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漫谈指尖陀螺稳定性和旋转时长的问题

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对于陀螺爱好者,特别是练习花式玩法的玩家,指尖陀螺的旋转时长与稳定性一直是除外观设计,旋转效果以外,大家最关注的两个参数,也是最影响把玩体验的两个参数。今天,习惯老哥就以理论分析➕操作实验的方式,与大家谈一谈哪些因素影响指尖陀螺的这两个参数。


IP属地:山西来自Android客户端1楼2017-06-14 18:03回复
    陀螺的结构
    陀螺从结构上讲,一般由三大部件组成,分别是主体,轴承和指盖……


    IP属地:山西来自Android客户端2楼2017-06-14 18:09
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      复杂一点的陀螺,一般就是主体分为多部分……可自由调节配重…轴承有压圈顶丝等…但说到底还还是三大件……这三大件共同作用影响旋转时长和稳定性


      IP属地:山西来自Android客户端3楼2017-06-14 18:13
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        IP属地:安徽来自iPhone客户端4楼2017-06-14 18:19
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          轴承的影响一般是可消除和改善的影响。因为许多指尖陀螺生产商并不生产轴承,他们使用的都是通用型号轴承…
          从大小尺寸上来讲,r188,6 06,607,608,686,688,695等都是常用型号……对于主体相同,轴承类别相同但大小不同的指尖陀螺,一般是内外径约小,旋转时间越长


          IP属地:山西来自Android客户端5楼2017-06-14 18:25
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            等更


            IP属地:广东6楼2017-06-14 18:28
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              那么问题就来了,既然小轴承阻力小,转的时间更长,为什么市面上许多品牌选择606、608、688等大一点的轴承呢?这主要是因为轴承摩擦力还受材料的影响:
              (1)混合陶瓷轴承比钢轴承摩擦力更小;
              (2)塑料保持架的比钢保持架的更静音;
              (3)陶瓷轴承更耐磨耐高温。
              指尖陀螺刚才是流行时,R188的带保持架钢轴承和606不带保持架的混合轴承都很流行,但很快就过时了。因为大家发现606的混合陶瓷轴承是为了减小摩擦力,专门去了保持架,结果就是使用606轴承的陀螺,水平旋转时可以达到6分钟,但垂直旋转或者非水平面旋转时,大打折扣,还不如R188,常常只有2分钟,因为去了保持架以后轴承旋转起来不稳定了,非水平旋转时珠子之间相互相互摩擦碰撞,导致内耗比较大。

              当然R188钢轴承也不是完美的,除了价格及其低廉受生产厂家欢迎外,耐磨性差,潮湿容易生锈等问题也是不容忽视的。不过现在一些厂家仍然在用R188普通轴承做百元价格的指尖陀螺,坑害无知小白。楼主曾经买过2元一个的专用于悠悠球的KK轴承(也是606),如下图中间的,进行了对比测试。发现有些商家用的R188钢轴承还不如2块钱的KK轴。
              当然楼主也买过606的封闭轴承,并拆开清洗与606无保持架轴承、R188钢轴承做对比,空转发现606钢轴承不如R188,更不如606无保持架轴承等。

              所以整体表现上来讲,R188钢轴承不如606、608混合陶瓷轴承。那么有人可能会问R188的全陶瓷轴承呢?个人认为R188全陶瓷轴承是最好的了,但可惜目前R188混合陶瓷、全陶瓷轴承价格是其他常用轴承价格的2~3倍,一个进口SKF608价格大概在80元左右,一个R188要180元左右~~~。所以如果你买了R188指尖陀螺,要玩换好轴,估计是大出血了~~~~。


              IP属地:山西8楼2017-06-14 19:32
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                对于轴承还有一个问题就是:如果同型号同类型轴承,珠子数不同如何选?这是一个比较难回答的问题,楼主也没有实际对比经验了,但从力学原理上来讲,如果你更要求速度,那就选珠子少的,如果更要求稳定性和抗摔性等,那就选择珠子多的。
                如果从静音的角度讲,同是混合陶瓷的,最好选尼龙保持架的,这个最合适;不要上全陶瓷轴承和满珠轴承了,除了好看、不怕水,无论速度和是旋转时长都是打了折扣的。
                斐戈家的静音轴承和混合陶瓷轴承的话,实际上一个是开放式的混合陶瓷塑料保持架轴承,一个是封闭不加油的钢珠轴承了。我测试过多个轴承,基本上旋转时长差不多,静音轴承一般少40秒左右,但噪声要小的多。


