ابتکار انقلابی چرخ تعلیق بادی برای ویلچر
ما با مشکلات زیادی در مورد تایرهای بادی (پنوماتیک) مواجه هستیم و با سوراخ شدن، ترکیدن و دشواری تعویض گرفته تا مشکلات مربوط به بازیافت آن‌ها برخورد می‌کنیم. فناوری فعلی برای ایجاد انقلاب جدیدی در زمینه تایر پیش می‌رود و تلاش‌هایی برای اختراع چرخ‌های جدید و ابتکاری انجام می‌شود.
ایده‌ی تازه‌ای که برای جایگزینی چرخ مطرح شده، کسب‌وکار جدیدی است که برای ارائه قابلیت‌های دینامیک چرخ در چاندلر آریزونا توسط شرکت گلوبال ایر سیلندر ویلز فعالیت خود را شروع کرده است. این ایده جدید که چرخ تعلیق بادی (ASW) نام دارد، امیدواری زیادی برای برطرف کردن مشکلات تایرهای کنونی ایجاد کرده است.
مانند تایرهای پنوماتیکی معمولی، ASW نیز روی باد معلق است؛ اما با این تفاوت که داخل آن تیوب وجود ندارد که هوایی در آن فشرده شود. در این سیستم هاب (توپی) و رینگ جایگزین کاملی وجود دارد که طوقه (کف رینگ) و آج لاستیک را با استفاده از مجموعه‌ای از سیلندرهای بادی خارج از مرکز جدا می‌کند.
این کمک فنرهای بادی قابل تنظیم هستند تا هر سطحی از تایر (کاملا سفت، زبر، نرم، صاف و متوسط) که مورد نیاز است به انتخاب راننده ایجاد شود؛ در این ساختار جدید انحراف تایر قابل تنظیم است و علاوه بر آن هر درجه از انعطاف‌پذیری جانبی که مورد نیاز راننده باشد می‌توان طراحی کرد. به کمک این قابلیت می‌توان میزان گشتاور را نیز انعطاف‌پذیر کرد که باعث می‌شود قبل از تغییر شکل چرخش کمی داشته باشد. همچنین تایر مانند یک اتصال‌دهنده نرم گشتاور عمل می‌کند که باعث افزایش کشش در شرایط بسیار دشوار عملکردی قبل از چرخش تایر خواهد شد و تا اندازه‌ای سیستم انتقال قدرت را از آسیب گشتاورهای آسیب‌زا در شرایط سخت حفظ می‌کند.
آج‌های لاستیک به‌صورت مستقیم و قطعه به قطعه روی سطح بیرونی لبه رینگ پیچ می‌شوند و گزینه‌های زیادی برای انتخاب از بین قطعات پیش‌ساخته توسط شرکت‌هایی مانند میشلین، صنایع سنگین از قطعات پلی‌اورتان، اورتان و فولاد همراه با تنظیمات مختلف برای شرایط خارج از جاده (آف‌رود) در دسترس قرار می‌گیرد.
این شرکت اهداف خود را در زمینه عملیات استخراج معادن تعیین کرده است تا از آن برای پیشرفت بیش‌تر صنعت و معدن بهره ببرد. البته یکی از دلایل آن هم سودآور بودن پروژ‌ه‌های معادن است که باعث می‌شود هر سازنده‌ای در آن سرمایه‌گذاری کند. بازار معدن به‌گونه‌ای است که در آن زمان عامل مهمی برای سود و دست‌یابی به ثروت بیش‌تر تلقی می‌شود و هزینه‌ها را می‌توان در طول دهه‌ها پیش‌بینی کرد. با طراحی تایرهای بزرگ و عظیم‌الجثه برای تجهیزات سنگین معدن، می‌توان ده‌ها هزار دلار صرفه جویی کرد و به هزینه گزاف تعمیر و نگهداری تایرهای معمولی کنونی پایان داد.
کامیون معدن کاترپیلار ماموت 797F (تصویر بالا) را که ارتفاعی بیش از ۷.۶ متر و وزنی بالغ بر ۶۲۳,۷۰۰ کیلوگرم دارد، در نظر بگیرید. هر یک از ۶ تایر غول‌پیکر 9/80R63 این هیولای بزرگ بیش از چهار متر ارتفاع دارد و وزن آن حدود ۵۴۴۰ کیلوگرم است که ۳۸ هزار دلار برای خریدار آب می‌خورد.
