Автомобилните гуми! История, еволюция, бъдеще!
Публикувано: 10.01.2016, 20:49:26
Създавам тази тема с цел събиране на интересна информация за автомобилните гуми. История за създаването им, как са се усъвършенствали в годините, използването им в ежедневието и спортовете.
Колелото е открито още преди 6 000 години в Месопотамия, а впоследствие бива преоткривано на много места по света, за кой ли път. Но революционното откритие, което прави възможно за хората да транспортират товари, е направено през 19-и век по времето на световните открития. Дотогава кръглите колела на машините са били или изцяло от метал, или от дърво. В средата на 19-и век някой си Чарлз Нелсън Гудиър е обсебен от идеята да направи каучука, познат още на ацтеките и маите, издържлив и траен чрез химически добавки.
Каучук
Каучукът е високоеластичен полимер, използван за производството на гума.
Терминът „каучук“ произлиза от две думи на езика на индианците, населяващи бреговете на Амазонка: „кау“ – дърво, „учу“ – плаче, тече. Каучу е сок на хевея, първото и най-важно каучуково растение.
Естественият каучук се съдържа в сока на дървесния вид бразилска хевея, както и в около 500 други тропически растения. Ако се направят нарези на съблото, тези растения отделят млечен сок, наречен латекс, който съдържа около 40% каучук. За да се отдели каучукът, латексът се пресича с оцетна или мравчена киселина. Полученият продукт се промива, валцува и суши.
Природен каучук
Естественият каучук е полимер, получен при коагулация на латекса от каучуконосни растения (главно Hevea brasiliensis) с основна съставна част полиизопрен. Суровият естествен каучук при стайна температура е мек и еластичен, с прекрасни свойства, но при температури под 15 °C става твърд, при по-нататъшно охлаждане – и крехък. При нагряване над 40 °C пък става мек, пластичен и лепкав, загубва еластичността си. Разтворим е в множество органични разтворители. На практика ценните свойства на естествения каучук се проявяват само при температури, близки до стайните. Решението на проблема се нарича вулканизация и е открита чрез многобройни опити от Чарлз Гудиър през 1839 г. При вулканизацията предварително смесеният с определено количество сяра каучук се загрява за няколко минути до 130 – 180 °C. След нея естественият каучук придобива постоянна еластичност в много широк температурен интервал, което е позволило масовата му употреба.
Синтетичен каучук
Синтетичният каучук е полимер (бутадиенов, бутадиенстиренов, хлоропренов, полиуретанов, силиконов и др.). Естественият каучук след вулканизация притежава ценни свойства, но добивът му е ограничен (едно зряло дърво дава годишно 2 – 5 kg каучук). Затова химиците създават различни видове синтетични каучуци, които се произвеждат от широкодостъпни, евтини суровини. Първият масово произвеждан синтетичен каучук е бутадиеновият. По-късно са създадени изопренови, хлоропренови, бутадиенстиренови, бутадиеннитрилови, бутилови, силиконови, полиуретанови и др. Синтетичните каучуци, както и естественият, в сурово състояние са меки и пластични при стайна температура и влошават свойствата си при отклонение от температурния интервал 15 – 40 °C. Синтетичните каучуци позволяват смесване с естествен каучук в широки граници, като при това се получават смеси с различни и разнообразни свойства. След вулканизация със сяра те придобиват същите свойства като вулканизирания естествен каучук. Някои видове синтетичен каучук са по-устойчиви от естествения каучук. За подобряване свойствата на каучука, освен вулканизатор (сяра), към него при производството му се добавят и други съставки, като ускорители и активатори на вулканизацията, забавители, омекотители, противостарители, пълнители и оцветители.
Чарлз Гудиър /1800-1860/ Charles Nelson Goodyear
Американски изобретател, открил през 1839 г. начина за вулканизация на каучука, който е патентован на 15 юни 1844 г. Разработва технологията за вулканизиране на естествения каучук, при която ненаситените връзки се обогатяват със сяра. Принципът на технологията е запазен до днес с тази разлика, че се добавят химически ускорители и стабилизатори.
