Użytkowanie produktu

7 kroków wyboru kółka obrotowego

Obrotowe kółka zapewniają mobilność wszelkiego rodzaju przedmiotom. W szczególności inżynieria mechaniczna i budownictwo roślinne często wymagają transportu przedmiotów na duże odległości. Dzięki obrotowym kółkom samonastawnym jest to łatwe i wydajne. W tym artykule przedstawiono ważne kryteria wyboru obrotowych kółek samonastawnych.

Co to jest koło obrotowe?

Obrotowe kółka samonastawne to uniwersalne elementy o szerokim zakresie zastosowań. Zazwyczaj są one montowane bezpośrednio na urządzeniach lub maszynach, aby zapewnić im mobilność. W zależności od modelu obrotowe kółka samonastawne mogą być obracane w ograniczonym zakresie obrotu lub około 360°, co pozwala na elastyczne ruchy we wszystkich kierunkach. Obrotowe kółka samonastawne są dostępne w różnych materiałach, które są dobierane w zależności od wymagań dotyczących nośności i warunków podłoża. Na przykład poliuretan zapewnia wysoką nośność i odporność na ścieranie, a guma zapewnia dobre tłumienie i cichy ruch.

Oprócz prostych obrotowych kółek samonastawnych dostępne są specjalne warianty, takie jak:

  • Podwójne obrotowe kółka samonastawne dla większej stabilności
  • Stałe kółka samonastawne do ruchów prostych
  • Wytrzymałe kółka samonastawne do szczególnie dużych obciążeń
  • Obrotowe kółka samonastawne z hamulcem zapobiegającym niezamierzonym ruchom
  • Obrotowe kółka samonastawne z ogranicznikiem ograniczającym zakres obrotu
  • Podnoszenie obrotowych kółek samonastawnych ze stopką blokującą w celu podniesienia obrotowego kółka samonastawnego po zaparkowaniu urządzenia

Jak wybrać odpowiedni obrotowy koło samonastawne w obliczu tej odmiany? Poniższe kroki zapewniają pomoc.

Przygotowanie – określenie nośności

Udźwig obrotowego kółka samonastawnego decyduje o tym, czy nadaje się on do zamierzonego zastosowania, czy też, na przykład, do przenoszenia ładunku wymaganych jest kilka kółek samonastawnych. Określenie tego parametru jest zatem najważniejszym warunkiem wstępnym wyboru kółka samonastawnego. Udźwig T obrotowego kółka samonastawnego oblicza się na podstawie następujących parametrów:

  • E = Masa własna sprzętu transportowego
  • Z = Maksymalna ładowność
  • n = Liczba kółek samonastawnych nośnych
  • S = Współczynnik bezpieczeństwa*

Do obliczenia można użyć następującego wzoru:

T = \frac{E+Z}{n} \times S

Współczynnik bezpieczeństwa uwzględnia warunki pracy, które odbiegają od normy. Obliczenia uwzględniają stosunek średnicy obrotowego kółka samonastawnego do wysokości przeszkody i prędkości. Rozróżnia się sterowanie ręczne i zewnętrzne. Obowiązują następujące czynniki bezpieczeństwa:

  • 1,0 do 1,5: Obsługa ręczna wewnątrz pomieszczeń, wysokość przeszkody mniejsza niż 5% średnicy koła
  • 1,5 do 2,2: Ręczna obsługa na zewnątrz, wysokość przeszkody większa niż 5% średnicy koła
  • 1,4 do 2,0: Silnik napędzany wewnątrz pomieszczeń, wysokość przeszkody mniejsza niż 5% średnicy koła
  • 1,4 do 2,0: Silnik napędzany na zewnątrz, wysokość przeszkody większa niż 5% średnicy koła

