Prevenir achatamento, travamento de rolamentos e trincas no suporte: o que especificar e o que verificar

Primeiro, descartar capacidades apenas estáticas

A primeira coisa a verificar em qualquer ficha técnica é se o número de destaque é uma capacidade estática ou dinâmica. Uma capacidade estática descreve uma sustentação parada — o teste é uma compressão de cerca de 1 hora [S2] — enquanto uma capacidade dinâmica descreve a carga em rolamento, testada a 3 mph por 8 horas/dia segundo ICWM e a 4 mph em piso liso segundo ANSI MH31.1 [S2]. Como o atrito e a resistência ao rolamento adicionam tensões que uma sustentação parada não produz, a capacidade dinâmica é sempre inferior à estática para o mesmo rodízio [S17]. Se você especifica um carrinho em movimento pelo número estático, subestima o esforço de rolamento que o rolamento realmente suporta, e o resultado relatado é falha do rolamento em 6–12 meses [S1]. Um carrinho especificado pela capacidade estática desenvolve falha de rolamento em 6–12 meses [S1]. As capacidades estáticas continuam apropriadas apenas para equipamentos permanentemente parados, como bases de transformadores ou máquinas imóveis; tudo o que rola precisa de uma capacidade dinâmica [S1]. Antes de aceitar uma cotação, peça ao fornecedor que declare a que tipo de capacidade o número se refere e a que velocidade de referência foi medido — a capacidade dinâmica cai à medida que a velocidade ultrapassa a referência nominal [S2].

Calcular a carga por rodízio pela regra (N-1) e depois aplicar um fator de segurança

Dividir o peso total pelo número de rodízios pressupõe que todas as rodas dividem a carga igualmente, o que só é verdade em piso plano com um carrinho novo [S11]. Em pisos irregulares um rodízio pode ficar no ar, e os restantes suportam mais do que sua parcela nominal; a prática recomendada é dividir por (N-1) — para um carrinho de quatro rodízios, dividir por 3 [S1,S6,S16]. Carga descentralizada e pisos irregulares podem facilmente dobrar a carga efetiva sobre um único rodízio, e é por isso que o fator de segurança importa tanto quanto a divisão [S1]. Rodas subdimensionadas achatam, trincam ou quebram o rolamento giratório sob essas cargas [S11]. As fontes recomendam fatores de segurança em uma faixa, não um número único: pelo menos 1,5 [S5]; 1,25 a 1,5 para movimentação normal de armazém [S16]; um fator de 30 por cento em um exemplo resolvido [S11]; e uma margem de 25 por cento sobre a capacidade dinâmica [S17]. Nenhum fator obrigatório único está estabelecido; a escolha depende de quão irregular é o piso, de quanto choque o percurso impõe e se o carrinho é empurrado ou rebocado [S1,S16]. Para pisos irregulares, placas de doca ou serviço com impacto, uma fonte recomenda elevar o fator para 2,5x–3x em vez de 1,5x [S1]. Ao redigir a RFQ, declare a base de divisão e o fator que deseja aplicar, para que a capacidade do fornecedor possa ser conferida com a sua aritmética, não com a dele.

Associar material da roda e tipo de rolamento ao ciclo de trabalho

Achatamento e travamento do rolamento são ambos condicionados pelo ciclo de trabalho, não apenas pelo número de carga. O achatamento forma-se com maior frequência em rodas de poliuretano e borracha que ficaram paradas sob carga pesada por longos períodos; as correções são um composto mais duro, um diâmetro maior ou uma mudança no hábito de estacionamento [S10]. Um fornecedor relata que poliuretano Shore 95A sobre núcleo de alumínio resiste melhor ao achatamento e à delaminação do que compostos mais macios [S3]. O tipo de rolamento define o que o rodízio suporta em movimento: rolamentos de rolos são o padrão para serviço pesado e lidam bem com choque, rolamentos de esferas de precisão selados oferecem menor resistência ao rolamento a custo maior, e rolamentos cônicos de rolos suportam a maior capacidade [S23]. Em aplicações de doca, cada transição de placa gera picos de carga de 3–5x, e rolamentos de rolos ou cônicos são recomendados para qualquer carrinho de doca [S1]. A operação contínua na capacidade nominal encurta a vida útil, porque as capacidades são definidas para serviço intermitente; para uso 24/7, reduza em 25–33% [S23]. A temperatura é um limite separado: acima de 80°C ou abaixo de −20°C, são exigidos rodízios especiais resistentes ao calor [S5]. Se o percurso cruza placas de doca ou juntas de dilatação, peça ao fornecedor a capacidade de choque e o tipo de rolamento por trás dela, não apenas a capacidade divulgada.