Първоначално Гудиър изобщо не си мислел за автомобилната гума, а за непромокаеми ботуши, облекло и палатки за хората, обзети от златната треска. Но основният материал е своенравен - когато е топъл, лепне, а при минусови температури става чуплив. През 1839 година случайността помага на учения. Смес от сяра и каучук по невнимание попада върху котлона и горещината променя до такава степан субстанцията, че тя придобива нови качества. Повърхността вече не е лепкава, а вулканизирана.
При загряване молекулните вериги на суровия каучук се свързват посредством сярата и колкото по-голямо е количеството сяра, толкова по-твърда става гумата. Друга интересна особеност е, че материалът дори след механично натоварване се връща в изходната си позиция. Освен това той се доказва като еластичен и издържлив на метеорологични промени.
През 1844 година патентът на Гудиър бива признат под номер 3633. Ученият обаче не става нито богат, нито щастлив от своето откритие. Един вестник си прави шега с "най-лошия търговец на света". Ако видите един мъж с палто и шапка от каучук, но без един цент в джоба, знайте, че сте видели мистър Гудиър" - пише в закачлива рецензия вестникът.
През 1945 г. започва редовно производство на синтетичен каучук в качеството му на заместител на естествения продукт. Въпреки че откритието е признато като заслуга на Гудиър, има доказателства, че мезоамериканците са използвали тази технология още през 1600 г. пр.н.е Първата в света гума е създадена от шотландския изобретател Робърт Уилям Томсън.
Робърт Уилям Томсън (1822-1873) Роден е в Стоунхейвън, Кинкардиншър. Робърт е единадесетото дете от дванадесет, в семейството на собственик на дарак за вълна. Неговите родители искат да го изпратят да учи за свещеник, но младият Робърт отказва, като единствената причина е, че не може да се справи с латинския език.
Напуска училище, когато е на 14 години и заминава със своя чичо за Чарлстън, Южна Каролина, САЩ, където започва работа, като чирак на местен търговец. Две години по-късно се завръща у дома, където решава да учи химия, астрономия и с желание да получи познания за електричеството.
Бащата на Робърт решава да му даде малка работилница, в която на 17-годишна възраст построява на майка си преса за изцеждане на пране, работеща с ролки, през които прекарва ленени платове. По-късно построява машина за рязане на парцали (за получаване на материал за тъкане). След това създава и ротационен парен двигател. Усъвършенства своите технически умения, чиракувайки в Абърдийн и Дънди, преди да започне работа във фирма за машиностроене в Глазгоу.
По-късно започва работа в компания от Единбург, която разработва новаторски метод за детониране на експлозиви с помощта на електричество за намаляване на огромния брой жертви от взривове в минната промишленост по цял свят.
Робърт продължава да търси предизвикателства, започвайки работа в железниците, където ръководи взривните работи по новостроящ се железопътен участък, който да свърже град Дувър с мрежата на „Югоизточната британска железница“. Новият участък има множество изкачвания.
На 23 години получава патент за своята пневматична гума. Патентът му е признат официално във Франция (1846) и САЩ (1847) Неговата гума представлява кух колан от каучук, надут със сгъстен въздух, който обвива колелото на автомобила и според нейния създател: "дава еластична опорна повърхност около колелата с цел да се облекчи движението и да се намали шумът".
Първоначално пневматичната гума е обвита в здрава кожа и е затегната за колелата с болтове. Томсън основава компанията Aerial Wheels, която за популязиране на своето изобретение в Лондонския „Риджънт парк“ през март 1847 г. оборудва с новия продукт конски впряг и карета, демонстрирайки на публиката комфорта от возенето и намаления шум. Този комплект издържа повече от 1200 мили без каквато и да е умора на новия продукт.
В следващите години Томсън среща много трудности и разочарования в производството на гуми, най-вече заради липсата на тънка гума, като се ориентира предимно в производството на солидни и тежки гуми. Когато е на 43 години, се появява новата гума за велосипеди, произведени от Джон Бойд Дънлоп. Дънлоп получава молба за патент през 1888 г., но 2 години по-късно патентното ведомство официално решава, че патентът на Робърт Томсън е по-ранен и създадената от Дънлоп гума е еволюция.
