Ruote girevoli vs ruote fisse su un carrello industriale: come impostare il mix, la portata e i controlli RFQ

Partire dal layout di base 2 girevoli + 2 fisse

La configurazione più comune per un carrello per uso generale è due ruote girevoli parallele e due ruote fisse parallele, che offre sia la sterzata che il moto rettilineo [S1]. Le ruote fisse rotolano solo in avanti e all'indietro, quindi mantengono il carrello su una traiettoria retta e aggiungono stabilità; le ruote girevoli ruotano di 360 gradi attraverso una corona di rotolamento e forniscono la manovrabilità [S1][S13]. Questa combinazione è il motivo per cui il layout 2+2 mantiene la direzione ed è più facile da controllare in velocità, con una durata maggiore rispetto a un carrello a sole ruote girevoli [S23]. I carrelli a sole ruote girevoli si muovono in qualsiasi direzione, il che aiuta con carichi leggeri in spazi ristretti, ma sono più difficili da controllare [S1]. Una fonte pone un limite: 4 ruote girevoli sono indicati per carrelli leggeri sotto 500 lb totali, tratte brevi e applicazioni in cui la manovrabilità omnidirezionale conta più del mantenimento della traiettoria, e la stessa fonte dice che 4 girevoli diventano instabili sopra la velocità di camminata (3 mph) o sotto carico pesante [S23]. Questi due valori provengono da un'unica fonte di livello distributore, quindi vanno trattati come i limiti dichiarati da quella fonte e non come una soglia di settore. Un confronto calcolato rende concreta la ripartizione. Un carrello di montaggio da 600 kg in lunghi corridoi interni usa due ruote girevoli e due fisse in poliuretano, mentre un portautensili da 90 kg in una cella compatta usa quattro ruote girevoli compatte. Il carrello pesante ha bisogno della coppia fissa per mantenere la traiettoria lungo il corridoio; il supporto leggero ha più bisogno del movimento omnidirezionale che del mantenimento della traiettoria.

Decidere se il ciclo di lavoro impone il tutto-girevole o un espediente con blocco di rotazione

Se il carrello deve davvero spostarsi lateralmente o ruotare sul posto, la configurazione a sole ruote girevoli è quella che lo consente, e i blocchi di rotazione su due delle ruote possono ripristinare il moto rettilineo quando il carrello deve percorrere una distanza [S1]. Un blocco direzionale fa lo stesso lavoro in modo più controllato: fissa il moto di rotazione in direzioni predefinite e, quando attivato, la ruota girevole si comporta come una ruota fissa [S24]. È l'espediente per un carrello che passa la maggior parte del tempo in linea retta ma occasionalmente deve ruotare. C'è un limite sul tipo di blocco. Un blocco di rotazione passivo innesta un dispositivo per il movimento rettilineo e si sgancia sotto spinta laterale, e non è raccomandato per applicazioni trainate [S11]. Se il carrello verrà trainato, la scelta del blocco deve venire da una famiglia diversa. L'orientamento conta quanto il componente. In una configurazione 2 girevoli + 2 fisse, il carrello deve essere spinto o trainato dal lato delle ruote girevoli per una manovra ottimale [S10]. Porre la coppia girevole all'estremità da cui l'operatore sterza, e la coppia fissa segue.

Definire la portata per ruota dal peso totale più il margine

La portata per ruota si calcola dividendo il peso totale — carrello più carico massimo — per il numero di ruote, aggiungendo poi un margine di sicurezza del 25-30% per la distribuzione non uniforme e i carichi dinamici [S2]. Il margine non è un riempimento opzionale; copre il fatto che un carrello a quattro ruote raramente poggia su quattro ruote equamente caricate. L'esempio calcolato: un carrello da 400 lb che trasporta 600 lbs su quattro ruote dà 1000 lbs totali, 250 lbs per ruota e 300-325 lbs con il margine [S2]. Questo è il numero da inserire nella richiesta di offerta come portata per ruota. Una portata statica non è la stessa cosa di una dinamica. La portata dinamica viene stabilita tramite prove di validazione che usano velocità, altezza degli ostacoli, stato del pavimento, tempi di riposo/marcia e dimensione della ruota, e viene calcolata sulla base di una ruota in meno [S18]. La portata laterale è normalmente una considerazione per le ruote fisse [S18]. L'acquirente dovrebbe quindi chiedere al fornitore se la portata quotata è statica o dinamica e in quali condizioni di prova è stata determinata.

Scegliere diametro, materiale della banda di rotolamento e tipo di cuscinetto per forza di spinta e pavimento

Il materiale della ruota mette in relazione la capacità con la protezione del pavimento e l'assorbimento degli urti. Il nylon offre alta capacità di carico e bassa resistenza al rotolamento su pavimenti lisci; il poliuretano combina capacità sostanziosa con una migliore protezione del pavimento e un funzionamento più silenzioso; la gomma elastica offre un assorbimento degli urti più forte, anche se ruote di dimensioni equivalenti possono sostenere carichi inferiori [S4]. Le ruote dure come nylon o metallo possono graffiare o scavare pavimenti morbidi sotto carichi pesanti, mentre le ruote più morbide distribuiscono il peso e non lasciano segni [S12]. La forza di spinta risponde a tre modifiche. Aumentare il diametro della ruota di 1 inch riduce la forza di spinta di circa il 10-15%, passare da cuscinetti semplici a cuscinetti a sfere di precisione la riduce del 30-40%, e abbassare la durezza da poliuretano 95A a 85A la riduce del 15-20% ma riduce la capacità [S23]. Queste percentuali provengono da un'unica fonte di livello distributore e sono indicative, non una specifica. Una ruota più grande supera anche più facilmente i giunti del pavimento e i piccoli ostacoli perché l'ostacolo è una frazione minore del raggio della ruota, il che riduce la forza di spinta e può ridurre il carico d'impatto [S4]. Per un carrello spinto a mano, la sequenza pratica è scegliere prima il materiale della ruota adatto a pavimento e ambiente, poi dimensionare diametro e cuscinetto per portare la forza di spinta a un valore che un operatore possa muovere per tutto il turno.