Rejeitar suportes finos, de face única ou com barra rosqueada

A trinca do suporte é um problema de construção antes de ser um problema de carga. O mínimo recomendado é uma chapa de aço do suporte de pelo menos 5,5 mm com estrutura soldada de face dupla, que um fornecedor relata ser 30 por cento mais resistente que a solda de face única [S13]. Para serviço mais pesado — 350–1200 kg por rodízio em uso fabril — são especificadas chapas espessas de 8–12 mm com estrutura de roda soldada [S20]. O método de montagem importa tanto quanto a espessura da chapa: para equipamentos de carga pesada acima de 1 tonelada, preferem-se a soldagem da placa superior ou a fixação por parafusos, e a inserção por barra rosqueada é proibida [S13]. Para equipamentos ultra-pesados acima de 3 toneladas, um fornecedor especifica uma roda de 8 polegadas reforçada com suporte de chapa de 10 mm e rolamentos de agulhas personalizados [S13]. Ao revisar um desenho do suporte, verifique em conjunto a espessura da chapa, a indicação de solda e o método de fixação — uma chapa espessa em barra rosqueada ainda falha na montagem. Exija a especificação de solda e a espessura da chapa por escrito antes do pedido, porque são essas as duas variáveis que decidem se a estrutura trinca sob choques repetidos.

Estabelecer um plano de manutenção compatível com o tipo de rolamento

• Reengaxar os rolamentos a cada 3–6 meses em uso normal, mensalmente em ciclos pesados.
• Inspecionar as rodas quanto a achatamento — sinal de que o carrinho ficou parado demais sob carga.
• Verificar os parafusos do pino-rei em equipamentos padrão a cada poucos meses; pinos-rei frouxos são a falha mais comum do giro.
• Observar a separação da banda de rodagem no poliuretano — uma fresta capilar entre banda e cubo.
• Fazer trimestralmente uma verificação de 5–10 minutos por rodízio em um carrinho de quatro rodízios para detectar cedo problemas no giro.
• Girar as rodas a cada 3 meses e limpar detritos da pista de rolagem.
• Substituir rodízios por desgaste, corrosão, dano da roda ou falha do rolamento, não por um cronograma fixo.

Verificar se a capacidade é respaldada por uma norma de ensaio nomeada

Uma capacidade sem método de ensaio por trás não pode ser conferida, e uma fonte relata que capacidades de importações baratas são tipicamente infladas em 30–50 por cento [S1]. O protocolo ICWM define uma capacidade nominal por rolamento contínuo a 3 mph sobre concreto ou aço liso por no mínimo 10 milhas sob carga nominal sem falha, com critérios de falha que incluem travamento do rolamento, deformação da roda, falha do pino-rei e indentação Brinell da pista [S7]. ANSI MH31.1 e ICWM definem capacidades estáticas, dinâmicas, de choque e de fadiga, com seus próprios métodos de ensaio e modos de falha típicos [S2]. A ISO 22883 cobre qualidade e segurança de rodas industriais para velocidades de até 1,1 m/s (4 km/h) com mais de 50.000 ciclos de fadiga [S30]. Um protocolo de ensaio separado aplica 150 por cento da carga nominal por 24 horas em ensaio estático e cicla a 5 km/h por mais de 100.000 ciclos em ensaio dinâmico [S8]. Rodízios fora de conformidade acarretam responsabilidade por acidentes e passivos legais sob a Diretiva Máquinas da UE 2006/42/CE, portanto, onde a diretiva se aplica, devem ser solicitados a Declaração de Conformidade e a marcação CE [S29]. Ao montar a lista curta, peça a norma de ensaio, o relatório de ensaio ou a declaração, e a velocidade de referência — uma capacidade medida a 3 mph não se sustenta a 5 mph [S2].

Não estabelecido pelas fontes

• Nenhuma capacidade de carga nominal publicada pelo fabricante por rodízio com fator de segurança declarado para um produto específico.
• Nenhum valor de deformação permanente por compressão, resiliência ou carga estática máxima recomendada para os materiais das rodas.
• Nenhuma velocidade/carga nominal específica de rolamento ou intervalo de lubrificação recomendado para um modelo específico de rodízio.
• Nenhuma carga nominal para um conjunto de suporte específico.
• Nenhum envelope operacional completo (faixa de temperatura, compatibilidade química, tipo de piso) para um rodízio específico.
• Nenhum padrão de furação específico ou cálculo de distribuição de carga para um equipamento dado.
• Nenhum cronograma de manutenção completo do fabricante com limites de desgaste e critérios de substituição.
• Nenhum documento de certificação ou relatório de ensaio para um rodízio específico.
• Nenhum dado quantificado de frequência dos modos de falha (achatamento vs travamento do rolamento vs trinca do suporte).

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