Колелото е открито още преди 6 000 години в Месопотамия, а впоследствие бива преоткривано на много места по света, за кой ли път. Но революционното откритие, което прави възможно за хората да транспортират товари, е направено през 19-и век по времето на световните открития. Дотогава кръглите колела на машините са били или изцяло от метал, или от дърво. В средата на 19-и век някой си Чарлз Нелсън Гудиър е обсебен от идеята да направи каучука, познат още на ацтеките и маите, издържлив и траен чрез химически добавки.
Каучук
Каучукът е високоеластичен полимер, използван за производството на гума.
Терминът „каучук“ произлиза от две думи на езика на индианците, населяващи бреговете на Амазонка: „кау“ – дърво, „учу“ – плаче, тече. Каучу е сок на хевея, първото и най-важно каучуково растение.
Естественият каучук се съдържа в сока на дървесния вид бразилска хевея, както и в около 500 други тропически растения. Ако се направят нарези на съблото, тези растения отделят млечен сок, наречен латекс, който съдържа около 40% каучук. За да се отдели каучукът, латексът се пресича с оцетна или мравчена киселина. Полученият продукт се промива, валцува и суши.
Природен каучук
Естественият каучук е полимер, получен при коагулация на латекса от каучуконосни растения (главно Hevea brasiliensis) с основна съставна част полиизопрен. Суровият естествен каучук при стайна температура е мек и еластичен, с прекрасни свойства, но при температури под 15 °C става твърд, при по-нататъшно охлаждане – и крехък. При нагряване над 40 °C пък става мек, пластичен и лепкав, загубва еластичността си. Разтворим е в множество органични разтворители. На практика ценните свойства на естествения каучук се проявяват само при температури, близки до стайните. Решението на проблема се нарича вулканизация и е открита чрез многобройни опити от Чарлз Гудиър през 1839 г. При вулканизацията предварително смесеният с определено количество сяра каучук се загрява за няколко минути до 130 – 180 °C. След нея естественият каучук придобива постоянна еластичност в много широк температурен интервал, което е позволило масовата му употреба.
Синтетичен каучук
Синтетичният каучук е полимер (бутадиенов, бутадиенстиренов, хлоропренов, полиуретанов, силиконов и др.). Естественият каучук след вулканизация притежава ценни свойства, но добивът му е ограничен (едно зряло дърво дава годишно 2 – 5 kg каучук). Затова химиците създават различни видове синтетични каучуци, които се произвеждат от широкодостъпни, евтини суровини. Първият масово произвеждан синтетичен каучук е бутадиеновият. По-късно са създадени изопренови, хлоропренови, бутадиенстиренови, бутадиеннитрилови, бутилови, силиконови, полиуретанови и др. Синтетичните каучуци, както и естественият, в сурово състояние са меки и пластични при стайна температура и влошават свойствата си при отклонение от температурния интервал 15 – 40 °C. Синтетичните каучуци позволяват смесване с естествен каучук в широки граници, като при това се получават смеси с различни и разнообразни свойства. След вулканизация със сяра те придобиват същите свойства като вулканизирания естествен каучук. Някои видове синтетичен каучук са по-устойчиви от естествения каучук. За подобряване свойствата на каучука, освен вулканизатор (сяра), към него при производството му се добавят и други съставки, като ускорители и активатори на вулканизацията, забавители, омекотители, противостарители, пълнители и оцветители.
Чарлз Гудиър /1800-1860/ Charles Nelson Goodyear
Американски изобретател, открил през 1839 г. начина за вулканизация на каучука, който е патентован на 15 юни 1844 г. Разработва технологията за вулканизиране на естествения каучук, при която ненаситените връзки се обогатяват със сяра. Принципът на технологията е запазен до днес с тази разлика, че се добавят химически ускорители и стабилизатори.
