Prevenir el agrietamiento, el gripado de rodamientos y la rotura de la horquilla: qué especificar y qué comprobar

Descartar primero las capacidades solo estáticas

Lo primero que hay que comprobar en cualquier ficha técnica es si la cifra principal es una capacidad estática o dinámica. Una capacidad estática describe una sujeción en parada — el ensayo es una compresión de unas 1 hora [S2] — mientras que una capacidad dinámica describe la carga en rodadura, ensayada a 3 mph durante 8 h/día según ICWM y a 4 mph sobre suelo liso según ANSI MH31.1 [S2]. Como la fricción y la resistencia a la rodadura añaden esfuerzos que una parada no genera, la capacidad dinámica de una misma rueda siempre es inferior a la estática [S17]. Si se especifica un carro en movimiento por su cifra estática, se subestima el servicio de rodadura que soporta realmente el rodamiento, y el resultado documentado es fallo de rodamiento en 6–12 meses [S1]. Un carro especificado por su capacidad estática desarrolla fallo de rodamiento en 6–12 meses [S1]. Las capacidades estáticas solo siguen siendo adecuadas para equipos permanentemente estacionados, como bases de transformadores o maquinaria inmóvil; todo lo que rueda necesita una capacidad dinámica [S1]. Antes de aceptar un presupuesto, pida al proveedor que indique qué capacidad representa la cifra y a qué velocidad de referencia se midió — la capacidad dinámica cae cuando la velocidad supera la referencia [S2].

Calcular la carga por rueda con (N-1) y aplicar un factor de seguridad

Dividir el peso total entre el número de ruedas supone que cada rueda comparte la carga por partes iguales, lo que solo es cierto en suelo plano con un carro nuevo [S11]. En suelos irregulares una rueda puede despegarse del suelo, de modo que las restantes soportan más de su parte nominal; la práctica recomendada es dividir entre (N-1) — en un carro de cuatro ruedas, dividir entre 3 [S1,S6,S16]. La carga descentrada y el suelo irregular pueden duplicar con facilidad la carga efectiva sobre una sola rueda, por eso el factor de seguridad importa tanto como la división [S1]. Las ruedas subdimensionadas se aplastan, se agrietan o dañan su pivote bajo estas cargas [S11]. Las fuentes recomiendan factores en un rango y no una cifra única: al menos 1,5 [S5], 1,25 a 1,5 para manutención habitual de almacén [S16], un factor del 30 por ciento en un ejemplo resuelto [S11], y un margen del 25 por ciento sobre la capacidad dinámica [S17]. No hay ningún factor obligatorio establecido; la elección depende de lo irregular del suelo, del nivel de impactos de la ruta y de si el carro se empuja o se remolca [S1,S16]. Para suelos irregulares, planchas de muelle o servicio con impactos, una fuente recomienda subir el factor a 2,5x–3x en lugar de 1,5x [S1]. Al redactar la solicitud de cotización, indique la base de división y el factor que exige aplicar, para poder verificar la capacidad del proveedor con su propio cálculo y no con el suyo.

Adaptar material de rueda y tipo de rodamiento al ciclo de trabajo

El agrietamiento y el gripado responden ambos al ciclo de trabajo, no solo a la cifra de carga. Los agrietamientos se forman sobre todo en ruedas de poliuretano y goma que estuvieron estacionadas mucho tiempo bajo carga pesada; las correcciones son un compuesto más duro, un diámetro mayor o cambiar el hábito de estacionamiento [S10]. Un proveedor informa que el poliuretano Shore 95A sobre núcleo de aluminio resiste mejor el agrietamiento y la delaminación que los compuestos más blandos [S3]. El tipo de rodamiento define lo que la rueda soporta en movimiento: los rodamientos de rodillos son la opción por defecto en servicio pesado y soportan bien los impactos, los rodamientos de bolas de precisión sellados ofrecen menor resistencia a la rodadura a mayor coste, y los rodamientos de rodillos cónicos soportan la mayor capacidad [S23]. En aplicaciones de muelle, cada transición de plancha dispara la carga 3–5x, y se recomiendan rodamientos de rodillos o cónicos para cualquier carro de muelle [S1]. El funcionamiento continuo a la capacidad nominal acorta la vida útil porque las capacidades están definidas para servicio intermitente; para uso 24/7, desclasificar un 25–33 % [S23]. La temperatura es un criterio aparte: por encima de 80 °C o por debajo de −20 °C se requieren ruedas especiales resistentes al calor [S5]. Si su ruta cruza planchas de muelle o juntas de dilatación, pida el índice de impacto y el tipo de rodamiento que lo respalda, no solo la capacidad principal.