Krok 1 - Wybierz koło samonastawne według ładowności

Wymagana ładowność T bezpośrednio wpływa na wybór możliwych obrotowych kółek samonastawnych. W przypadku ładunków do 100 kg wystarczające są zazwyczaj lekkie obrotowe kółka samonastawne. Stosowanie obrotowych kółek samonastawnych o dużej wytrzymałości jest zalecane w przypadku ciężkich zastosowań, szczególnie w przypadku zastosowań o wadze 500 kg lub większej. Te obrotowe kółka samonastawne są również dostępne w sklepie internetowym firmy MISUMI. W zależności od zastosowania i wymaganej nośności, należy również bardziej szczegółowo rozważyć obrotowe łożysko samonastawne. Na przykład wysokiej jakości łożyska gwarantujące równomierne ruchy są niezbędne, gdy koło samonastawne jest używane do dużych obciążeń. Łożyska zwykłe i łożyska wałeczkowe są na przykład idealne do tego celu. Obrotowe kółka samonastawne z łożyskami kulkowymi są z kolei odpowiednie do zastosowań o wyższych prędkościach i łatwości ruchu.

Krok 2 – Określenie średnicy rolki

Średnica obrotowego kółka samonastawnego decyduje o jego zwrotności i możliwości nawigacji. Przy określaniu średnicy koła należy wziąć pod uwagę następujące wstępne względy: Czy obrotowe kółka samonastawne będą używane wewnątrz lub na zewnątrz? Na jakie prędkości jest narażony i jakie są warunki podłogi? Kółka samonastawne o mniejszej średnicy rolki nadają się na przykład do gładkich i twardych powierzchni, a także do użytku wewnętrznego przy zmniejszonych prędkościach ruchu. Są one na ogół bardziej elastyczne i zmniejszają całkowitą wysokość transportowanego ładunku, co może być ważnym kryterium decyzyjnym w zastosowaniach ograniczonych przestrzenią. Koła o większej średnicy mogą pokonywać przeszkody, szczególnie na nierównych lub nierównych powierzchniach. Opór toczenia jest zazwyczaj niższy. Koła te nadają się zatem do dużych obciążeń lub do użytku na zewnątrz. Nawet przy wyższych prędkościach są one zazwyczaj dobrym wyborem.

Krok 3 – Wybierz projekt i wersję

Typ rolki i rodzaj mocowania zależą od celu, do którego przeznaczony jest obrotowy koło samonastawne, oraz od warunków w miejscu pracy. Poniższe pytania stanowią wskazówkę do wstępnej klasyfikacji:

  • Czy ruch jest kluczowym aspektem, czy też ruchy mają charakter tylko okazjonalny? Płynne obrotowe kółka samonastawne nadają się do częstego ruchu, podczas gdy stałe kółka samonastawne lub kółka z hamulcami nadają się do sporadycznego ruchu.
  • Jakie warunki panują w spoczynku? Czy wypoziomowanie i wyrównanie jest konieczne, czy też sprzęt musi być zabezpieczony tylko przed niekontrolowanym ruchem? Na przykład, istnieją kółka samonastawne z nóżkami poziomującymi dla nierównych warunków odpoczynku.
  • W jaki sposób uruchamiany jest hamulec? Ile miejsca jest dostępne? Czy są sytuacje, w których mogę dotrzeć do hamulca tylko z boku lub z jednej strony? Istnieją różne rodzaje obrotowych kółek samonastawnych ze zintegrowanym hamulcem nożnym,
  • Jakie są warunki ścieżki? Czy jest wiele krzywych? Czy ścieżka na zboczu i czy należy nawigować po wielu przeszkodach, takich jak progi, półki, rowki lub kraty? Duże powierzchnie toczne nadają się do progów lub pochyłości; istnieją projekty amortyzujące dla nierównych powierzchni.

Obrotowe kółka samonastawne można łatwo obracać i manewrować. W przypadku kółek samonastawnych kierunek ruchu jest stały i dlatego nadają się one przede wszystkim do ruchów do przodu i do tyłu. Mają bardziej stabilne śledzenie, ponieważ nie wychodzą. Połączenie rolki gąsienicy i kółka samonastawnego ma dobrą zwrotność w jednym kierunku z dobrym prowadzeniem zapewnionym przez stałe kółka samonastawne po drugiej stronie.

