Особенности конструкции и рекомендации по подбору колес для тележек

При выборе типа колеса необходимо учитывать как нагрузку на тележку, так и условия эксплуатации (место дальнейшей работы, нагрузки, температурный режим) и другие требования (например, податливости, плавности хода, снижения трудозатрат, прочности) и даже такие не очевидные вещи, как, например, цвет обода колеса.

Данные факторы при выборе колеса для тележки должны учитываться в следующем порядке:

1. Количество колес на тележке и особенности монтажа

Перед выбором типа колеса необходимо определиться с количеством колес на тележке и способом крепления к тележке (на платформе с поворотным/неповоротным кронштейном, на оси, на поворотном кронштейне с креплением типа болт/под болт/штырь/под штырь).

Существуют два типа колес: колеса без кронштейна и с кронштейном (колесные опоры).

  • Колеса без кронштейна используются в гидравлических и в двухколесных тележках, а также в тележках со способом крепления колес «на оси».
  • Колесные опоры на кронштейнах используются в платформенных и покупательских тележках, а также в тележках различного технологического назначения.

Колесные опоры с крепежной площадкой должны располагаться на одном уровне, а места их крепления на тележке должны обеспечивать необходимую прочность обеспечивающую надежное крепление колеса на тележке. Не поворотные колесные опоры, устанавливаемые парами, должны быть строго параллельны. Поворотные колеса с болтовым креплением должны быть установлены совместно с пружинной шайбой, для предотвращения самопроизвольного откручивания.

Для двухколесных тележек обычно используют пневматические колеса, обладающие большой проходимостью на грунте. Колеса из литой резины используются на тележках с большой грузоподъемностью и эксплуатирующихся на твердых и ровных поверхностях.

В Табл.2. указаны основные схемы крепления колес на платформенных тележках и количество колес на тележке.

2. Грузоподъемность
Необходимая грузоподъемность колеса должна быть рассчитана по следующей формуле: Т = Кн, где

Т - грузоподъемность каждого колеса
Е - масса транспортной платформы
Z - масса перевозимого груза
М - коэффициент эффективной нагрузки (учитывает расположение колес)

Для платформенных тележек значения коэффициента М приведены в Табл.2.

Для двухколесных тележек коэффициент М=2
Кн – коэффициент неравномерности (асимметричности) нагрузки.

Расчет нагрузки должен вестись с учетом асимметричности нагрузки, Корректируйте значение грузоподъемности по максимально нагруженному колесу (на схеме в Табл.1 колеса на оси - Р2).

Таблица.1. Значение коэффициента неравномерности нагрузки в зависимости от типа груза и расположения его на платформе

Схема расположения   Тип груза  Значение коэффициента Кн

 

    P1                P2

 Твердый груз  Кн=1

 

    P1                P2

 Твердый груз  Кн=1,5…3 (в зависимости от неравномерности нагрузки)

   P1                P2

Жидкий груз Кн=1,5

Таблица.2. Схемы крепления колес на платформенных тележках и коэффициента эффективной нагрузки (М)

Схема крепления к платформе К-т эффективной нагрузки (М) Описание, применение Количество колес
Поворотных Неповоротных
   M=3  4-х колесная универсальная схема.
Наиболее распространенная во всех сферах деятельности.
Обеспечивает высокую устойчивость и достаточную маневренность, при этом позволяет легко сохранять заданное направление движения.
Области применения: Для различных типов грузов, на маршрутах с различной протяженностью. На всех типах складских, торговых и производственных помещений.
 2  2
   M=3  4-х колесная маневренная схема.
Обеспечивает высокую устойчивость и маневренность, однако прямолинейное направление движения при такой схеме сохранять сложнее.
Области применения: Для различных типов грузов, на маршрутах с небольшой протяженностью, в стесненных условиях, требующих повышенной маневренности. На всех типах складских, торговых и производственных помещений.
 4  0
   M=3  3-х колесная схема.
Обеспечивает достаточную устойчивость и высокую маневренность, позволяет легко сохранять заданное направление движения. Однако имеет склонность к опрокидыванию при резких поворотах.
Области применения: Для не тяжелых грузов, на маршрутах с различной протяженностью. На всех типах складских, торговых и производственных помещений
 1  2
   M=4  6-ти колесная схема.
Обеспечивает максимальную устойчивость и высокую маневренность, позволяет достаточно легко сохранять заданное направление движения.
Области применения: Для особо тяжелых грузов, на маршрутах с различной протяженностью, возможна эксплуатация в составе технологических сцепок. Находит свое применение на производственных участках, в зданиях вокзалов и почтовых служб.
 4  2
   M=3  4-х колесная крестообразная схема со всеми неповоротными колесами.
Обеспечивает достаточную устойчивость, позволяет легко сохранять прямолинейное направление движения. Имеет пониженную маневренность и наиболее удобна при движении по направляющим.
Области применения: Для различных типов грузов, на длинных маршрутах не требующих частого изменения направления движения. Чаще всего находят применение на сборочных линиях и конвейерах.
 0  4
   M=2  4-х колесная крестообразная схема с 2-мя поворотными и 2-мя неповоротными колесами.
Обеспечивает достаточную устойчивость и высокую маневренность, позволяет достаточно легко сохранять прямолинейное направление движения. Удобна при движении в направляющих.
Области применения: Для различных типов грузов, на маршрутах с различной протяженностью, возможна эксплуатация в составе технологических сцепок. Чаще всего находят применение на металлолитейных производствах, цехах механической обработки, автоматизированных складах и производствах.
 2  2