برای پیش‌بینی در مورد هزینه استفاده، می‌توان این‌طور حساب کرد که یک مجموعه ۶ حلقه‌ای بزرگ همراه با لوازم یدکی در هر سال باعث می‌شود که طی ۱۰ سال بودجه ۲.۶۶ میلیون دلاری به ازای هر کامیون فقط صرف تایر شود. (این ارقام از صفحات مقایسه‌ای خود شرکت ASW اقتباس شده که با در نظر گرفتن قیمت لاستیک‌های مختلف از سال ۲۰۰۹ تاکنون، ۱۱۰ هزار دلار است. بر اساس تحقیقات نیواطلس این لاستیک‌ها اکنون بسیار ارزان‌تر هستند.)
از سوی دیگر، مجموعه چرخ‌های ASW هزینه‌های کم‌تری دارد و می‌تواند صرفه‌جویی زیادی در نگهداری از کامیون ایجاد کند. با نصب یک مجموعه ۶ حلقه‌ای از چرخ‌های ASW، حدود ۱.۷۰۵ میلیون دلار هزینه برای خریدار ایجاد می‌شود؛ اما به احتمال زیاد طی ۱۰ سال فقط دو بار نیاز به تعویض آج لاستیک با نمونه جایگزین وجود دارد که هر کدام ۵۵ هزار دلار فروخته می‌شود. در نتیجه طی یک دوره ۱۰ ساله ۱.۸۱۵ میلیون دلار هزینه تایر خواهد شد و ۸۴۵ هزار دلار در این زمینه صرفه‌جویی می‌شود.
البته مزایای بیش‌تری نیز علاوه بر صرفه‌جویی وجود دارد و اگر از پنچری، ترکیدگی تایر، ضربات وارده، آتش‌سوزی و مدت‌زمانی که یک کامیون هر سال برای تعمیرات خارج از دسترس می‌شود صرف نظر کنیم، خواهیم دید که همه چیز به نفع سیستم ASW تغییر می‌کند. آج‌های لاستیک ASW قطعات پیچی هستند که با آچارهای کوچک باز و بسته می‌شوند و بدون نیاز به جک نیز قابل تعویض هستند. یکی از مزایای آن این است که می‌توان آج‌ها را در اوقات استراحت، ناهار و تغییر شیفت چرخشی کارگران تعویض کرد و به علت عدم استفاده از کامیون، هزینه‌ای بر کارفرما تحمیل نخواهد شد. همچنین حمل و نقل قطعات تایر جدید ASW بسیار ارزان است و می‌توان قطعات را در کانتینرهای مختلف حمل و سپس در محل موردنظر آن‌ها را دوباره مونتاژ کرد.
لازم به ذکر است که این تایرها عملا در مقابل خراب شدن شکست‌ناپذیر هستند؛ چون بریده نمی‌شوند و قسمت‌های داخلی آن‌ها توسط پوشش‌های فلزی بزرگ از عوامل مخرب مانند گل و لای، گرد و غبار، آب و ... محافظت می‌شود. با توجه به این ویژگی می‌توان از این تایرها برای مصارف خودروهای نظامی استفاده کرد که عملکرد آن‌ها را به‌وضوح بهبود خواهد بخشید.
تیم گلوبال ایر سیلندر ویلز در ویدئویی به جزئیات مزایای تایرهای جدید ASW برای استفاده در صندلی چرخ‌دار (ویلچر) پرداخته است. نمونه‌ای از تایرهای ASW در مقیاس کوچک می‌تواند به‌عنوان تایر ویلچر مورد استفاده قرار بگیرد که با توجه به اثر تعلیقی آن، قادر خواهد بود راحتی بیش‌تری برای فرد فراهم کند. همچنین به کمک تایرهای جدید، توانایی ویلچر برای حرکت در زمین‌های ناهموار افزایش می‌یابد بدون این‌که تعادل آن بهم بخورد یا چرخ‌ها از زمین بلند شوند. اثر تعلیق همچنین باعث می‌شود که کاربر ویلچر در مسیرهای سراشیبی (پایین رفتن و بالا رفتن از مسیرها) عملکرد مناسبی داشته باشد و دچار حادثه نشود.
در حال حاضر مشخص نیست که آیا برای حرکت رو به جلو و به دلیل انعطاف‌پذیری گشتاور نیاز به انرژی زیاد خواهد بود یا نه؛ اما واضح است که در صورت نیاز می‌توان سیستم را برداشت. علاوه بر این هنوز قیمت یک جفت چرخ ASW برای ویلچر مشخص نشده است؛ ولی به نظر می‌رسد در مقایسه با تایرهای معمولی کنونی ارزان نخواهند بود. اگرچه ممکن است چرخ‌های تعلیق بادی به‌زودی جایگزین تایر خودرو نشوند؛ اما قابلیت‌های منحصربه‌فرد آن می‌تواند در برخی موارد استفاده شود. در ویدئوی زیر عملکرد ویلچر در دو حالت بررسی می‌شود.