Banden: Complete Gids tot Definitie, Toepassingen, Componenten, Typen & Materialen

De meest bekende manier om banden te herkennen is het beeld in de autosector. Hoewel banden ontworpen kunnen worden voor toepassingen die transport vereisen. Het is een ringvormig onderdeel dat de velg van een wiel omringt om de belasting van een voertuig van de as via het wiel naar de grond over te dragen. Het biedt tractie op het oppervlak waarover de wielen reizen. In dit artikel leert u de definitie, toepassingen, materialen, componenten, diagram, typen, constructie en prestatiekenmerken van een band kennen.

Wat is een band?

Een BAND (Amerikaans Engels) of BAND (Brits Engels: tyre) is een cirkelvormig onderdeel ontworpen om de belasting van een toepassing via het wiel naar de grond over te dragen en tractie te bieden op het oppervlak waarover het wiel reist. De meest voorkomende toepassingen zijn voor transportdoeleinden zoals automobielen en fietsen. Ze zijn pneumatisch opgepompte structuren die een flexibele demping bieden die schokken absorbeert terwijl de band over een oneffen ondergrond rolt. Banden leveren een voetafdruk genaamd contactvlak, ontworpen om het gewicht van het voertuig af te stemmen op de draagkracht van het oppervlak waarover het rolt. Dit wordt bereikt door de druk die het oppervlak niet excessief deformeert.

Synthetisch rubber, natuurlijk rubber, stof, en draad, samen met roet en andere chemische verbindingen zijn materialen voor moderne pneumatische banden. Ze bestaan uit een loopvlak en een karkas. Het loopvlak biedt tractie terwijl de karkas inname biedt voor een hoeveelheid gecomprimeerde lucht.

Toepassingen van banden

Er zijn verschillende typen banden ontworpen voor specifieke doeleinden. De toepassingen liggen in de autosector; alle voertuigen gebruiken banden maar ze verschillen per voertuigtype. Ze kunnen onderscheiden worden door de last die ze dragen en hun toepassing, bijv. motorvoertuig, vliegtuig of fiets. Licht-zware banden worden op vrachtwagens en busjes gebruikt voor lasten in een specifiek bereik, maar verschillen van lichte banden op personenauto's op hun aandrijvingswiel. Zware banden worden op grote vrachtwagens en bussen gebruikt.

Er zijn speciale banden voor specifieke doeleinden zoals sneeuwbanden (voor sneeuw of ijs), hoogprestatiebanden, vierseizoenenbanden, all-terrein banden en modder-terrein banden. Metalen banden worden op locomotieven en railwagens gebruikt. Massieve rubber of polymer banden worden in diverse niet-automobiele toepassingen gebruikt, zoals karren, wielen, grasmaaien en wieltjes.

Alle typen voertuigbanden inclusief auto's, fietsen, motorfietsen, bussen, vrachtwagens, zware apparatuur en vliegtuigen zijn pneumatisch. Andere zware niet-automobiele toepassingen kunnen ontworpen worden om deze banden te gebruiken. Hoewel diverse industriële toepassingen specifieke ontwerpvereisten hebben.

Materialen en componenten

De productie van een band begint met ruwe grondstoffen zoals rubber, roet en chemicaliën. Het omvat talloze gespecialiseerde componenten die gemonteerd en gevulcaniseerd worden. Veel soorten rubber kunnen gebruikt worden, maar de meest voorkomende is een styreen-butadieen copolymeer. De materialen van moderne pneumatische banden zijn in twee groepen te verdelen: De draden die de karkas vormen, en het elastomeer dat ze omhult.

De draden, die de karkas en de talon vormen, bieden de trekkracht nodig om de opvuldruk te bevatten. Ze kunnen samengesteld zijn uit staal, natuurlijke vezels zoals katoen of zijde, of synthetische vezels zoals nylon of Kevlar.

Aan de andere kant vormt het elastomeer het loopvlak en omhult de draden om ze te beschermen tegen slijtage en op hun plaats te houden. Dit is een sleutelcomponent van pneumatische bandontwerpen. Het kan samengesteld zijn uit diverse composieten van rubbermateriaal.

Componenten

Een band bestaat uit diverse componenten waaronder loopvlak, talon, flank, schouder en karkaslagen.

Loopvlak (tread) – dit is het deel van de band dat in contact komt met de weg. Het deel dat op een gegeven moment contact heeft met de weg heet contactvlak. Het loopvlak is een dik rubber of rubber/composiet samengesteld om een passend tractieniveau te bieden dat niet te snel verslijt.

Talon (bead) – is het deel van de band dat de velg op het wiel contacteert. De talon is meestal versterkt met staaldraad en samengesteld uit hoge sterkte, lage flexibiliteit rubber. Het zit strak tegen de twee velgen aan om te zorgen dat een tubeless band lucht kan vasthouden zonder lekkage. De passvorm is strak om te voorkomen dat de band circumferentieel verschuift tijdens het draaien van het wiel.