Първоначално Гудиър изобщо не си мислел за автомобилната гума, а за непромокаеми ботуши, облекло и палатки за хората, обзети от златната треска. Но основният материал е своенравен - когато е топъл, лепне, а при минусови температури става чуплив. През 1839 година случайността помага на учения. Смес от сяра и каучук по невнимание попада върху котлона и горещината променя до такава степан субстанцията, че тя придобива нови качества. Повърхността вече не е лепкава, а вулканизирана.
При загряване молекулните вериги на суровия каучук се свързват посредством сярата и колкото по-голямо е количеството сяра, толкова по-твърда става гумата. Друга интересна особеност е, че материалът дори след механично натоварване се връща в изходната си позиция. Освен това той се доказва като еластичен и издържлив на метеорологични промени.
През 1844 година патентът на Гудиър бива признат под номер 3633. Ученият обаче не става нито богат, нито щастлив от своето откритие. Един вестник си прави шега с "най-лошия търговец на света". Ако видите един мъж с палто и шапка от каучук, но без един цент в джоба, знайте, че сте видели мистър Гудиър" - пише в закачлива рецензия вестникът.
През 1945 г. започва редовно производство на синтетичен каучук в качеството му на заместител на естествения продукт. Въпреки че откритието е признато като заслуга на Гудиър, има доказателства, че мезоамериканците са използвали тази технология още през 1600 г. пр.н.е Първата в света гума е създадена от шотландския изобретател Робърт Уилям Томсън.
Робърт Уилям Томсън (1822-1873) Роден е в Стоунхейвън, Кинкардиншър. Робърт е единадесетото дете от дванадесет, в семейството на собственик на дарак за вълна. Неговите родители искат да го изпратят да учи за свещеник, но младият Робърт отказва, като единствената причина е, че не може да се справи с латинския език.
Напуска училище, когато е на 14 години и заминава със своя чичо за Чарлстън, Южна Каролина, САЩ, където започва работа, като чирак на местен търговец. Две години по-късно се завръща у дома, където решава да учи химия, астрономия и с желание да получи познания за електричеството.
Бащата на Робърт решава да му даде малка работилница, в която на 17-годишна възраст построява на майка си преса за изцеждане на пране, работеща с ролки, през които прекарва ленени платове. По-късно построява машина за рязане на парцали (за получаване на материал за тъкане). След това създава и ротационен парен двигател. Усъвършенства своите технически умения, чиракувайки в Абърдийн и Дънди, преди да започне работа във фирма за машиностроене в Глазгоу.
По-късно започва работа в компания от Единбург, която разработва новаторски метод за детониране на експлозиви с помощта на електричество за намаляване на огромния брой жертви от взривове в минната промишленост по цял свят.
Робърт продължава да търси предизвикателства, започвайки работа в железниците, където ръководи взривните работи по новостроящ се железопътен участък, който да свърже град Дувър с мрежата на „Югоизточната британска железница“. Новият участък има множество изкачвания.
На 23 години получава патент за своята пневматична гума. Патентът му е признат официално във Франция (1846) и САЩ (1847) Неговата гума представлява кух колан от каучук, надут със сгъстен въздух, който обвива колелото на автомобила и според нейния създател: "дава еластична опорна повърхност около колелата с цел да се облекчи движението и да се намали шумът".
Първоначално пневматичната гума е обвита в здрава кожа и е затегната за колелата с болтове. Томсън основава компанията Aerial Wheels, която за популязиране на своето изобретение в Лондонския „Риджънт парк“ през март 1847 г. оборудва с новия продукт конски впряг и карета, демонстрирайки на публиката комфорта от возенето и намаления шум. Този комплект издържа повече от 1200 мили без каквато и да е умора на новия продукт.
В следващите години Томсън среща много трудности и разочарования в производството на гуми, най-вече заради липсата на тънка гума, като се ориентира предимно в производството на солидни и тежки гуми. Когато е на 43 години, се появява новата гума за велосипеди, произведени от Джон Бойд Дънлоп. Дънлоп получава молба за патент през 1888 г., но 2 години по-късно патентното ведомство официално решава, че патентът на Робърт Томсън е по-ранен и създадената от Дънлоп гума е еволюция.