Как правильно осуществить выбор колес или роликов для тележек, либо промышленного оборудования под конкретные условия их использования в соответствии с нагрузкой, поверхности пола, окружающей среды, способа крепления колес и другим показателям. Для начала, предоставленной в статье информации больше чем достаточно, но если этого мало, мы всегда открыты для бесплатной консультативной помощи.
Необходимые условия при выборе колеса
- номинальная рабочая нагрузка;
- характер контактной поверхности пола по которой планируется перемещать изделие;
- воздействие разнообразных внешних факторов (температура, агрессивность сред, влажность, пыль, грязи и другие);
- максимальная скорость перемещения изделия.
Один из наиболее важных критериев при выборе является именно нагрузка. Выбирая колеса по каталогам, Вы видите максимальную нагрузку при которой можно эксплуатировать колесо, со скоростью 5 — 6 км/ч, по идеально ровной поверхности (без уклонов и подъемов), с обычной температурой окружающей среды. При отклонениях от перечисленных значений необходимо применять поправки на необходимую нагрузку.
Как правильно рассчитывать нагрузку колеса
При эксплуатации в идеальных условиях, нагрузка одинаково распределяется на все имеющиеся колеса конструкции, но в реальности все происходит совсем по другому: перевозя тележку по неровной поверхности, периодически приводит к подвисанию одного из колес. Поэтому максимальная нагрузка рассчитывается всегда по методу «-1» от их общего количества.
Для наглядности приводим пример:
- Максимальная нагрузка на испытуемую тележку — m1 = 500 кг;
- Сама тележка без колес, имеет вес — m2 — 25 кг;
- Количество колес для тележки — n = 4 шт.
Формула расчета нагрузки одного колеса тележки:
(m1+m2) / (n-1)= (500+25)/(4-1)=525/3=175 кг.
согласно результату расчета можем использовать колеса с максимальной нагрузкой от 175 кг.
Выбор типа колес
Относительно материала контактного слоя шины колеса, происходит деление на различные типы.
Основные материалы поверхностей:
- эластичная резина;
- полу-эластичная резина;
- твердая резина;
- термо-эластичная резина;
- полиуретан;
- полиамид (нейлон);
- металл (цельнометаллическое колесо)
Ниже приводится таблица разновидностей физических свойств относительно материала шины:
Следующая рассматриваемая нами очень важная характеристика, это сопротивление качению. Любое изделие, оснащенное колесами либо роликами, чаще всего приводится в движение именно человеком, и присутствие высокого сопротивления качению приводит к потере сил и потере времени. Эта незадача решается путем правильного выбора. Который лучше осуществлять по следующим основным критериям:
 |
||
| Три поворотных колеса хорошая управляемость в ограниченном пространстве, небольшие нагрузки. |
Четыре поворотных высокая маневренность, плохая управляемость на больших дистанциях. |
Два поворотных — два неповоротных хорошее управление на прямых участках. |
 |
|
| Два поворотных — два неповоротных точная управляемость. |
Четыре поворотных — два неповоротных хорошая управляемость при частых изменениях направления движения, хорошо распределяется нагрузки по всем колесам конструкции. |
Материал контактного слоя шины колеса
Ниже представлен график зависимости первоначального усилия, необходимого для того чтобы сдвинуть с места, от материала контактного слоя:
Тип подшипника оси
Пожалуй наилучший вариант — использование колес оборудованных шариковыми подшипниками, т.к. они имеют минимальное сопротивление качению, далее чуть хуже вариант — роликовые подшипники, и максимальное сопротивление качению имеют подшипники скольжения или просто — втулки.
Диаметр колес
Чем больше применяется диаметр (при одинаковых материале шины и типе подшипников), тем меньше имеем сопротивление качению. Основываясь на этом критерии следует подбирать колеса больших диаметров, тем самым уменьшая сопротивление качению, облегчая движение конструкции.
Количество, расположение и тип кронштейна колесных опор влияют на управляемость, а также маневренность конструкции.
Необходимо учитывать такой фактор, как воздействие внешних химически агрессивных и неагрессивных сред. Ниже приводится таблица, согласно которой можно сделать вывод о предпочтительном (или нежелательном) использовании тех или иных колес в определенных условиях:
