Prevenire l'impiazzatura, il grippaggio dei cuscinetti e la rottura delle forcelle: cosa specificare e cosa verificare

Prima escludere le portate puramente statiche

La prima cosa da verificare su qualsiasi scheda tecnica è se il numero in evidenza sia una portata statica o dinamica. Una portata statica descrive una tenuta in posizione fissa — la prova è una tenuta in compressione di circa 1 ora [S2] — mentre una portata dinamica descrive il carico in rotolamento, testato a 3 mph per 8 ore al giorno secondo ICWM e a 4 mph su pavimento liscio secondo ANSI MH31.1 [S2]. Poiché l'attrito e la resistenza al rotolamento aggiungono sollecitazioni che una tenuta statica non produce, la portata dinamica è sempre inferiore a quella statica per la stessa ruota girevole [S17]. Se si dimensiona un carrello in movimento sul valore statico, si sottostima il carico di rotolamento che il cuscinetto sostiene realmente, e l'esito riportato è il grippaggio del cuscinetto in 6–12 mesi [S1]. Un carrello dimensionato sulla portata statica sviluppa un guasto al cuscinetto in 6–12 mesi [S1]. Le portate statiche restano appropriate solo per attrezzatura permanentemente ferma, come basi di trasformatori o macchinari non spostabili; tutto ciò che rotola richiede una portata dinamica [S1]. Prima di accettare un'offerta, chiedere al fornitore di indicare a quale tipo di portata si riferisce il valore e a quale velocità di riferimento è stato misurato — la capacità dinamica diminuisce all'aumentare della velocità oltre il riferimento nominale [S2].

Calcolare il carico per ruota con la regola (N-1), poi applicare un fattore di sicurezza

Dividere il peso totale per il numero di ruote presuppone che ciascuna riparta il carico in modo uniforme, condizione vera solo su un pavimento perfettamente piano con un carrello nuovo [S11]. Su pavimenti irregolari una ruota può sollevarsi da terra, cosicché le restanti sostengono più del loro quota nominale; la prassi raccomandata è dividere per (N-1) — per un carrello a quattro ruote, dividere per 3 [S1,S6,S16]. Un carico non centrato e pavimenti irregolari possono facilmente raddoppiare il carico effettivo su una singola ruota, ed è per questo che il fattore di sicurezza conta quanto la divisione [S1]. Ruote sottodimensionate si impiazzano, si crepano o rompono il cuscinetto di rotazione sotto questi carichi [S11]. Le fonti raccomandano fattori di sicurezza in un intervallo piuttosto che un valore unico: almeno 1,5 [S5]; da 1,25 a 1,5 per la movimentazione ordinaria in magazzino [S16]; un fattore del 30 percento in un esempio svolto [S11]; un margine del 25 percento sulla capacità dinamica [S17]. Nessun fattore obbligatorio unico è stabilito; la scelta dipende da quanto è irregolare il pavimento, da quanto urto incontra il percorso e dal fatto che il carrello sia spinto o trainato [S1,S16]. Per pavimenti disomogenei, piastre di banchina o servizio con urti, una fonte raccomanda di innalzare il fattore a 2,5x–3x invece di 1,5x [S1]. Quando si redige la richiesta di offerta, dichiarare la base di ripartizione e il fattore che si vuole applicare, così la portata del fornitore può essere verificata contro il vostro calcolo e non contro il suo.

Abbinare materiale della ruota e tipo di cuscinetto al ciclo di lavoro

Impiazzatura e grippaggio del cuscinetto dipendono entrambi dal ciclo di lavoro, non soltanto dal valore di carico. L'impiazzatura si forma più spesso su ruote in poliuretano e gomma rimaste ferme a lungo sotto carico pesante; gli interventi correttivi sono una mescola più dura, un diametro maggiore o un cambiamento delle abitudini di stazionamento [S10]. Un fornitore riferisce che il poliuretano Shore 95A su anima in alluminio resiste all'impiazzatura e alla delaminazione meglio delle mescole più morbide [S3]. Il tipo di cuscinetto determina ciò che la ruota sopporta in movimento: i cuscinetti a rulli sono la scelta predefinita per il servizio pesante e gestiscono bene gli urti, i cuscinetti a sfere di precisione con tenuta offrono una minore resistenza al rotolamento a costo maggiore, e i cuscinetti a rulli conici sostengono la capacità più elevata [S23]. Sulle banchine, ogni transizione su piastra provoca picchi di carico di 3–5x, e per qualsiasi carrello da banchina sono raccomandati cuscinetti a rulli o a rulli conici [S1]. La marcia continua alla capacità nominale abbrevia la vita utile, perché le portate sono definite per servizio intermittente; per l'uso 24/7, ridurre del 25–33% [S23]. La temperatura è un vincolo a sé: oltre 80°C o sotto −20°C sono richieste ruote speciali resistente al calore [S5]. Se il percorso attraversa piastre di banchina o giunti di dilatazione, chiedere al fornitore la portata agli urti e il tipo di cuscinetto che sta dietro, non solo la capacità dichiarata.

