Kuriant mobiliąją įrangą ir automatizuotas platformas, vairas, kaip komponentas, kuris vienu metu atlieka vairavimo ir vairavimo funkcijas, pasirenkant medžiagas tiesiogiai veikia jo apkrovą{0}}, atsparumą dilimui, prisitaikymą prie aplinkos ir bendrą tarnavimo laiką. Skirtingi pritaikymo scenarijai kelia skirtingus reikalavimus vairaračių stiprumui, trinties charakteristikoms, atsparumui korozijai ir lengvumo lygiui. Todėl projektavimo ir gamybos proceso metu medžiagos turi būti moksliškai parenkamos atsižvelgiant į eksploatavimo sąlygas, kad būtų pasiekta optimali našumo ir sąnaudų pusiausvyra.
Pagrindinę vairo konstrukciją paprastai sudaro stebulė, protektorius, guolio korpusas ir vairo jungtys, kurių kiekvienas komponentas turi savo medžiagų pasirinkimo akcentą. Stebulė, kaip pagrindinė sudedamoji dalis, laikanti apkrovą ir perduodančią galią, dažnai yra pagaminta iš didelio -stiprumo legiruotojo plieno arba didelio -stiprumo aliuminio lydinio. Legiruotasis plienas pasižymi puikiu atsparumu smūgiams ir nuovargiui, todėl tinka sunkioms-pramoninėms transporto priemonėms ir dažno užvedimo{5}}stabdymo sąlygoms; Kita vertus, aliuminio lydinys žymiai sumažina svorį, tuo pačiu užtikrindamas pakankamą stiprumą, o tai naudinga gerinant energijos vartojimo efektyvumą ir dinaminį atsaką, ir yra plačiai naudojamas lengvuose logistikos robotuose ir aptarnaujančiose transporto priemonėse.
Protektorius yra ta dalis, kuri tiesiogiai liečiasi su žeme, o jo medžiaga lemia vairo sukibimą, atsparumą dilimui ir amortizaciją. Įprastos medžiagos yra natūralus kaučiukas, sintetinis kaučiukas (pvz., neopreno kaučiukas ir poliuretano kaučiukas) ir polimerų kompozitai. Natūralus kaučiukas pasižymi geru elastingumu ir sukibimu, tačiau yra linkęs senti veikiant alyvai ar UV spinduliams. Sintetinė guma, koreguojant formulę, gali suderinti atsparumą alyvai, oro sąlygoms ir atsparumą plyšimui, todėl tinka sudėtingoms pramoninėms aplinkoms. Poliuretano guma pasižymi dideliu atsparumu dilimui ir vidutiniu kietumu, žymiai sumažindama pasipriešinimą riedėjimui ir pailgindama tarnavimo laiką ant lygaus, kieto paviršiaus. Esant scenarijams, kuriems reikalingas anti-statiškumas arba švarumas, į protektoriaus formulę galima pridėti laidžių užpildų arba mažo-išskyrimo polimerų, kad atitiktų konkrečias eksploatacines specifikacijas.
Guolių korpusui ir vairo jungtims reikalingos medžiagos, pabrėžiančios atsparumą dilimui, atsparumą korozijai ir matmenų stabilumą. Paprastai naudojamas termiškai -apdorotas anglinis plienas arba nerūdijantis plienas. Pirmasis yra ekonomiškas-ir pakankamai tvirtas daugeliui eksploatavimo sąlygų, o antroji išlaiko puikų atsparumą korozijai drėgnoje, rūgštinėje, šarminėje ar daug{4}}druskos purškiamoje aplinkoje, sumažindama atsparumą sukimuisi ir padidindama prošvaisą dėl rūdžių. Naudojant didelės spartos-prietaisus, kuriems reikalinga mažesnė sukimosi inercija, norint subalansuoti stiprumą ir dinamines charakteristikas, dažnai pasirenkami lengvi lydiniai su paviršiaus grūdinimu.
Ypatingoje aplinkoje ratų stebulėms arba protektoriams gaminti naudojamos kompozicinės medžiagos ir modifikuoti polimerai. Pavyzdžiui, anglies pluoštu sustiprinti kompozitai yra itin lengvi ir išlaikomi aukšti, todėl tinkami aukštos-galybės AGV ir tikslioms mobiliosioms platformoms. Modifikuoti inžineriniai plastikai, pasižymintys savaime-tepančiais, mažu-triukšmo ir cheminei korozijai -atspariomis savybėmis, naudojami švariose patalpose arba maisto gamybos linijose, kur griežta triukšmo ir taršos kontrolė.
Be pagrindinių mechaninių savybių, renkantis taip pat turi būti išsamiai įvertintas medžiagos terminis stabilumas, atsparumas žemai{0}}temperatūrai ir suderinamumas su tepimo priemone. Pavyzdžiui, šaldytuve arba žemoje{2}}temperatūroje pirmenybė turėtų būti teikiama gumos mišiniams, kurių stiklėjimo temperatūra žemesnė ir trapumas žemoje temperatūroje. Aukštos-temperatūros kepimo arba šilumos spinduliavimo aplinkoje būtina užtikrinti, kad rato stebulės ir protektoriaus medžiagų šiluminė deformacija būtų kontroliuojama, kad matmenų nestabilumas nepaveiktų vairavimo tikslumo.
Apskritai pagrindinių vairaračių medžiagų parinkimas yra inžinerinis menas, siekiantis optimalios jėgos, svorio, atsparumo dilimui, prisitaikymo prie aplinkos ir kainos balanso. Tinkamai derinant medžiagas ir eksploatavimo sąlygas, galima ne tik pagerinti vairo patikimumą ir eksploatavimo trukmę, bet ir optimizuoti visos transporto priemonės energijos vartojimo efektyvumą ir valdymo charakteristikas, taip užtikrinant stabilų mobiliųjų automatikos sistemų veikimą įvairiose sudėtingose aplinkose.