  • 1 = Stałe kółko samonastawne
  • 2 = Obrotowe kółko samonastawne
  • 3 = Obrotowe kółko samonastawne z hamulcem osiowym
  • 4 = Obrotowe kółko samonastawne z hamulcem promieniowym

Krok 4 – Ustalenie materiału koła

Materiał zastosowany w obrotowym kółku samonastawnym ma wpływ na komfort użytkownika, łatwość poruszania się i opór podczas jazdy i kierowania. Zasadą jest: Kółka powinny być bardziej miękkie niż podłoga, ponieważ w przeciwnym razie podłoga może ulec uszkodzeniu. Materiałami do obrotowych kółek samonastawnych mogą być:

  • Guma
  • PU (poliuretan)
  • Tworzywo sztuczne

Poniższa tabela zawiera przegląd właściwości różnych materiałów do kół:

Właściwości kół według materiału
Artykuł Guma Kauczuk poliuretanowy TPE Nylon (biały) Nylon MC Polipropylen Fenol Wzmocniony specjalny plastik Kauczuk przewodzący prąd elektryczny Przewodzący prąd elektryczny nylon MC Odlewy
Odporność na ścieranie ++ ++ + + ++ 0 + 0 ++ ++ ++
Odporność na olej 0 + 0 ++ ++ ++ ++ + 0 ++ ++
Odporność na wodę ++ + ++ ++ ++ ++ + + ++ ++ +
Koszty ++ + + ++ 0 ++ 0 + + 0 +
Ekspozycja na hałas ++ + + -- 0 -- 0 0 ++ 0 --
Dopuszczalne obciążenie 0 ++ 0 0 ++ 0 ++ ++ 0 ++ ++
Opór podczas jazdy 0 + + + ++ + ++ + 0 ++ +
Twardość gumy Shore A 70±5 90±5 90±5   ###* ###* ###* ###* 75±5 ###* ###*
Temperatura pracy -5…60℃ -20…80℃ -10…100℃ -10…120℃ -20…120℃ 0...100℃ -40…180℃ -20…80℃ -5…60℃ -20…120℃ -40…200℃
Właściwości Najpopularniejszy materiał do kół. Tanie, ale nie odporne na olej, a czarne gumowe koła mogą pozostawiać smugi na podłodze. Twardsze niż guma, z dobrymi właściwościami startowymi. Dobra odporność na olej i brak zabrudzeń na powierzchniach podłogowych. Ma właściwości, które leżą między gumą a plastikiem. Niski hałas toczenia. Delikatny poślizg o wysokiej twardości i bez zginania. Wadą są rysy na podłodze i hałas toczenia. Dobra odporność na olej, np. nylon i wysoka wytrzymałość mechaniczna. Doskonała odporność na olej i ciepło oraz dobra odporność na obciążenia. Niska rezystancja początkowa. Doskonała odporność na olej i ciepło oraz dobra odporność na obciążenia. Niska rezystancja początkowa. Mieszanka gumowa o wyższej zawartości sadzy gazowej działa jak ziemia. Doskonała wytrzymałość mechaniczna i nadaje się do dużych obciążeń. Stosunkowo opłacalne. Mieszanka gumowa SBR o wyższej zawartości sadzy gazowej działa jak ziemia. Impregnowany smarem antystatycznym. Idealny do pomieszczeń czystych. Często stosowany w zastosowaniach wysokotemperaturowych ze względu na wysoką odporność na wysokie temperatury i odporność na wstrząsy. Wadą jest uciążliwe prowadzenie, ponieważ może rdzewieć i jest ciężkie.
Wadą jest uciążliwe prowadzenie ze względu na możliwe rdzewienie i wagę.
Objaśnienie symboli: (++ = bardzo dobry, + = dobry, 0 = dopuszczalny, -- = niedopuszczalny, ###* = nieokreślony)

Krok 5 – Ustalenie łożysk kół

Łożysko koła wpływa na właściwości toczne i jest ważne dla ogólnej mobilności. Musi spełniać wymagania dotyczące nośności, cyklu pracy, wpływu na środowisko, rozruchu i oporu toczenia. Poniżej przedstawiono różne łożyska kół, a ich zalety i możliwe zastosowania przedstawiono:

Łożyska ślizgowe

Łożyska ślizgowe są ekonomiczne, proste, trwałe i mogą być odporne na korozję. Są one stosowane przede wszystkim do lekkich obciążeń, niskich prędkości i średniej częstotliwości użytkowania.

