Грузоподъёмность чугунных колёс в зависимости от диаметра колеса и ширины беговой дорожки: как читать номинальную нагрузку на колесо и сравнивать поставщиков

Сначала проверьте, что именно описывает число номинальной нагрузки

Прежде чем сравнивать любые два значения, установите, что именно каждое из них учитывает. Грузоподъемность определяется всей колесной опорой в сборе — колесом, осью, вилкой, поворотным узлом, способом крепления и состоянием пола, — поэтому значение для отдельного колеса и значение для собранной опоры не взаимозаменяемы²⁰. У колесных опор с одним колесом номиналы колеса и опоры совпадают. У опор с двумя колесами, где два колеса сидят на одной оси, грузоподъемность на опору обычно составляет 1.5-2x от значения на колесо, поскольку оба колеса делят нагрузку¹¹. Прежде чем использовать значение, уточните, какое из этих двух чисел указано в каталоге. Разобранный пример показывает, насколько важна база расчета. Чугунное колесо размером 6 x 2 in с роликовым подшипником указано как колесо отдельно с нагрузкой 1,500 lb⁴. Тот же размер и подшипник в составе жесткой колесной опоры без шкворня имеют номинал 1,400 lb, при этом серия рассчитана на 2,000 lb/ea¹³. Ни в одном из указаний не сказано, является ли значение статическим или динамическим, поэтому рассматривайте эти два значения как разные области применения, а не как противоречие, которое нужно устранить. Для собственного подбора практическое правило таково: любое значение, у которого не указана база расчета, считайте непригодным, пока поставщик не подтвердит его. Спросите, относится ли число к колесу или к опоре и является ли оно статическим или динамическим.

Подберите диаметр и ширину протектора под ваш класс нагрузки, а затем запросите значение у производителя

Диаметр и ширина протектора — это две переменные, которые вы указали; источники сходятся в направлении их влияния, но не в арифметике. Колёса большего диаметра легче катятся, лучше преодолевают препятствия и более эффективно распределяют вес^16,24. Более широкие протекторы распределяют нагрузку по большей площади контакта и выбираются для тяжёлых нагрузок на неровных полах^16,25. Ни для одной из этих зависимостей нет числового коэффициента, на который можно умножить. Вместо этого есть рекомендации для предварительного отбора по классу нагрузки, причём это общие рекомендации для колёсных опор, а не специфичные для чугунных колёс. Диапазоны составляют 3-5 in для лёгкой нагрузки, 4-6 in для средней нагрузки и 6-12 in для тяжёлой нагрузки². Чугунные и стальные колёса попадают в диапазон 1000 kg и выше на одну колёсную опору, при этом перед выбором проверяют защиту пола и уровень шума¹⁷. Используйте эти диапазоны, чтобы убедиться, что выбранный диаметр относится к нужному классу, а не для расчёта грузоподъёмности. Что касается самой грузоподъёмности, диапазон широк. Чугунные сменные колёса доступны с номинальной нагрузкой до 40,000 lb на колесо в самых больших диаметрах; стандартные промышленные размеры обычно составляют 1,000 to 15,000 lb на колесо⁴. Именно из-за такого разброса таблица зависимости от диаметра и ширины имеет значение: ваш размер 6 x 2 in находится намного ниже верхнего предела, и только собственная таблица производителя покажет, в какую часть диапазона он попадает. Запросите такую таблицу с разбивкой по диаметру и ширине протектора у каждого рассматриваемого поставщика.

Выбирайте подшипник и ось, помня, что подшипник повышает несущую способность, но не задаёт номинальную нагрузку