Rifiutare forcelle sottili, a singola faccia o con barra filettata

La fessurazione della forcella è un problema costruttivo prima ancora che un problema di carico. Il minimo raccomandato è una lamiera d'acciaio della forcella di almeno 5,5 mm con struttura saldata a doppia faccia, che un fornitore riferisce essere il 30 percento più resistente della saldatura a singola faccia [S13]. Per il servizio più gravoso — 350–1200 kg per ruota in uso industriale — sono specificate lamiere spesse 8–12 mm con telaio ruota saldato [S20]. Il metodo di montaggio conta quanto lo spessore della lamiera: per attrezzatura a carico elevato oltre 1 tonnellata sono preferiti la saldatura della piastra superiore o il fissaggio a bulloni, mentre l'inserimento con barra filettata è vietato [S13]. Per attrezzatura ultra-pesante oltre 3 tonnellate, un fornitore specifica una ruota da 8 pollici irrobustita con forcella in piastra da 10 mm e cuscinetti a rulli aghi personalizzati [S13]. Quando si esamina un disegno della forcella, verificare insieme spessore della lamiera, simbolo di saldatura e metodo di fissaggio — una lamiera spessa su barra filettata non supera comunque la prova del montaggio. Richiedere la specifica di saldatura e lo spessore della lamiera per iscritto prima dell'ordine, perché sono le due variabili che decidono se la struttura crepa sotto urti ripetuti.

Stabilire un piano di manutenzione adeguato al tipo di cuscinetto

• Ingrassare i cuscinetti ogni 3–6 mesi in uso normale, ogni mese nei cicli gravosi.
• Ispezionare le ruote per impiazzature — segno che il carrello è rimasto troppo a lungo fermo sotto carico.
• Verificare i bulloni del perno di rotazione sui carrelli standard ogni pochi mesi; i perni allentati sono il guasto più comune del pivot.
• Sorvegliare il distacco della banda di rotolamento sul poliuretano — una fessurazione capillare tra banda e mozzo.
• Eseguire trimestralmente un controllo di 5–10 minuti per ruota su un carrello a quattro ruote per cogliere in tempo i problemi di rotazione.
• Ruotare le ruote ogni 3 mesi e pulire lo sporco dalla pista di rotazione.
• Sostituire le ruote in base a usura, corrosione, danno alla ruota o guasto del cuscinetto, non a un calendario fisso.

Verificare che la portata sia avallata da una norma di prova nominata

Una portata senza metodo di prova alle spalle non è verificabile, e una fonte riferisce che le portate delle importazioni economiche sono tipicamente gonfiate del 30–50 percento [S1]. Il protocollo ICWM definisce una capacità nominale mediante rotolamento continuo a 3 mph su calcestruzzo o acciaio lisci per un minimo di 10 miglia sotto carico nominale senza guasti, con criteri di guasto che includono grippaggio del cuscinetto, deformazione della ruota, cedimento del perno e brinellizzazione della pista [S7]. ANSI MH31.1 e ICWM definiscono portate statiche, dinamiche, agli urti e a fatica, ciascuna con propri metodi di prova e modalità di guasto tipiche [S2]. ISO 22883 copre qualità e sicurezza delle ruote industriali per velocità fino a 1,1 m/s (4 km/h) con oltre 50.000 cicli di fatica [S30]. Un protocollo di prova distinto applica il 150 percento del carico nominale per 24 ore in prova statica e cicla a 5 km/h per oltre 100.000 cicli in prova dinamica [S8]. Le ruote non conformi comportano responsabilità per infortuni e cause legali ai sensi della Direttiva Macchine UE 2006/42/CE, quindi ove la direttiva si applichi vanno richiesti la Dichiarazione di Conformità e la marcatura CE [S29]. In fase di selezione, chiedere la norma di prova, il rapporto di prova o la dichiarazione, e la velocità di riferimento — una portata misurata a 3 mph non regge a 5 mph [S2].

Non stabilito dalle fonti

• Nessuna capacità di carico nominale pubblicata dal produttore per ruota con fattore di sicurezza dichiarato per un prodotto specifico.
• Nessun valore di compressione permanente, rimbalzo o carico statico massimo raccomandato per i materiali delle ruote.
• Nessuna velocità/carico nominale specifica del cuscinetto o intervallo di lubrificazione raccomandato per un modello specifico di ruota.
• Nessun carico nominale per una specifica assemblinga della forcella.
• Nessuna busta operativa completa (intervallo di temperatura, compatibilità chimica, tipo di pavimento) per una ruota specifica.
• Nessun schema di fori specifico o calcolo della ripartizione del carico per una data attrezzatura.
• Nessun programma di manutenzione completo del produttore con limiti di usura e criteri di sostituzione.
• Nessun documento di certificazione o rapporto di prova per una ruota specifica.
• Nessun dato quantificato sulla frequenza delle modalità di guasto (impiazzatura vs grippaggio del cuscinetto vs rottura della forcella).

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