Łożysko wałeczkowe

Łożyska wałeczkowe mają niewielki luz łożyska promieniowego, który zapewnia jednolity i stabilny ruch. Ich wysoka nośność jest korzystna w zastosowaniach wymagających dużych obciążeń. Łożyska wałeczkowe są często wykonane ze stali, co sprawia, że regularna konserwacja jest niezbędna, ponieważ są bardziej podatne na brud i kurz.

Łożyska kulkowe

Łożyska kulkowe charakteryzują się bardzo dokładnym, łatwym zachowaniem toczenia. Są one często używane jako wersje plastikowe dla lekkich ładunków.

Krok 6 – Uwaga na wpływy zewnętrzne

Istnieją różne czynniki zewnętrzne, które wpływają na funkcję i żywotność kółek samonastawnych. Mogą to być z jednej strony warunki podłogi i powierzchnia podłogi, które wpływają na opór toczenia, obracania i uruchamiania. Rezystancja rozruchu to rezystancja, którą należy pokonać, aby zainicjować ruch toczny. Opór toczenia to opór podczas ruchu ze stałą prędkością. Jest to spowodowane histerezą (utrata energii automatycznie spowodowana wewnętrznym tarciem materiału, gdy opona toczy się na swoim pasie ruchu). Podczas kierowania należy pokonać opór obrotowy.

Z drugiej strony, może to być również spowodowane warunkami środowiskowymi, takimi jak temperatura, wilgotność lub narażenie na agresywne chemikalia. Wybór musi uwzględniać te czynniki.

Odporność chemiczna ma znaczenie, na przykład, jeśli bezpośredni kontakt z agresywnymi substancjami chemicznymi jest prawdopodobny. Należy jednak wziąć pod uwagę nie tylko samą substancję chemiczną, ale także czas kontaktu, ilość stężenia i inne czynniki wpływające na warunki środowiskowe. Na przykład kwasy mogą prowadzić do korozji i wżerów na metalowych częściach obrotowych kółek samonastawnych, co osłabia konstrukcję. Roztwory alkaliczne działają również podobnie na części metalowe, ale często na większej powierzchni. Na tworzywach sztucznych powodują one powolny rozkład chemiczny materiału, co może powodować pęknięcia. Rozpuszczalniki mogą powodować pęcznienie plastikowych rolek, a następnie rozpuszczanie materiału.

Nadmierna wilgoć może również prowadzić do oznak zużycia spowodowanego korozją metali. Nawet na gumie długi kontakt z wilgocią może prowadzić do hydrolizy: materiał staje się kruchy i pęka i traci elastyczność. Istnieją jednak również tworzywa sztuczne stabilizowane hydrolizą, aby tego uniknąć.

Krok 7 – Dodatkowe właściwości

Czasami obrotowe kółka samonastawne są używane w środowiskach, które nakładają bardzo specyficzne wymagania. Na przykład pomieszczenia czyste podlegają surowym wymogom w zakresie higieny. W zależności od klasy pomieszczeń czystych prawie żadne cząstki unoszące się w powietrzu nie są dozwolone, ponieważ mogą one prowadzić do zanieczyszczenia produktu. W takich przypadkach nie jest możliwe na przykład użycie kół wykonanych z materiału o wysokim ścieraniu. Koła do pomieszczeń czystych często składają się z materiału antystatycznego o gładkiej powierzchni, co zapobiega gromadzeniu się brudu. Jednocześnie są odporne na ścieranie i łatwe do czyszczenia.

Przewodność elektryczna obrotowych kółek samonastawnych może być istotna dla ochrony elektronicznej i przeciwwybuchowej lub w strefach ATEX. Ważne jest, aby materiał koła nie był podatny na ładowanie elektrostatyczne, a jednocześnie miał zdolność rozładowywania ładunków statycznych / energii elektrycznej w idealny sposób. Ładowanie elektrostatyczne stanowi poważne zagrożenie zapłonem w środowisku ATEX.

Dodatkowe normy, takie jak ISO 14644-1 dla pomieszczeń czystych lub dyrektywa ATEX 2014/34/UE, mogą również wymagać przestrzegania, gdy kółka są używane w takich szczególnych okolicznościach.