Сферические колеса Goodyear Eagle-360 – будущее беспилотных автомобилей

Уже сегодня ведущие автоконцерны мира работают над созданием беспилотных автомобилей, которые сами в состоянии прокладывать маршрут, выявлять препятствия и объезжать их.

Такие транспортные средства требуют принципиально нового подхода, в том числе и к колесам. К числу таковых относятся Goodyear Eagle, которые американская компания разработала специально для авто-беспилотников. Их отличительная особенность – в сферической форме, а крепление к машине происходит не стандартным способом, а при помощи магнитной гравитации.

Какие преимущества имеют сферические колеса?

Инженеры придумали именно шар колесо неспроста, такое решение имеет несколько преимуществ:

• большие возможности для маневрирования – можно разворачиваться на месте, что пригодится во время парковок в мегаполисах;
• лучшее сцепление с дорогой – обеспечивается особым рисунком протектора в виде коралла;
• более высокая проходимость – умные шины способны идентифицировать тип препятствия, что позволяет более уверенно преодолевать его.

Особенности конструкции

Чтобы обеспечить такие достоинства, одной формы недостаточно, не меньшую роль играют материалы и технология производства. Колеса будущего изготавливаются с использованием 3D-печати, что позволяет производить шины по индивидуальному дизайну. Характеристики шин зависят от стиля вождения, локации и других параметров. Колесо Eagle 360 будет оснащено сенсорами, которые оценят качество дорожного покрытия, степень износа и другие параметры. Кроме того, в каждом изделии будет электродвигатель и аккумулятор, а оставшееся пространство заполнит армированный пенопласт, обладающий характеристиками натуральной губки. Он впитывает воду с дорожного покрытия, а потом отдает ее за счет центробежной силы. Такое решение позволит минимизировать эффект аквапланирования, при котором происходит полная или частичная потеря сцепления с мокрой дорогой.

Балансировочные гранулы для колес

Балансировка колеса — это процесс уменьшения до приемлемого уровня дисбаланса колеса, диска, ступицы, крепления колеса и элементов подвески. Процедура позволяет снизить вибрации, возникающие при движении, которые могут снизить комфорт, а также увеличить износ узлов автомобиля и шин. Традиционный способ устранения дисбаланса происходит на балансировочном станке, с помощью которого определяются места или место на диске, необходимые для внедрение грузиков.

В последнее время появляются альтернативные способы решения проблемы дисбаланса, среди которых можно выделить балансировочные гранулы. На самом деле, способ балансировки колеса с помощью небольших шариков, помещаемых внутрь колеса, впервые был запатентован в конце 50-х годов прошлого века. И за последние более чем 50 лет аналогичных решений было разработано достаточно много. Однако, гранулы не нашли широкого применения в бизнесе, связанном с легковыми шинами.

Принцип работы гранул для балансировки

Гранулы представляют собой небольшие шарики правильной формы. Они имеют керамическую или стеклянную начинку, покрытую силиконом. Принцип работы таких гранул — автоматическое распределение под воздействием центробежных сил по внутренней полости шины и фиксация в тех местах, добавление веса в которых снизит дисбаланс колеса в целом. Гранулы обладают электростатическим свойством, что «приклеивает» их к шине, а большое их количество, а значит и вес, позволяет устранить сильный дисбаланс.

Гранулы в шины можно добавить либо перед установкой резины на диск, либо уже в смонтированную шину через вентиль, предварительно выпустив воздух.

Плюсы использования балансировочных гранул:

1. Возможна самостоятельная балансировка колеса в сборе без посещения шинного центра;

2. Автоматическая самобалансировка в случае изменений в системе подвески (износ шины, камни в протекторе, грязь или снег на диске, небольшие дефекты подвески);

3. Вечная работа гранул (по словам производителя).

Минусы использования балансировочных гранул:

1. Ненадежность крепления гранул. При любой встряске колеса (попадание в яму, наезд на посторонний предмет) приведет к тому, что гранулы слетят со своих мест и потребуется время, ровный участок дороги, а также постоянная скорость для повторной самобалансировки;

2. Для того чтобы отбалансировать легковое колесо, нужно будет загрузить около 100 г гранул, что довольно много для легковой шины, так как при правильном подходе стандартный способ балансировки позволит обойтись и 10-15 г. А лишняя неподрессоренная масса в шинах ни к чему.

3. Стоимость набора гранул для балансировки двух комплектов (летнего и зимнего) существенно превышает стоимость балансировки обычным способом.

Внимание! Большинство производителей данных гранул рекомендует использовать их для устранения дисбаланса в грузовых шинах, а также в шинах легкогрузового и внедорожного сегмента, но при этом данная технология очень ограниченно продвигается для легковых автомобилей. Последнее наводит на мысль о том, что этот процесс не является наилучшим решением проблемы дисбаланса в сегменте легкового автотранспорта.

Балансировочные гранулы противопоказаны для легковых автомобилей

Балансировочные гранулы — эта технология по балансированию шин гораздо круче общепринятой, меня просто все обманывают и хотят наживаться на мне два раза в год!