Rechazar horquillas delgadas, de una sola cara o con varilla roscada

La rotura de la horquilla es un problema de construcción antes que un problema de carga. El mínimo recomendado es una chapa de acero de horquilla de al menos 5,5 mm con estructura soldada por ambas caras, que un proveedor cifra un 30 por ciento más resistente que la soldadura de una sola cara [S13]. Para servicio pesado — 350–1200 kg por rueda en uso de fábrica — se especifican chapas gruesas de 8–12 mm con bastidor de rueda soldado [S20]. El método de montaje pesa tanto como el espesor: en equipos de más de 1 tonelada se prefiere soldar la placa superior o fijar con pernos, y la inserción con varilla roscada queda prohibida [S13]. Para equipos ultra pesados de más de 3 toneladas, un proveedor especifica una rueda de 8 pulgadas reforzada con horquilla de placa superior de 10 mm y rodamientos de agujas a medida [S13]. Al revisar un plano de horquilla, compruebe juntos el espesor de chapa, la indicación de soldadura y el método de fijación — una chapa gruesa sobre varilla roscada sigue fallando el montaje. Exija por escrito la especificación de soldadura y el espesor de chapa antes del pedido: son las dos variables que deciden si la estructura se agrieta bajo impactos repetidos.

Fijar un plan de mantenimiento según el tipo de rodamiento

• Reengrasar los rodamientos cada 3–6 meses en uso normal, mensualmente en ciclos duros.
• Inspeccionar las ruedas por si presentan zonas aplastadas — señal de que el carro estuvo demasiado tiempo cargado y detenido.
• Comprobar los pernos del pivote en equipos estándar cada pocos meses; el pivote flojo es el fallo giratorio más común.
• Vigilar el despegue de la banda de rodadura en poliuretano — una rendija capilar entre banda y buje.
• Realizar trimestralmente una revisión de 5–10 minutos por rueda en un carro de cuatro ruedas para detectar a tiempo problemas del pivote.
• Rotar las ruedas cada 3 meses y limpiar los restos de la pista del pivote.
• Sustituir las ruedas por desgaste, corrosión, daño de la rueda o fallo del rodamiento, no por un calendario fijo.

Verificar que la capacidad se respalde en una norma de ensayo nombrada

Una capacidad sin método de ensayo detrás no puede verificarse, y una fuente informa que las capacidades de importaciones baratas suelen estar infladas un 30–50 por ciento [S1]. El protocolo ICWM define una capacidad nominal mediante rodadura continua a 3 mph sobre hormigón liso o acero durante un mínimo de 10 millas bajo carga nominal sin fallo, con criterios de fallo que incluyen gripado del rodamiento, deformación de la rueda, fallo del pivote y hundeimiento de la pista [S7]. ANSI MH31.1 e ICWM definen capacidades estáticas, dinámicas, de impacto y de fatiga con sus propios métodos de ensayo y modos de fallo típicos [S2]. ISO 22883 cubre la calidad y seguridad de ruedas industriales para velocidades de hasta 1,1 m/s (4 km/h) con más de 50.000 ciclos de fatiga [S30]. Un protocolo de ensayo aparte aplica el 150 por ciento de la carga nominal durante 24 horas en ensayo estático y cicla a 5 km/h durante más de 100.000 ciclos en ensayo dinámico [S8]. Las ruedas no conformes conllevan responsabilidad por accidente y legal conforme a la Directiva de Maquinaria de la UE 2006/42/CE, por lo que debe solicitarse declaración de conformidad y marcado CE allí donde la directiva aplique [S29]. Al hacer la pres Selección, pida la norma de ensayo, el informe o la declaración, y la velocidad de referencia — una capacidad medida a 3 mph no se sostiene a 5 mph [S2].

Sources

1. casterhq.com — Industry publication
2. casterhq.com — Industry publication
3. casterhq.com — Industry publication
4. www.carsuncastor.com — Manufacturer technical documentation
5. casterhq.com — Industry publication
6. casterhq.com — Industry publication
7. www.shangxincaster.com — Manufacturer technical documentation
8. castercentral.com — Industry publication
9. www.ytopcaster.com — Manufacturer technical documentation
10. www.carsuncastor.com — Manufacturer technical documentation
11. atlantacaster.com — Manufacturer technical documentation
12. holkie.com — Industry peer technical page
13. thecasterguy.com — Industry publication
14. bullcaster.com — Manufacturer technical documentation
15. www.qualitycastersupply.com — Unclassified source
16. atlantacaster.com — Manufacturer technical documentation
17. www.novaeuris.com — Unclassified source
18. www.dersheng.com.tw — Manufacturer technical documentation