Какво действително описва товарният номинал на колесна опора и как да го понижите за скорост, под и удар

Какво действително измерва каталожното число

Основният капацитет на колесна опора обикновено е динамичен номинал: товарът, под който се търкаля многократно без преждевременен отказ на лагер или протектор [S2]. Това число се получава на изпитвателна писта или динамометър при фиксирани условия, така че то описва издръжливостта при търкаляне в лаборатория, а не товара, който колесната опора ще види на вашия маршрут [S1][S2]. Двата американски протокола се различават по референтните си условия. ICWM извършва непрекъснато търкаляне при 3 mph за минимум 10 мили под оценения товар и отхвърля колесната опора при заклинване на лагер, деформация на колелото отвъд толеранс, отказ на главен пин или връщане на дорожката (brinelling) [S1]. ANSI MH31.1 работи при 4 mph върху гладък под с динамометър [S2]. Понеже референтната скорост и стендът се различават, номинал има смисъл само когато стандартът зад него е именуван [S2]. Статичният и ударният са отделни номинали, не едно и също число, прочетено различно. Статичният капацитет е максималният неподвижен товар, държан без трайна деформация, изпитван чрез едночасово компресионно задържане; ударният капацитет е моментният пик преди деформация [S2]. Колесна опора, която прекарва по-голямата част от живота си паркирана, все още се нуждае от проверка на динамичния си номинал, защото трябва периодично да се месте [S17].

Назовава ли цитираният номинал изпитвателен стандарт и метод?

Няколко стандарта уреждат товарния номинал на колесни опори и те не използват същия изпитвателен метод или референтни условия. ICWM публикува американския стандарт за изпитване на товара на колесни опори, а номинал, определен по този протокол, трябва да съвпада между съответстващи производители [S1]. ANSI MH31.1 определя номинали със свои собствени конкретни методи [S2]. В Европа BS EN 12532 обхваща индустриални колела и колесни опори за приложения до 1.1 m/s, с динамични изпитвания, уморителни изпитвания, експлоатационни изпитвания и товароносимост в обхвата си [S16]. ISO 22883 обхваща приложения до 1.1 m/s, а ISO 22878 обхваща изпитвания на статичен товар, като серията EN 12527–12533 се използва в Европа [S12][S18][S27]. Доставчик може да посочи кои изпитвания са извършени. Един доставчик заявява, че всички продавани от него колесни опори са изпитвани и оценени по капацитет според стандартите ANSI ICWM, назовавайки динамично изпитание 6.8, ударни изпитания 6.10 и 6.11 и статично изпитание 6.7 [S6][S9]. Това е собствена позиция на доставчик и е нивото на детайлност, което си заслужава да искате от всеки офериращ доставчик. Каталожно число без цитиран стандарт е случайят за отхвърляне. Номинали, несъответстващи на ICWM, могат да използват по-къси изпитвателни разстояния, по-ниски скорости или нестандартни материали на колелото [S1]. Практическите въпроси са кой стандарт подкрепя номинала, дали стойността е статична или динамична, при каква скорост се отнася и коя конфигурация на колело и лагер е изпитвана [S16]. Имайте предвид, че източниците не установяват, че номиналите от различни стандарти са еквивалентни или конвертируеми, така че стойност от 1,500 lb по ICWM и стойност от 1,500 lb по EN 12532 не бива да се третират като едно и също твърдение [S1][S16].

От общия товар на количката до изискван номинал на колело

Стандартната инженерна формула е изискван товар на колело = (общо натоварено тегло × коефициент на безопасност) ÷ 3 [S17]. Делението на три, а не на четири, вгражда резерва за случая, в който една колесна опора е над земята на неравен под и товарът се концентрира върху останалите [S4][S17]. Върху нова количка на равен под всяко от четирите колела носи примерно четвърт от товара, но истинските подове не са равни и при завиване едно или две колела могат за кратко да носят половината от общото или повече [S17]. Използвайте динамичния номинал, не статичния, за всяко приложение с търкаляне [S4]. Оразмеряването по статичното число купува колесна опора, която се деформира при търкаляне, а оразмеряването по теглото на празната количка вместо максималното работно тегло е повтаряща се грешка в спецификацията [S4][S16]. По коефициента на безопасност източниците се разделят, а големината му зависи от това дали се прилага върху статичен или динамичен номинал. Един източник препоръчва 4x върху динамичния капацитет за стандартен индустриален режим, 5x за 24/7 работа на AGV и 6x за тежък удар [S4]. Други дават 1.0–3.0 в зависимост от вид транспорта и височината на препятствието, надбавка от 30–50% за момента на тръгване, удар и неравни подове, или 25–40% над изчисления статичен товар [S10][S18][S22][S27]. Понеже базисите се различават, коефициентът трябва да се договори с доставчика, а не да се предполага.

Понижаване на публикувания номинал за реалните експлоатационни условия

Публикуваните номинали предполагат лабораторни условия: гладък под, около 70°F, 3 mph, без удар [S3]. Всяко условие, което отдалечава приложението от тази референция, намалява товара, който колесната опора може да носи, а пониженията се натрупват [S3]. Скоростта е първата. Динамичният капацитет е посочен при референтна скорост, така че колесна опора, оценена на 3 mph, има по-нисък капацитет при 5 mph и още по-нисък при 8 mph [S2]. За стандартен полиуретан един източник съобщава спад на капацитета от примерно 25% на всеки mph над 3 mph [S3]. Обхватът на европейския стандарт спира на 1.1 m/s, около 4 km/h, а колела и колесни опори с лагери с топки могат да надхвърлят 4 km/h само с намалена товароносимост [S16][S18]. Следват състоянието на пода и режимът на работа. Напуканите или неравни подове понижават капацитета с 20–30% заради ударното натоварване, което въвеждат [S3]. Непрекъсната 24/7 работа понижава динамичния капацитет с 30–40% спрямо референцията 8 ч/ден [S3][S7]. Въртенето под товар понижава и въртливата дорожка, и колелото с 15–20%, а бутането от страната вместо праволинейно търкаляне понижава с 25–40% [S3]. Температурните граници са специфични за материала: уретанът губи 15–25% капацитет над 160°F, а фенолният материал губи 10–15% над 300°F [S3]. Пониженията се умножават, а не се събират, така че колесна опора, возена бързо, горещо, непрекъснато и върху напукан под, стига много под публикуваното си число [S3]. Източниците не публикуват единна крива на понижение, обхващаща всички материали на колела и производители, така че процентите по-горе са съобщените числа за проверка спрямо вашето приложение, а не таблица за сляпо прилагане.