Fissare l'interfaccia di montaggio prima che esca la richiesta di offerta

Le ruote con piastra usano una piastra rettangolare piatta per il montaggio, che offre una superficie di aggancio più ampia e migliora la distribuzione del carico e la stabilità; esistono sia nel tipo girevole che fisso [S13]. Le ruote con perno si montano attraverso un punto singolo, e le dimensioni da raccogliere variano in base al tipo di montaggio — piastra, perno o foro filettato [S5]. Un'offerta che non indica il tipo di montaggio non è paragonabile a una che lo indica. Il montaggio a foro filettato può offrire un'ottima stabilità quando le viti sono correttamente dimensionate e serrate, resiste all'allentamento e aiuta a mantenere l'allineamento, sostenendo una rotazione più fluida e un miglior mantenimento della traiettoria [S22]. Quel punto sull'allineamento conta in particolare per la coppia fissa, perché una ruota fissa non quadrata rispetto al telaio va contro la traiettoria rettilinea del carrello. Prima della richiesta di offerta, raccogliere altezza complessiva, diametro e larghezza della ruota e raggio di rotazione per ogni posizione, più le dimensioni specifiche del tipo di montaggio scelto [S5]. Questi sono i numeri di cui il fornitore ha bisogno per quotare un set drop-in.

Specificare freni e blocchi a partire da pavimento, pendenza e condizioni di traino

• Solo pavimento in piano: due freni disposti diagonalmente in opposizione [S23].
• Pendii, rampe o personale che si appoggia al carrello: freno a blocco totale su almeno due ruote [S23].
• Carrello da linea di traino disinserito e che deve mantenere la posizione sotto spintoni: quattro freni [S23].
• Carrello a sole ruote girevoli che deve percorrere rettilineo: blocchi di rotazione su due ruote [S1].
• Applicazione trainata: non fare affidamento su un blocco di rotazione passivo [S11].

Chiarire per iscritto le questioni di corrosione e certificazione

Le ruote in acciaio inossidabile sono raccomandate per lavaggio a pressione intenso, agenti pulenti, soluzioni caustiche, vapore e sostanze chimiche, e costano tipicamente circa il doppio delle ruote zincate [S6]. Le ruote zincate si ossidano rapidamente in questi ambienti e si guastano [S6]. Mescolare ruote in acciaio inossidabile e zincate sullo stesso carrello crea corrosione galvanica nel punto di contatto, che accelera il guasto delle zincate, quindi il set dovrebbe essere tutto inossidabile o tutto zincato [S27]. Sulla certificazione, la BS EN 12532 copre ruote e ruote girevoli industriali per applicazioni fino a 1.1 m/s (circa 4 km/h) e include nel suo campo prove dinamiche, di fatica, prestazionali e di capacità di carico [S7]. È una norma pertinente, non obbligatoria per una data applicazione. Le domande da porre al fornitore sono: quale norma sostiene la portata, se il valore è statico o dinamico, a quale velocità si applica, quale configurazione ruota-cuscinetto è stata provata e se la temperatura riduce la capacità [S7]. Per le attrezzature per la ristorazione, NSF è la certificazione che le fonti indicano come rilevante, e una forcella in acciaio inossidabile con banda di rotolamento grigia in TPR o poliuretano è descritta come adatta a attrezzature per la ristorazione certificate NSF [S27]. L'acquirente dovrebbe confermare quale certificazione richiede l'attrezzatura assemblata e abbinare le ruote a quella documentazione.

Dove le fonti sono in disaccordo o non riportano alcun valore

Not established by the sources

• Nessuna fonte fornisce valori di larghezza minima del corridoio o raggio di sterzata per la selezione girevole-vs-fissa.
• Nessuna fonte fornisce una specifica portata per ruota richiesta per un particolare design di carrello.
• Nessuna fonte indica differenze di prezzo girevole-vs-fisso, costi di attrezzatura, quantità minime d'ordine o tempi di consegna.
• Nessuna fonte stabilisce quale norma o certificazione sia obbligatoria per una data applicazione (alimentare, medica, cleanroom, a rischio).
• Nessuna fonte quantifica la resistenza allo shimmy o fornisce soglie di stato del pavimento per richiedere ruote fisse.
• Nessuna fonte fornisce una specifica completa dell'interfaccia al telaio (schema dei fori, offset/anticipo della ruota) per ruote girevoli e fisse.
• Nessuna fonte collega diametro della ruota, materiale della banda di rotolamento o tipo di cuscinetto specificamente alla selezione girevole-vs-fisso.
• Nessuna fonte fornisce criteri di prova di carico o ispezione oltre le domande da porre.

Sources

1. www.grainger.com — Industry publication
2. thecasterguy.com — Industry publication
3. conveyorparts.eu — Industry publication
4. www.grainger.com — Industry publication
5. thecasterguy.com — Industry publication
6. conveyorparts.eu — Industry publication
7. monroeengineering.com — Industry publication
8. thecasterguy.com — Industry publication
9. configurator.casterconcepts.com — Manufacturer technical documentation
10. thecasterguy.com — Industry publication
11. thecasterguy.com — Industry publication
12. algood-casters.com — Manufacturer technical documentation
13. algood-casters.com — Manufacturer technical documentation
14. casterhq.com — Industry publication
15. www.blickle.com — Manufacturer technical documentation
16. casterhq.com — Industry publication
17. www.skt1m.com — Unclassified source