全向轮作为一种新型的可以在定向安装的条件下进行转向运动的轮胎,其选型和使用跟传统脚轮相比,既有类似点又有较大的区别。
选用全向轮作为转向脚轮使用的时候,建议从以下几个方面进行考虑与评估,选择合适自己应用场景的全向轮产品以及型号规格,进行正确使用。
1.全向轮轮径大小与滚珠大小
根据自己的应用需求,选择需要的轮径。在选择全向轮大小的时候,要综合考虑轮子直径和滚珠的大小,因为在有些应用场景下,全向轮的越障能力会受限于滚珠的大小。通常情况下,如果对全向轮的越障性能有要求的话,就需要选择更大轮径的产品类型。
全向轮是固定安装的,有些角度下的跨越障碍物的能力会受滚珠直径大小的限制,因此,使用全向轮进行跨越高度障碍的时候,需要注意掌握前进方向与角度。详见百家号文章:全向轮越障能力分析固定安装的全向轮带来的其中一个应用好处就是只要方向掌控恰当,不用担心像传统万向轮结构那样,有掉进或者卡进路面缝隙的风险。因为传统万向轮的转向旋转是不受控的,极有可能陷入路面上比万向轮本身更宽的缝隙中。
2.全向轮承重能力与使用寿命
理论上讲,同样轮径同样材料的全向轮的单轮承重能力要差于传统脚轮,因为全向轮的单轮承重能力不仅仅要看轮毂本身的承重能力,更要考虑全向轮上的小滚珠的承重能力。
同样轮径同样结构的全向轮,承重更大的款型,基本是因为滚珠选用了更硬的材料制造。更硬的材料,可能会带来更大的全向轮滚动噪声。这点需要在选型时候注意。
另外,这个承重的概念指的是作用在轮子上的力。正常情况下,是作用于轮子上的重力。其他情况下,就要考虑施加在轮子上的力的大小,譬如使用磁力垂直贴合底盘和接触面的时候,这个时候,轮子的承重就是要计算施加在轮子上的磁吸力的大小了,而不是底盘的重力。
通常情况下,最少三点就能支撑起一个平面。因此,在计算底盘总承重力的情况是以三个轮子的总承重力来作为限定条件进行计算的。
请厂商提供轮子在核定负重之下、光滑钢板表面的使用寿命指标,这会有助于更好的理解不同全向轮产品的应用成本。
3.全向轮行驶质量
受限于全向轮的结构特点,此类型轮胎在运动时候会有一定的震动和噪音。不同厂家,在应对这种产品缺点的时候,会有各自不同的解决方案。因此,客户在选用全向轮产品的时候,应该需要结合自身的应用特点,评估是否需要全向轮行驶特别低噪低震动(譬如载人应用的时候,噪声与震动就会使人相当的不舒服)。如有这方面的产品要求,那在选型的时候,就需要跟销售厂家特别指出,以便选择合适的款型。
需要提醒的是,在注意全向轮行驶噪音性能的时候,也要综合考虑全向轮的使用耐用性,避免有些挖坑性质的建议。譬如,有些用特别软的橡胶材料制成的全向轮产品,运动噪声是改善很多,但是产品的耐用和承重性能就会很差,不适合商用产品长时间可靠运行的使用,只是适合竞赛类等非关键性应用的场景使用。
因此,买家切记一定要注意评估轮子的综合性能。
4.全向轮的选用材料与制成
全向轮轮毂材料可以是铝合金、钢铁、高分子聚合物材料、廉价塑料以及尼龙等材料制成。全向轮的滚珠可以是橡胶、高分子弹性塑料、聚氨酯、尼龙或塑料等制成。
客户需要根据自己的应用场景,判断什么样的全向轮材料会适合自己的应用。例如,在涉水环境中使用的场景,金属轮毂就不一定合适,因为轮毂可能会很快锈蚀。又比如,尼龙材料的滚珠会容易在木地板上留下印痕,等等。
每种材料各有特性,评估一个全向轮的质量,要从厂家给到的性能指标做综合评估。
通常来说,廉价塑料做的产品会比较差些,强度、耐用性、材料抗降解能力都会差很多,这类产品基本只能给到廉价玩具使用。
使用有些高分子复合材料制造的全向轮,在强度、耐用性等方面甚至优于不锈钢与铝合金材料,同时还会比金属材料更轻。这样的话,在防水防锈耐腐蚀的应用方面,以及在节省能耗方面,这样的产品都会占有优势地位。同时,自动化注塑工艺生产的全向轮,在批量制成的成本方面也会占有优势。
因此,选择合适应用的全向轮时候,一定要跟销售厂家确定材料及其性能,要厂家确保选材能够满足其产品商用化的技术参数标称。
5.安装与固定方式的支持
全向轮结构设计应该考虑周全,使之能够尽量多的适配各种部件的安装,同时,无论在驱动方式或者随动方式上都要能够使得全向轮运动更加顺畅可靠。这方面,请在选型的时候,多跟厂家进行必要的沟通。
以上是选择合适全向轮产品时候,需要考虑到的几个方面。不周之处,请提宝贵意见。