Избор на материал на колелото и лагер спрямо понижения товар

След като изискваният номинал е известен, изборът на материал и лагер решава колко силно количката се бута и колко от товара колелото реално може да поеме. Кованата стомана има най-ниско съпротивление при търкаляне на твърди гладки подове, с коефициент 0.01–0.015, но не предлага защита на пода или поглъщане на удари [S5]. Полиуретанът при 95A стои около 0.03 и е описан като индустриалния баланс на капацитет и защита на пода [S5]. Меката гума при 70A върви 0.06–0.08, повече от два пъти полиуретановата стойност, защото протекторът се деформира под товар и поглъща енергия в контактното петно [S5]. Типът лагер има по-малко значение от материала или диаметъра на колелото. Прецизните лагери с топки имат 20–30% по-ниско съпротивление при търкаляне от ролковите лагери, докато конусните ролкови лагери поемат по-тежък товар, но добавят 10–15% съпротивление спрямо лагерите с топки [S5]. Ролкови или лагери с топки подхождат за по-тежки товари, а уплътнени или неръждаеми лагери са изборът за прах, отломки или корозивни среди [S20]. Материалът също задава температурната таван, понеже пониженията за уретан и фенол по-горе се отнасят за самото колело [S3]. Гумата обикновено представя по-добре там, където приоритет са намаляването на шума и амортизацията, поглъщайки удари от фугите на пода и неравни повърхности, докато полиуретанът често е по-силният избор там, където устойчивостта на износване и товароносимостта имат по-голямо значение [S15]. Източниците не дават единна таблица на границите товар-скорост-температура за всяка комбинация материал-лагер, затова изборът на материал трябва да се провери спрямо конкретния режим, а не да се прочете от една диаграма [S3][S5][S20].

Проверки преди RFQ върху всяка оферирана колесна опора

• Попитайте кой стандарт и изпитвателен метод подкрепят номинала — ICWM, ANSI MH31.1, BS EN 12532 или ISO 22883 [S1][S2][S16].
• Потвърдете дали цитираната стойност е статична, динамична или ударна, и използвайте динамичния номинал за работа с търкаляне [S2][S4].
• Попитайте при каква референтна скорост важи номиналът и дали капацитетът се намалява над нея [S2][S16].
• Потвърдете предполагаемия режим на работа — 8 ч/ден спрямо 24/7 променя понижението с 30–40% [S3][S7].
• Попитайте как доставчикът понижава за състояние на пода, въртене и страничен бут [S3].
• Посочете височината на препятствието спрямо диаметъра на колелото и попитайте кой коефициент на безопасност тя предполага [S10][S18].
• Потвърдете базиса на коефициента на безопасност — приложен върху статичен или динамичен номинал — и го получете писмено [S4][S10][S18][S22][S27].

Къде източниците се разминават

Две числа, които на купувач ще му бъдат цитирани, не са уредени в източниците: големината на коефициента на безопасност и референтната скорост зад динамичния номинал. Показването на двете позиции ви позволява да попитате доставчика кой базис важи за вашата оферта.

Not established by the sources

• Нито една специфична за производителя крива или таблица за понижение по скорост не е публикувана в тези източници; само общо число ~25% на всеки mph за стандартен полиуретан.
• Нито един стандартизиран коефициент или формула за понижение при ударен товар не е установен в източниците.
• Не е предоставена единна таблица на границите товар-скорост-температура за комбинации материал на колело и лагер.
• Не са дадени конкретни числа за цена, MOQ, срок за доставка или разход за инструменталинг за персонализирани колесни опори; само факторите на разхода са назовани.
• Източниците не потвърждават, че номиналите по ICWM, ANSI MH31.1 и EN 12532 са еквивалентни или конвертируеми.
• Не са предоставени детайли за критериите pass/fail на статичното компресионно изпитване, като приемливи граници на деформация.
• Няма единен задължителен коефициент на безопасност или крива на понижение, важащ за всички производители и приложения.

Sources

1. casterhq.com — Industry publication
2. casterhq.com — Industry publication
3. casterhq.com — Industry publication
4. casterhq.com — Industry publication
5. casterhq.com — Industry publication
6. www.nextdaycasters.com — Industry publication
7. casterhq.com — Industry publication
8. www.nextdaycasters.com — Industry publication
9. www.wheelswaycaster.com — Industry peer technical page
10. casterhq.com — Industry publication
11. consolidatedcaster.com — Manufacturer technical documentation
12. conveyorparts.eu — Industry publication
13. www.ytopcaster.com — Manufacturer technical documentation
14. www.rybro.com — Unclassified source
15. consolidatedcaster.com — Manufacturer technical documentation
16. www.ytopcaster.com — Manufacturer technical documentation
17. bullcaster.com — Manufacturer technical documentation
18. www.ironaxis-supply.com — Unclassified source
19. bullcaster.com — Manufacturer technical documentation