Примерно так думают некоторые пользователи, узнавшие про балансировочные гранулы.

На первый взгляд да, это кажется решением. При этом даже если у вас два комплекта колес в сборе, то стандартная балансировка со временем может потерять свою актуальность, так как шина изнашивается, а диски могут получить новые повреждения, пусть даже самые незначительные.

Балансировка крайне важна.

Принцип действия балансировочных гранул

Но что такое балансировочные гранулы, как они действуют и почему их используют исключительно в грузовых шинах?

Эта технология давно применяется в грузовых шинах. Балансировочные гранулы представляют из себя мелкий бисер, который засыпается в полость шины и равномерно распределяется по шине во время движения, тем самым идеально балансирует колесо. По-настоящему идеально. НО этот метод имеет ряд недостатков и не подходит для гражданского сегмента шин.

Отличный пример того, как работают балансировочные гранулы, показан на примере в видео.

Как мы можем видеть, балансировочные гранулы действительно балансируют колесо, но только при наборе необходимой скорости

Почему балансировочные гранулы не подходят для легковых автомобилей

• Гранулы распределяются только на скорости 30-40 км/ч. До этого колеса не сбалансированы, со всеми вытекающими последствиями. Актуально при движении в плотном городском трафике.
• Колесо легкового автомобиля меньше и хуже поглощает попадание даже в незначительную ямку. При этом скорости на межгороде значительно выше, чем у грузового авто. Так вот попадание в яму на большой скорости больше всего и опасно! Колеса полностью теряют балансировку на большой скорости, что чревато потерей управления.
• Балансировочный бисер достаточно легкий и от этого объемный. Для устранения дисбаланса, который можно было бы компенсировать стандартный грузом в 15-20 гр может понадобиться до 100 гр балансировочных гранул. При этом бывает, что необходимо компенсировать гораздо больший дисбаланс.
• Стоимость балансировочных гранул достаточно высокая и не сможет компенсировать стандартную балансировку для легковых автомобилей

Балансировочные гранулы для шин А/Т и М/Т

Обладатели вседорожных шин часто сталкиваются с проблемой балансировки. Прежде всего это связано с тем, что для балансировки требуется приличное количество грузов за счет массивности самой шины. Как правило 150-200 гр на одну сторону, в зависимости от размера, конечно является нормой.

При этом за счет налипшего снега и грязи за счет большой доли негативного профиля балансировка может потерять свою актуальность.

В этом случае балансировочные гранулы могут быть решением, НО следует учитывать минусы, о которых я говорил выше.

Если эта статья была полезная для вас, рекомендую подписаться на канал и просмотреть другие интересные статьи.

Всё во вселенной стремится к форме шара. и даже колесо

Группа студентов Инженерного колледжа из Сан-Хосе разработала уникальное транспортное средство — Spherical Drive System . С виду, конечно же, это мотоцикл, но какого-то уже совершенно другого уровня, потому что вместо традиционных колёс здесь установлены невиданные ранее колёса-сферы!

Эти сферы приводятся в движение особым фрикционным механизмом, на который подаётся усилие от трёх роторов со смещённым центром тяжести. Изготовлены они из максимально прочных, но лёгких материалов — здесь использованы углеродное волокно и стекловолокно, а также смягчающее ход покрытие из промышленной резины.

Байк поддерживает равновесие при помощи гироскопов, как, например, большинство современных электрических скутеров. Сферические колёса фиксируются специальными рамами и позволяют мотоциклу двигаться абсолютно во всех направлениях горизонтальной плоскости.

Прототип завершён и вполне готов “выйти в массы”, но готовы ли мы к таким переменам в конструкции привычного нам всем транспорта? Есть, правда, одна тенденция — что бы ни появилось в сюжете фантастических фильмов, с большой долей вероятности появляется потом и в нашей жизни. В одном из таких фильмов сферические колёса уже засветились…

Если помните, это был фильм “Я, робот”, в котором у главного героя автомобиль был сконструирован по такому же принципу. Audi RSQ — концепт-кар, специально созданный для этого фильма, который тоже имел колёса-сферы, скрытые внутри крыльев.

Уже сегодня ведущие автоконцерны мира работают над созданием беспилотных автомобилей, которые предполагают использование сферических колёс. Колёса будущего изготавливаются с использованием 3D-печати, а их крепление к машине осуществляется при помощи магнитной гравитации.

Поздравляю, товарищи, «далёкое будущее» уже здесь!)

Музыкальная DIY-шайтан-машина или что сделал шведский музыкант с двумя тысячами шариков

В очередной раз поводом для публикации послужило творчество музыкантов. На этот раз ими оказались шведы из инструментальной группы Wintergatan. Увидев, что соорудил бессменный лидер коллектива Мартин Мулин и его коллеги, я понял, что об этом стоит написать. Механический полуавтоматический акустический инструмент, названный Marble machine, поражает воображение. Скептиками высказываются мысли о том, что это вообще не может работать. Изобретательность автора, амбициозность проекта и смелость замысла граничат с лучшими проявлениями творческого сумасшествия.

Немного подробностей

Сложная и кропотливая работа над инструментом началась около 3-х лет назад и продолжалась в течение 14 месяцев. К февралю 2016-го года Wintergatan полностью завершили работу над Marble machine. Опубликованное группой презентационное видео взорвало YouTube и на данный момент имеет более 40 000 000 просмотров.

Следует отметить, что коллектив не в первый раз создаёт интересные механизмы, в чем можно убедиться, посмотрев их многочисленные ролики.

Например, этот, где Мартин играет на огромной музыкальной шкатулке с перфолентой и какой-то дикой разновидности виолончели Термена под названием Modulin

Интересно, что в детстве создатель машины Мартин Мулин любил рисовать различные механизмы. Детское увлечение музыканта не прошло с возрастом, теперь он их не только рисует, но и успешно строит. Та штуковина, о которой идёт речь в этом посте превзошла даже самые смелые ожидания почитателей группы, привыкших к экстравагантным выходкам Мулина. Принцип, положенный в основу машины, следующий:

музыка воспроизводится благодаря взаимодействию 2000 шариков с перкуссионными инструментами, бас-гитарой и металлофоном, которые установлены на деревянном каркасе.

Сложный механизм, приводимый в движение мускульной силой рук музыканта (подобно шарманке) заставляет двигаться шарики, которые в определенном порядке падают на инструменты и извлекают из них звуки. Выглядит это так — человек крутит ручку привода, шарики падают, и появляется мелодия. Порядок падения шариков определяется специальным «программным» колесом, действующим подобно валику огромной музыкальной шкатулки.

Барабан (программное колесо) свидетельствует о том, что создатель машины всерьёз изучал аналогичные по принципу устройства 18-го — 19-го веков. Об этом свидетельствуют и другие изобретения Мулина, как уже упомянутая «шкатулка» с перфолентой и механическое пианино, с которым также экпериментировали музыканты.

Хотя, возможно, лучше просто посмотреть видео:

Думаю, что многие согласятся со мной, исполнение мелодии на таком инструменте — поистине завораживающее зрелище.

В качестве органов управления комбинированным инструментом использованы многочисленные педали, клавиши и рычаги, а для создания некоторых перкуссионных звуков применяется обычный шлифованный рис. Всего при создании машины было использовано более 3000 подвижных деталей. Подавляющее большинство запчастей устройства было выпилено на станке с ЧПУ из фанеры.

Винтажный внешний вид инструмента напомнил мне один анимационный ролик, который я впервые увидел несколько лет назад. В ролике был показан сюрреалистический несуществующий автоматизированный струнно-щипковый инструмент с большим количеством грифов.

Не исключено, что это известное в сети видео было одним из источников вдохновения музыканта-изобретателя.

О том, как именно машина работает, Мулин подробно рассказал в соответствующих видео:

Интересно, что для качественного воспроизведения звука машина снабжена большим количеством микрофонов, установленных особым образом (позволяют скрыть шумы работающего механизма и усилить звук). Коммутация происходит через микшерный пульт, который также является неотъемлемой частью инструмента.

Как рассказал сам изобретатель в одном из интервью — инструмент задумывался как что-то вроде механической диджейской установки, позволяющей совмещать исполнение заранее записанной мелодии и внесения в неё изменений в реальном времени.

Приступ шведского альтруизма

Как выяснилось, Мулин не страдает «комплексом Страдивари» и не стремится прятать от людей, унося с собой в могилу секрет успеха. Как истинный альтруист и энтузиаст он решил поделиться изобретением с миром, выложив в открытый доступ огромное количество видеоматериалов о принципах работы машины, а также информацию о сборке, отладке и настройке.

Он подробно объясняет, как и что устроено, отвечает на многочисленные вопросы, которые ему задают инженеры, музыканты и представители DIY-братии. Все материалы доступны на ютюб канале группы, а также на официальном сайте.

Ниже прилагаю несколько таких видео, подробней можно будет ознакомиться на канале и сайте группы, где для заинтересованных создан специальный раздел.

По заверениям автора, для создания машины достаточно стандартных музыкальных инструментов, микрофонов, микшера, фанеры, дерева и других общедоступных материалов. Что касается оборудования, то самым сложным, что использовалось для создания деталей, является станок с ЧПУ, если, конечно, не считать оборудованием мозг изобретателя.

В качестве заключения

Опыт Мулина в очередной раз демонстрирует, что энтузиазм фанатичных одиночек способен, если не двигать горы, то заставить «петь» стальные шары. Пожалуй, машина Мулина – это один из самых необычных музыкальных инструментов, которые мне доводилось видеть. И ещё, особенно ценно, что музыкант делится опытом и прилагает силы к тому, чтобы увлечь других энтузиастов созданием нестандартных и оригинальных инструментов.

Творческий порыв музыкантов, вдохновлённых детищем Мулина, не заставил себя долго ждать. Многие из них создали каверы на произведение исполненное с помощью машины в презентационном ролике. Через год группа опубликовала ролик с нарезкой из разнообразнейших каверов на Marble Machine с пометкой: «This made me so happy!»