nagy szilárdságú poli-gyanta küllőkön keresztül csatlakozik a „ComposiCoilTM” rugalmas kerékpánt. A kerékpánton a radiál gumiabroncsnál szokásos „Comp10 Cable™” többrétegű, félmerev terheléshordozó öv9. kép. Michelin X Tweel UTV kerék a JD Gator mezőgazdasági járművön (www.michelinweel.com)szerkezet található. Az övszerkezet külső részén helyezkedik el a többirányú mintázattal kialakított gumi futófelület. A Michelin X Tweel Turf kerekek jelenleg 4 sorozatban készülnek, különböző gumi futófelülettel, 6 méretben és fekete vagy sárga színű kerék- aggyal.

A Michelin X Tweel Turf levegő nélküli abroncssorozat tagjai többek között a John Deere együttműködésével a ZTrak fűnyírógépcsaládhoz használhatók (8. kép). A John Deere fűnyírógépekhez ajánlott „24×12N12 X-Tweel Turf” jelölésű legnagyobb abroncs főbb adatai: profilszélesség 272 mm, külső átmérő 595 mm, gördülési sugár (318 kg terhelésnél) 279,4 mm, felfekvő felület 268 cm2, maximális terhelhetőség 340 kg, tömege 22 kg és a legnagyobb haladási sebessége 26 km/h lehet.

A John Deere az új ZTrak ™ B, E, M vagy R fűnyírógépeket a Michelin X Tweel Turf levegő nélküli abroncsokkal is szállítja, de a korábban megvásárolt gépekhez utólag is felszerelhetők ezek az új, innovatív abroncsok. A John Deere mellett számos fűnyírógép-típuson már most is megtalálhatók a levegő nélküli kerékabroncsok.

A jövő év elejétől elérhető lesz a Michelin X Tweel UTV jelölésű levegő nélküli radiál kerékabroncscsalád, amely a szabadidős járművekhez, quadokhoz, mezőgazdasági könnyű terepjárókhoz lesz alkalmazható. A Michelin X Tweel UTV kerékabroncs-család két haladásisebesség-változatban – 59,2 km/h és 80 km/h – lesz kapható.

A John Deere az elsők között fogja alkalmazni az airless kerekeket a GATOR haszongépjármű-család tagjain (9. kép). Az állattenyésztéssel foglalkozó farmerek, az erdészek, a kertépítők, a golfpályagondozók és a mezőgazdasági kisgazdálkodók számára nem lesz többet meghibásodott, defektes kerék. A Michelin X Tweel mezőgazdasági alkalmazásának nagyon sok előnye van. A könnyű és rugalmas abroncs rendkívüli vezetői kényelmet biztosít, mert rugalmassága elnyeli a talajról érkező dinamikus erőhatások jelentős részét. A levegő nélküli abroncs élettartama igen magas, ezt csak a futófelületek kopása korlátozza. Az abroncs nem ereszt le, mert nincs benne levegő, és nem kell karbantartani, nem kap defektet. A Michelin X Tweel levegő nélküli abroncs az egyenlőtlen terepakadályokat igen jól viseli el, mert radiális irányba nagymértékben tud meghibásodás nélkül deformálódni. A szöges vagy üvegcserepes úton sem hibásodik meg.

A Michelin Tweel Turf levegő nélküli, radiál tulajdonságokkal rendelkező mezőgazdasági abroncs hamarosan a hazai kereskedelmi forgalomban is hozzáférhető lesz, és előnyös tulajdonságainak köszönhetően minden bizonnyal a magyar gazdák is hamar megkedvelik.


1. ábra. Michelin X Tweel Turf kerék kialakításának vázlata (www.michelinweel.com)


4. kép. Michelin X Twell SSL jelzésű levegő nélküli építőipari kerekek (www.michelinweel.com)


5. kép. CAT 252B homlokrakodó Michelin X Tweel SSL All Terrain kerékkel (www.michelinweel.com)


6. kép. CAT 252B homlokrakodó Michelin X Tweel SSL Hard Surface kerékkel (www.michelinweel.com)


7. kép. Michelin X Tweel Turf jelzésű levegő nélküli mezőgazdasági kerék (www.michelinweel.com)


8. kép. Michelin X Tweel Turf kerék a JD ZTrak fűnyírón (www.michelinweel.com)


9. kép. Michelin X Tweel UTV kerék a JD Gator mezőgazdasági járművön (www.michelinweel.com)

SZERZŐ: DR. VARGA VILMOS • SZIE GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR, JÁRMŰTECHNIKA TANSZÉK

no