3. Маневренность

Для достижения более легкого вращения вилки поворотных колес необходимо выбирать колесные опоры, в которых узел вращения сконструирован с учетом малого трения качения: применение подшипников, дорожек для шариков из закаленной стали. Чем выше качество и точность исполнения поворотного подшипника – тем легче управлять тележкой на таких колесах.
Больший эксцентриситет колеса (отклонение оси вращения вилки от оси колеса) обеспечивает большую маневренность.
Следует обратить внимание, что большое влияние на ходовые характеристики колес оказывает тип подшипника колеса, с помощью которого колесо вращается на оси кронштейна. Подшипники бывают роликовые (игольчатые), шариковые (простой и прецизионный) и втулочные (скольжения). При больших нагрузках на колеса рекомендуется использовать роликовые (игольчатые) или прецизионные шариковые подшипники, как самые износостойкие. Также следует отметить, что шариковые подшипники бывают различного качества, а также различаются типом обоймы, в которой вращаются шарики. При выборе колеса с шариковыми подшипниками на оси вращения необходимо уделять повышенное внимание к данному узлу.
Колеса большего диаметра требуют меньше трудозатрат на перемещение, легче преодолевают препятствия и неровности пола, в большей степени способствуют сохранению покрытия пола. Большие колеса имеют меньшую скорость вращения при движении, более стойки к тепловым воздействиям и потере формы, более прочные, чем колеса малого диаметра. Предпочтительнее использовать колеса большего диаметра, если конструкция изделия это позволяет.


4. Условия эксплуатации и особенности материала колес

При выборе колесных опор должен быть учтен материал покрытия пола, наличие неровностей, особых условий рабочей среды: присутствие металлической стружки, высокие или низкие температуры, повышенная кислотность или высокое содержание щелочей, воздействие нефтепродуктов, масел, химических растворителей, особые требования к накапливанию статического заряда. Колесные опоры, предназначенные для использования в особых условиях, должны быть изготовлены с учетом воздействующих факторов.
Некоторые характеристики материалов колес:
Диски (обода) колес изготавливаются как из штампованной стали, чугуна и алюминия, так и из синтетических материалов, таких как нейлон и полипропилен. Колеса с дисками (ободами) из синтетики легче стальных, но такие же прочные.
При выборе материала шинки колеса следует учитывать условия работы тележки. Для неровных полов лучше использовать колеса с шинкой из литой резины, а при использовании тележки на наливных полах подойдут колеса из полиамида или полиуретана.
Для работы тележки в высоких температурах выпускаются колеса из чугуна, которые способны выдержать температуру в несколько сотен градусов.
Колеса и ролики для гидравлических тележек изготавливаются как из полиамида, так и чугуна или алюминия с полиуретановым покрытием, что повышает их прочность и износостойкость.

В Табл.3 приведены зависимости основных физических свойств колес для тележек, в зависимости от материала из которого они изготовлены.

Таблица.3. Зависимость физических свойств колес от материала изготовления


Материал

Легкость
хода

Защита
пола

Уровень
шума

Амортизационная
способность

Сопротивление
истиранию

Химическая
устойчивость

Темпера­тура, °С

Полиолефин (РО)

Высокая

Низкая

Высокий

Низкая

Низкое

Высокая

-20...80

Полиамидный эластомер (РА)

Высокая

Низкая

Высокий

Низкая

Среднее

Высокая

-35...100

Термополиамидный эластомер (ТРА)

Высокая

Низкая

Высокий

Низкая

Высокое

Высокая

-35…120

Резина (RUB)

Низкая

Высокая

Низкий

Высокая

Среднее

Низкая

-42...80

Синтетический пластик (SPL)

Низкая

Высокая

Низкий

Средняя

Низкое

Средняя

-30...80

Термопластичный эластомер (ТРЕ)

Низкая

Высокая

Низкий

Высокая

Среднее

Низкая

-40...85

Пластик (PL)

Низкая

Высокая

Низкий

Средняя

Среднее

Высокая

-30...85

Полиуретан (PU)

Средняя

Высокая

Низкий

Высокая

Высокое

Высокая

-40...90

Полиуретановый эластомер (TPU)

Средняя

Высокая

Низкий

Высокая

Высокое

Высокая

-40...90

Чугун (IRON)

Высокая

Низкая

Высокий

Низкая

Высокое

Низкая

-50...300

На выбор типа колеса также оказывают значительное влияние особенности поверхности пола и существующие помехи при движении тележки. Наличие серьезных помех при движении вызывает сопротивление качению, величина которого зависит от эластичности материала шинки колеса.

В Табл.4 приведены рекомендуемые материалы шинки колеса в зависимости от типа покрытия пола.

Таблица.4. Рекомендуемые материалы шинки колеса в зависимости от типа пола


Тип поверхности пола

Рекомендуемый материал шинки колеса

Полимерный пол

Полиуретан, литая резина

Цементный пол

Полиуретан, литая резина

Плитка

Полиуретан, термоэластичная резина

Асфальт

Эластичная резина, пневматическая покрышка

Грунтовая поверхность

Эластичная резина, пневматическая покрышка

Металлический пол

Эластичная резина

Полы загрязненные металлической стружкой

Полиуретан

 

Для получения дополнительной информации по колесам для тележек Вы всегда можете обратиться к нашим сотрудникам отделов продаж.