Информация
Материалы, используемые для изготовления колес.
1. Стандартные литые резиновые шины (твёрдость 80 Shore A). Шины, обладающие ударопоглащающими и антивибрационными свойствами, что позволяет им создавать низкий уровень шумов при движении и, как следствие, обеспечивать сохранность полов, а также гасить передающиеся от неровностей пола удары ободу колесной опоры. Среди их особенностей есть устойчивость к разбавленным кислотам, но они не устойчивы к воздействию масел.
2. Эластичные литые резиновые шины (твёрдость 68 Shore A). Такие шины изготавливаются из особой резиновой смеси, что придаёт им особенную грузоподъёмность. Эти шины для колесных опор отличаются низким сопротивлением качению, высокой износоустойчивостью и особенно высоко обеспечивают сохранность полов. Соединение такой шины с ободом колеса достигается в процессе вулканизации.
3. Полипропилен. Термопластичный синтетический материал, обладающий хорошими собственными свойствами для изготовления из него колес. Полипропилен устойчив к воздействию ряда неорганических кислот и щелочей, некоторых масел и жиров, но не стоек к воздействию сильных окислителей. Безвреден для человека и окружающей среды, не впитывает влагу.
4. Полиамид. Термопластичный синтетический материал, особенно широко применяемый для изготовления колес для колесных опор. Механическая прочность и особая износоустойчивость – его основные качества. Также устойчив к воздействию горюче-смазочных материалов, большинству органических растворов и щелочей, но неустойчив к минеральным кислотам.
5. Полиуретан (твёрдость 91 Shore A). Используется для колесных опор и роликов с высокой грузоподъёмностью, эластичен, имеет хорошие ударопоглащающие и антивибрационные свойства. Ролики с полиуретановым покрытием колес не повреждают покрытие пола, полиуретан имеет хорошую стойкость к порезам и их разрастанию, имеет низкую остаточную деформацию и низкое сопротивление качению, а также износоустойчив. На этот материал пагубно не влияют масла, бензин, слабые кислоты, но вред ему может причинить обычная горячая вода или пар.
6. Фенольная смола. Материал, который используется в тех случаях, когда колесо подвергается длительному воздействию высоких температур. На него не воздействуют масла, бензин и этиловый спирт, сильные кислоты и щёлочи. В той связи, что фенольная смола обладает ограниченной механической прочностью, не следует применять колеса из этого материала на твёрдых полах с грубым и неровным покрытием.
Устойчивость к вредным средам или химическая устойчивость колеса.
Было бы недальновидно со стороны производителей колесных опор или роликов не учесть тот факт, что их продукция будет использоваться не в идеальных и стерильных условиях, а в условиях воздействия вредных сред. К тому же сам рынок диктовал необходимость поиска новых материалов, применимых и для этих целей в том числе. На любое покрытие, которое нанесено на колеса и ролики , воздействуют вещества, встречающиеся довольно часто и применяемые на многих производствах. Это аммиак, ацетон, бензин, бензол, глицерин, лимонная кислота, морская вода и ряд других веществ. Кстати сказать, обычная вода, доведённая до кипения, либо максимально охлаждённая тоже имеет свойство пагубно влиять на покрытие и механизм колесных опор, хотя на первый взгляд чем она может навредить?...
Степени устойчивости для удобства разделены на четыре пункта:
- устойчив;
- неустойчив;
- условно устойчив;
- нет сведений.
Первые два пункта не вызывают вопросов, последний же говорит о том, что сведений по устойчивости к перечисленным веществам от производителей колесных опор или роликов не поступало. В этом случае всегда можно обратиться к фирме-производителю для уточнения этих данных, ведь не в каждом печатном или электронном каталоге они приведены по каким-то соображениям. Если рассматривать пункт «условно устойчив», то это вариант, при котором нельзя точно сказать насколько хорошо будет сопротивляться той или иной вредной среде материал.
Выбор подшипника колеса.
После расчёта грузоподъёмности следующее, на что стоит обратить наше внимание – это выбор подшипника для колеса. Подшипник - та самая составляющая, которая повлияет на ходовые характеристики колес, такие как стартовое усилие, необходимое для приведения конструкции в движение, и сопротивление качению – сила необходимая для поддержания равномерного прямолинейного движения колеса .
