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行业动态

橡胶轮胎和聚氨酯轮胎在AGV轮毂伺服电机中的应用

在过去的几年里,随着AGV、搬运机器人的不断演进,相关行业专家对AGV的运行方式也做出了诸多探讨,最终驱动系统以“轮毂伺服电机驱动轮+从动轮”的结构简单、体积小、运行平稳等优势成为AGV的应用主基调。 AGV之所以能拖动成百上千公斤的重物,并以毫米级别的精度自主平稳运行,与AGV的“腿”即轮毂伺服电机密切相关。轮胎,作为轮毂伺服电机的重要组成部分,在AGV运行中也至关重要。
 
轮毂伺服电机目前使用的轮胎主要有两种材质:橡胶,聚氨酯。长期以来,橡胶一直是轮胎制造业的首选材料,在轮胎中使用已经有100多年历史。而聚氨酯在轮胎中的规模化应用仅有50年时间。在第二次世界大战期间,为了克服资源供应紧缺的问题,西方国家研发合成聚氨酯,以替代天然橡胶、钢材等紧缺战略物资。聚氨酯凭借其特有的性能,逐渐发展成为材料加工工业的重要材料。那么,橡胶轮胎和聚氨酯轮胎在AGV轮毂伺服电机中的应用中的优缺点各有哪些?各适用于哪些应用呢?本文简要介绍下橡胶轮胎和聚氨酯轮胎的性能对比和适用的场景。
 
缓冲性能
轮胎的缓冲能力直接与其材料硬度有关,硬度值越高,轮胎越硬,吸收冲击的能力越低,缓冲性能越差。橡胶轮胎胎面较软,缓冲性能较强,而聚氨酯轮胎比较硬,缓冲性能较差。使用橡胶轮胎的AGV既可以在室内作业,也可以在室外道路行驶,在这种使用环境下,橡胶轮胎能够提供更好的驾乘舒适性和牵引性。相比之下,聚氨酯轮胎只局限于应用在室内运行的AGV。
 
附着性能
轮胎与路面的附着性能是轮胎的重要性能指标之一。相较于聚氨酯轮胎,橡胶轮胎与路面接触时的附着性要强很多。若四行驶在阴凉潮湿的工作区域地面,聚氨酯轮胎与湿滑地面附着性不佳会影响AGV的正常运行。这时,使用牵引性能更好的橡胶轮胎便能达到更稳定的运行效果。
 
承载能力
聚氨酯轮胎的承载能力大约是橡胶轮胎的2倍。正是因为这一点,高载重AGV的轮毂伺服电机一般使用聚氨酯轮胎。
 
耐磨性能
聚氨酯的使用寿命大概是橡胶的4-5倍,耐磨性也是橡胶的2倍,而聚氨酯车轮只有橡胶车轮厚度的一半。由此,使用聚氨酯轮胎,可减少更换轮胎次数和由此带来的劳动损失。橡胶轮胎在行驶过程中,与路面接触发生常规磨损时通常会从胎面磨掉碎屑,即发生磨蚀磨耗、卷曲磨耗等。聚氨酯材料比较坚韧,能够经受得起粗糙路面的磨损,产生碎屑的情况远远好于橡胶轮胎。然而,聚氨酯轮容易发生滑动摩擦。
 
内生热问题
如果说聚氨酯有一个致命的弱点,那就是生热。聚氨酯轮胎无法将内部产生的热量快速传导到外部,其正常工作温度上限一般是80℃-90℃,温度升高后,聚氨酯材料的耐疲劳性和耐屈挠性等动态物理性能明显下降,导致轮胎早期损坏。
 
轮胎颜色
聚氨酯制作的轮胎可呈现黄色或红色等多种颜色,因此聚氨酯轮胎可以定制颜色,以符合整机配色设计。我们见到的大部分橡胶轮胎都是黑色的,这是因为制作轮胎的橡胶一定要坚固耐用并且有超强的耐磨性能,而这些都是单纯的橡胶所不具备的。为了避免橡胶轮胎出线爆胎、打滑等情况,在制造过程中,轮胎制造商会给轮胎加入一种叫做“炭黑”的物质。纯橡胶跟炭黑结合之后让橡胶变的异常坚固,具有了超强的耐磨效果。而炭黑是一种黑色的物质,正是在橡胶中加入了这种炭黑物质才让橡胶轮胎变成黑色。
 
运行痕迹
聚氨酯材料的基本化学构成决定了聚氨酯轮胎不会在地面留下印迹,即使是色彩鲜艳的轮胎,也不会在地面留下任何着色剂的痕迹。而橡胶轮胎磨损后,作为橡胶配合剂的炭黑会“洒落”在地面上,而地面与轮胎的摩擦也会软化橡胶,附着于地面。
 
价格
橡胶原材料相对聚氨酯弹性体便宜,因此橡胶轮胎比聚氨酯轮胎便宜25%-50%。聚氨酯轮胎价格虽然比橡胶轮胎高,但是其使用寿命比橡胶轮胎提高了2倍以上,性价比优势明显。
 
综上,聚氨酯轮胎在承载能力、耐磨等性能方面具有明显优势,适用于在室内作业的高负载、节能或工作环境要求洁净的AGV。橡胶轮胎则凭借缓冲性能强、附着力大等优势,应用于室内外均可作业的低负载、要求非常稳定运行效果或工作地面湿滑等特殊条件下使用的AGV或搬运小车。
 
无论是作为驱动轮的轮毂伺服电机,还是从动轮,其轮胎对于AGV、搬运机器人的高精度平稳运行至关重要。不同类型的产品、不同的应用场景对于轮胎的要求也不尽相同。深圳中菱科技(www.zlingkj.com)作为轮毂伺服电机的供应商,针对不同尺寸、载重的轮毂伺服电机,搭配了不同材质的轮胎,以保证其在AGV、搬运机器人等的运行中发挥最好性能。 未来AGV、搬运机器人产业的壮大,对于轮毂伺服电机的性能要求包括轮胎的选材会愈加关注,因此深圳中菱科技也会持续优化产品设计和生产工艺,不断完善产品材料与性能,为AGV、搬运机器人产业注入动力!

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