Flank (sidewall) – is het deel van de band, vaak bij een fietsband, dat de brug vormt tussen loopvlak en talon. Het grootste deel is rubber maar versterkt met stof of staaldraad voor trekkracht en flexibiliteit. Het houdt de luchtspanning en stuurt het koppel van de aandrijfas naar het loopvlak om tractie te creëren, maar draagt weinig aan het gewicht van het voertuig.

Schouder (shoulder) – is het deel van de band aan de rand van het loopvlak, de overgang naar de flank.

Karkaslagen (plies) – zijn lagen van relatief ontrekbare draden ingerubberd om de vorm te behouden door te voorkomen dat het rubber uitrekt door de interne druk.

Diagram van een band:

Typen banden

Er zijn diverse typen banden geschikt voor verschillende toepassingen. Banden kunnen in twee categorieën verdeeld worden: met en zonder binnenband. De eerste banden waren metalen banden om houten wielen om slijtage te voorkomen. Vroegere rubberbanden waren massief en niet pneumatisch. Vandaag zijn de meest voorkomende typen pneumatische banden met binnenband. Deze zijn in verschillende gradaties van licht tot zwaar. Ze zijn ontworpen voor tractie, slijtageweerstand en absorptie van oneffenheden. Ook voor rijcomfort, geluid, brandstofeconomie, remmen, enz.

Tubeless banden zijn ook pneumatische banden die geen afzonderlijke binnenband nodig hebben. Semi-pneumatische banden hebben een hol centrum maar zijn niet onder druk. Ze zijn licht, goedkoop, ondoorstekbaar en bieden demping. Meestal zijn deze banden geïntegreerd met het wiel en zelfs integraal kogellagers. Semi-pneumatische banden worden op grasmaaien, rolstoelen en wieltjes gebruikt. Ook in industriële toepassingen.

Luchtloze banden (airless tires) zijn niet-pneumatische banden die niet door luchtdruk ondersteund worden. Ze worden veel gebruikt op kleine voertuigen zoals golfwagentjes en utiliteitsvoertuigen in situaties met hoog risico op doorsteken, zoals bouwapparatuur. Banden in industriële en commerciële toepassingen zijn niet-pneumatisch.

Massieve banden (solid tires) worden gebruikt voor grasmaaien, skateboards, golfwagentjes, scooters en veel andere lichte industriële voertuigen, karren en aanhangwagens. Massieve banden worden vaak gebruikt in materieelhantering zoals heftrucks.

Prestatiekenmerken van een band

Een band moet aan de volgende prestatiekenmerken voldoen:

Dynamiek:

• Balans – een gelijke verdeling van massa om de omtrek om bandbalans te behouden bij snel draaien. Fabrikanten controleren op overmatige statische en dynamische onbalans met automatische bandbalansmachines.
• Centrifugale groei – banden ontwikkelen een grotere diameter door centrifugaalkrachten bij hogere snelheden. Dit duwt het loopvlakrubber van de rotatie-as af.
• Pneumatische loop – is het loop-achtige effect gegenereerd door compliant banden die op een hard oppervlak rollen en aan zijdelast onderhevig zijn, zoals in een bocht.
• Glijhoek of zijglijhoek – is de hoek tussen de daadwerkelijke rijrichting van een rollend wiel en de richting waarnaar het wijst.
• Ontspanninglengte – is de vertraging tussen het introduceren van een glijhoek en het bereiken van de stabiele waarde van de bochtkracht.
• Veerconstante – is de verhouding van verticale kracht tot verticale uitschuiving van de band, en bijdraagt aan de algemene veringprestatie van het voertuig.
• Remafstand – prestatiegeoriënteerde banden hebben een loopvlakpatroon en rubbermengsels die de weg aaneen, en hebben meestal iets kortere remafstand.

Krachten:

• Kamberduw
• Krachtencirkel
• Contactvlak
• Bocht kracht
• Droge tractie
• Kracht trilling
• Wrijdingsweerstand
• Zelfuitlijnend koppel
• Natte tractie.

Belasting:

• Belastingsgevoeligheid – het gedrag van banden onder belasting
• Werkbelasting – de belasting van een band wordt gemonitord zodat deze niet onder onnodige stress komt, wat tot vroege uitval kan leiden.

Slijtage:

Loopvlakslijtage – treedt op door normaal contact met wegen of terrein. Slechte wieluitlijning kan overmatige slijtage van de binnenste of buitenste ribben veroorzaken. Grindwegen, rotsachtig terrein en ander ruw terrein kunnen versnelde slijtage veroorzaken.

Conclusie

De meest voorkomende toepassingen van banden zijn voor transportdoeleinden zoals automobielen en fietsen. Ze zijn pneumatisch opgepompte structuren die een flexibele demping bieden die schokken absorbeert tijdens het rollen over ruw oppervlak. Het is een cirkelvormig onderdeel ontworpen om de belasting van een toepassing via het wiel naar de grond over te dragen en tractie te bieden op het oppervlak waarover het wiel reist. Dit was het voor dit artikel over definitie, toepassingen, materialen, componenten, diagram, typen, constructie en prestatiekenmerken van een band.

Ik hoop dat u er veel aan heeft gehad; deel het graag met andere studenten. Bedankt voor het lezen, tot de volgende keer!