运动轮椅具有倾斜或弧形轮子,通过提高稳定性和加速度来帮助比赛。

尽管运动员因残疾而失去了什么,但他们用不朽的运动员精神弥补了这一点。这种体育精神,再加上专用设备,使能够参加竞技运动而不会受伤。一种这样的设备是运动型轮椅。仔细观察会发现轮子向内弯曲,就好像它们在车轴上坏了一样。然而,它们在功能上远远优于传统的轮椅。

倾斜的车轮很常见吗?

车轮与地面不成直角的情况很常见,这可能会让人感到惊讶。然而倾斜程度通常太微不足道,肉眼无法察觉。车轮对轴平面的这种倾斜称为外倾角。它被引入车轮总成以考虑车辆(包括轮椅)必须遇到的各种表面和牵引条件。

弧度的具体作用是什么?在理想的世界中,车轮将与地面成直角,垂直于轴平面旋转。然而,该系统受到严格限制,因为它只能在车辆在完全平坦的表面上并沿直线行驶时才能完美运行。由于车轮与地面的接触,车轮的抓地力在其中起着重要作用。让我们更详细地研究一下。

车轮接触和牵引出于所有实际目的,车轮与道路的接触面是一个矩形面。当车辆直行时,车辆的重量,以及因路面接触而产生的摩擦力,均分布在这个矩形内。

增加外倾角可提高转弯稳定性,然而,当车辆转弯时,车辆的重量转移到外轮的外侧边缘。摩擦力是车辆施加在地面上的重量的函数,因此抓地力集中在最外侧轮胎的最外缘,大大降低了车辆的稳定性。

通过将外倾角引入车轮,否则将被限制在轮胎的一小部分的接地面积增加到更矩形的配置。这在转弯时为车辆提供了更多的抓地力,从而提供了更多的稳定性。

轮椅的一般外倾角,当车轮以这样的方式倾斜时,它们的顶部更靠近,外倾角是负的。相反,在底部靠得更近的车轮据说具有正外倾角。轮椅只有零或负外倾角。

根据使用情况,轮椅的外倾角可能低至 3 度,高至 15 度。虽然较低外倾角的轮椅在家庭使用中更常见,但较高外倾角的轮椅用于以性能为导向的应用。

运动轮椅可以是固定的或可折叠的,这取决于它们的设计。与由钢制成的传统轮椅不同,运动轮椅通常由较轻的金属制成,例如铝和钛。也可以使用碳纤维等复合材料。虽然它们可能看起来像国内同行的花哨衍生产品,但运动轮椅增加了实用性。对其构造的简要概述提供了一些有价值的见解。

1. 框架是刚性的,由几个主梁和横梁组成,能够保持轮椅的形状,同时吸收从地面传递的各种力。

2. 脚轮是负责操纵轮椅的前轮。虽然它们通常与普通轮椅上的后轮在同一平面上,但在运动型轮椅上它们靠得更近。有些甚至可能只有一个脚轮。

3. 外倾车轮和推式轮辋,性能轮椅的亮点,外倾轮负责轮椅的高速运动,相对轻松。推式轮辋的外倾角和位置增强了推进的便利性。

4. 防倾角脚轮,添加了一个位于外倾轮后面和之间的后轮,以防止轮椅翻倒,以防运动员向后弯曲。

5. 安全带位于腰部和小腿处,以安全地将运动员固定到位。

轮椅外倾的优点,增加外倾角不仅仅增加了轮椅的吸引力;它也提供了许多功能优势: 更宽的脚印让轮椅更稳定,减少翻倒的风险。 已观察到增加外倾角可以改善轮椅的人体工程学和加速度,使其有利于在运动中长时间使用而不会引起过多的疲劳。

来自地面的反作用力分布得更好,减少了穿越不平坦地形时传递给用户的冲击量。通过将车轮的上部放置在比下部更靠近用户的位置,肩关节与车轮平面更紧密地对齐。这减少了一个人在推动轮椅时所承受的压力,使其适合长时间使用。

在狭窄区域移动时,手与墙壁和门框擦伤的机会显着减少,因为车轮的上部比下部更靠近身体。增加外倾角缩短了轮椅的转弯半径,使轮椅转弯更快更紧,在运动中具有很大的竞争优势。

轮椅外倾的缺点,轮椅的整体宽度增加。虽然人体工程学更适合用户更舒适地导航,但尺寸的整体增加会限制轮椅可以进入的空间数量。高外倾角轮椅的制造非常复杂且昂贵,因为使用了专门的外倾管和轴板来帮助倾斜车轮。

增加外倾会导致胎面加速磨损,因此无法使用常规轮胎。必须制造其材料分布不对称的专业轮胎,从而增加了轮椅的成本和复杂性。

因此,虽然很容易理解为轮椅增加显着外倾角的好处,但其结构的成本和复杂性使得它们在日常使用中有些不切实际。