Подшипник скольжения – недорогой и устойчивый к коррозии тип подшипника. Колесные опоры с таким видом подшипника используются на конструкциях, не требующих постоянного передвижения и транспортируемых на низких скоростях. При нормальных условиях эксплуатации такие подшипники не требуют особого ухода. При высоком содержании в воздухе пыли такие подшипники требуют только одного – периодического смазывания.
Роликовый подшипник – этот вид подшипника также почти не требует ухода и отличается высокой прочностью. Роликовый подшипник закреплён в стальном или пластиковом сепараторе, состоит из стальных стержней, которые при движении вращаются между осью и ступицей колеса. В этих подшипниках процессу вращения противодействует только сила трения качения и величина сопротивления качению всего колеса остаётся сравнительно низкой даже при высоких нагрузках.
Шариковый подшипник – отвечает самым высоким требованиям относительно грузоподъёмности и ходовых характеристик колесной опоры или колеса. Эти подшипники состоят из закалённых шариков, удерживаемых и направляемых сепаратором, которые вращаются между внутренним и наружным кольцом подшипника. В этом случае применяется долговечная смазка, так как доступ для периодического нанесения её затруднён.
Расчёт грузоподъёмности колесных опор.
Из большого числа колесных опор нам нужно выбрать наиболее оптимальную модель, что невозможно без учёта формулы, по которой мы вычисляем грузоподъёмность.
X=((M+m) / (n-1))× K (расшифруем эту формулу, чтобы знать какими параметрами в ней придётся оперировать.
Х – искомая грузоподъёмность колесной опоры или ролика;
М - максимальная масса груза;
m - масса конструкции (подразумевается тележка, ящик или другая подобная конструкция);
n – количество требуемых колес или роликов (обычно 4), следует помнить о том что нагрузка распределяется на 3 точки опоры;
К – коэффициент безопасности). Коэффициент безопасности К необходим для учёта отклонений от стандартных условий эксплуатации и он принимается обычно от 1,3 до 2. Стандартными условиями эксплуатации считаются: ровная поверхность, передвижение со скоростью не более 4 км/ч., равномерное распределение нагрузки на все колеса, колесные опоры.
Что такое статическая нагрузка?
Статическая грузоподъёмность колеса или ролика – это максимальная нагрузка в daN, 1daN=10N, (N – Ньютон, единица измерения силы) и равна 1 кг/м2 на неподвижное колесо, не вызывающая каких либо деформаций, снижающих коэффициент полезного действия. Колесо, монтируемое на редко передвигаемую тележку, то есть почти всегда находящуюся в одном и том же положении, рассматривается как предмет статической нагрузки.
Что такое динамическая нагрузка?
Динамическая грузоподъёмность колеса или ролика определяется как величина (в daN) максимальной нагрузки, которая может поддерживаться колесом в соответствии с UNIEN 12532, и согласно которым для промышленных колес требуется динамическое тестирование при следующих условиях: постоянная скорость 4км/ч преодоление 500 помех и осуществление 15000 вращений по диаметру наличие препятствий шириной 100мм и высотой 5% от диаметра колеса для колес с эластичной полосой качения и 2,5% от диаметра для колес с жесткой полосой качения температура 20°С (допустимые отклонения +10°С) непродолжительные рабочие операции (3мин. действия и 1 мин. паузы) ровная, твердая и горизонтальная поверхность пола.
Как правильно подобрать колесо?
При выборе колес и роликов в обязательном порядке следует осуществлять технический анализ режимов эксплуатации. Целью такого анализа будет выявление внешних факторов эксплуатации тележек. Факторы, определяющие правильность выбора колес и роликов: состояние поверхности пола; внешние факторы окружающей среды; нагрузка, её величина и характеристики; скорость и тяга; маневренность, устойчивость.
Выбор колеса или ролика для тележки делится на три этапа:
1.Определение типа колеса или ролика, применимого для данной поверхности пола и особенностей среды;
2.Определение нагрузки на колесо в состоянии покоя и при движении.
3.Определение диаметра колеса (ролика);
Выбор соответствующего колеса или ролика и практическая проверка динамической нагрузки на колесо и ролик.