                IP属地:山西9楼2017-06-14 19:46
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                  主体是最不可改变的,除非你买了一个可以自由调节配重用的陀螺。主体影响旋转时长和稳定性主要体现在三个方面:
                  1、重量及其分布;
                  2、加工精度;
                  3、结构特点。
                  先来说重量及其分布,从原理上来讲,这个还是V=f/m*t的减速运动问题。对于同款陀螺,使用相同类型轴承进行测试,旋转时间基本上是一样的。这是因为初始速度V、摩擦力f、重量m都是近似相同的,所以旋转时长t也相同。
                  个人经手的陀螺比较多,对与常见的60、607、608、688等混合陶瓷轴承的陀螺来讲正常旋转时长与重量的大概关系是:
                  陀螺30~40g ,旋转时长2~3分钟,低于1分钟不是轴承问题就是主体加工精度问题。
                  陀螺60~70g,旋转时长4~6分钟,低于2分半一般就是有轴承有瑕疵或者进灰了,也不排除加工精度不高导致的配重不均横的问题。
                  陀螺90~120g,旋转时长7~10分钟,低于4分钟,就是产品质量问题。
                  这些经验是过手好多国产陀螺得到的结论。关于配重,我拿例子来讲吧。比如下面这款,按照重量36g和使用了R188钢轴,应该是旋转时间长一点,在2分钟以上才对~~~,但实际上手发现只有70秒,后来仔细观察发现中心定位偏了1~2mm。

                  这也是我要提醒吧友们的,加工精度1丝(0.01mm)对于精密加工机床来说不是问题,但操作人员对消除退刀误差、中心定位不准确等才是大问题。
                  结构特点的话主要是影响初始发力、风阻、以及稳定性。两叶陀螺的好处是单手好发力,但旋转时容易抖动,导致减速。
                  三叶陀螺也算是单手很少发力的陀螺,稳定性极好。个人实际把玩觉得大部分三叶陀螺可以单手转到最高速度。下面是楼主的第一款陀螺了,还是从一个吧友手里买的二手货。

                  圆盘陀螺相对来说不容易单手旋转,但好处表面光滑的话风阻会很小,旋转时间也会大大增加。比如斐戈新出的钨钢饼指尖陀螺,重量70g,有玩家旋转实测12分钟;这比他家75g重量的风火轮三叶款要转的时间长的多,差别也主要不再轴承,在外观导致的低风阻上。


                  IP属地:山西10楼2017-06-14 20:28
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                    前面我们一直讲,旋转时长与各种情况导致的陀螺转动不稳。实际上按照转动不稳的状态来区分,只有两种运动,一种是进动,就是重力与支撑力不在一条线上,导致的自转体绕着支持力中心旋转的情况,表述不规范,如下如:

                    另一种只章动,主要是自转线速度低时在进动的基础上会叠加规律的颤抖。这两个概念在地球物理中算常识了。

                    对于指尖陀螺来讲,章动表现类似下图了,也就是大家常说的抖动。

                    那么这样的不稳定性,除了和主体中心定位不准,配重不均衡,还与什么有关呢?那就是指盖厚度了。

                    一般来说加工精度高的陀螺,重心在几何中心,抛去轴承的厚度,指盖最好是越薄越好,这样的话手指支撑面与重心就更接近,也就是重心比较低,重心低,在抛接的过程中自然比较稳。还有就是对于单只支撑来说,一般支持力与重力也不可能方向完全重合,不重合的力是手与指盖的摩擦力给了补偿。这就导致了上面说的进动和章动的问题。而且指盖越厚,越小,支撑力与重力之间越容易产生大角度的偏差,这就导致了进动的加强,如果轴承再不给力、加工精度又不高,就会产生离心转、低速转,章动就自然很大了。
                    所以说,买指尖陀螺一定要关心指盖的厚度,小而厚的指盖不适合玩花式玩法。除非你永远两个指头捏着转。


                    IP属地:山西11楼2017-06-14 21:00
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                      此帖先写到这里……不知多少人能看懂……下次测评我上图大家就看懂了……希望点赞支持老哥了…最好添加个关注哦


                      IP属地:山西来自Android客户端12楼2017-06-14 21:05
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                        收藏了


                        IP属地:山东来自iPhone客户端13楼2017-06-14 21:08
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                          IP属地:山东来自Android客户端14楼2017-06-14 22:54
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                            轴承我会单独测试一帖……给大家判断轴承好坏


                            IP属地:山西来自Android客户端15楼2017-06-14 23:28
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                              顶起来😯


                              IP属地:山西来自Android客户端16楼2017-06-15 05:10
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