Роликовые подшипники, как правило, имеют более высокую несущую способность, чем шариковые, поскольку распределяют нагрузку по большей площади поверхности¹⁸. Для тяжёлых нагрузок предпочтительны роликовые подшипники или шариковые подшипники 6204, несущая способность которых более чем на 30% выше, чем у обычных подшипников². Поэтому роликовый подшипник является разумным выбором по умолчанию для чугунного колеса в тяжёлых промышленных условиях эксплуатации. Не следует понимать это так, что подшипник задаёт вашу номинальную нагрузку. Подшипник может обеспечивать более плавное вращение колеса под нагрузкой, но несущая способность определяется всей колёсной опорой в сборе — колесом, осью, вилкой, поворотным узлом, способом монтажа и состоянием пола²⁰. Подшипник — лишь один элемент в этой цепи, а не вся цепь. Разобранный пример показывает сопутствующие комплектующие, которые идут с тяжёлым чугунным колесом: чугунное колесо 6 x 2 in с роликовым подшипником, твёрдостью Brinell 145 и осью 1/2 in, на неповоротной колёсной опоре без шкворня¹³. При подборе сообщите поставщику необходимый вам внутренний диаметр подшипника и размер оси, а также спросите, какие ограничения по нагрузке и скорости они указывают для такого сочетания подшипника и посадочного отверстия. Ни один источник в этом наборе не публикует таких данных.

Задайте нагрузку на одну колесную опору, которую вы действительно укажете

Каталожный показатель — это верхний предел, а не целевое значение. Источники сходятся в том, что нужен запас сверх расчётной статической нагрузки. Но они не согласны в его величине: не менее 20% сверх расчётной нагрузки¹¹, коэффициент запаса 1.5 или более², 20-30% сверх расчётного минимума²³ или деление общего веса на число колёс минус одно, а затем покупка с запасом 20% сверх этого¹⁷. Считайте эти значения ориентировочными, взятыми из указанных источников, а не требованием стандарта, и выбирайте то, которое оправдано вашим режимом эксплуатации. Динамический режим добавляет запас сверх этого. Динамическую нагрузку на одну колесную опору можно рассчитать как статическую нагрузку, умноженную на коэффициент ускорения 1.1-1.3, коэффициент неравномерности распределения 1.1-1.5 и коэффициент внешних условий больше 1 на шероховатых, горячих или коррозионных поверхностях¹⁸. Резкие пуски и остановки определяют коэффициент ускорения, неравномерное распределение нагрузки определяет коэффициент распределения, а шероховатые или неровные полы, высокая температура или коррозионные среды определяют коэффициент внешних условий выше 1¹⁸. При частых ударах на порогах рекомендуемым решением является повышение грузоподъёмности и использование герметизированных подшипников²⁵. Выполните расчёт для своей тележки, прежде чем указывать цифры. Возьмите нагруженный вес, разделите его на число колесных опор, которые планируете нагружать, примените выбранный запас, затем примените динамические коэффициенты, соответствующие вашему маршруту. Полученное число — это нагрузка на одну колесную опору, которую вы указываете в RFQ, а не каталожный показатель.

Подтвердите конфигурацию крепления, прежде чем выпускать запрос RFQ

• ✓Убедитесь, что размер верхней плиты и схема отверстий под болты совпадают с вашей рамой: у одного чугунного колеса в сборе в каталоге указана верхняя плита 4 x 4-1/2 in со схемой 2-5/8 x 3-3/8 in и пазами до 3 x 3 in.
• ✓Уточните рекомендуемый размер болта для плиты — для этого колеса указано 3/8 in.
• ✓Убедитесь, что размер оси и диаметр отверстия соответствуют вашему колесу и ригу: для этого колеса указан диаметр 1/2 in и пресс-маслёнка.
• ✓Убедитесь, что монтажная высота проходит по вашей раме: для этого колеса указано 7.5 in.
• ✓Попросите поставщика подтвердить, что номинальная грузоподъёмность относится именно к той конфигурации крепления, которую вы заказываете, поскольку грузоподъёмность определяется изделием в сборе.

Решите, допустим ли чугун для вашего пола и режима работы

Чугун — это твёрдый, неэластичный материал протектора, и это имеет последствия помимо нагрузки. Чугунные колёса постепенно изнашиваются, трескаются и повреждают бетонные полы при экстремальных нагрузках, особенно при поворотах и на стыках пола⁴. На литейных производствах и в тяжёлой промышленности такой износ обычно считается частью условий эксплуатации; для зон, чувствительных к состоянию пола, колёса из полиуретана на чугунном сердечнике добавляют защитный слой протектора⁴. Шум — вторая проверка. Для чугунных и стальных колёс защита пола и шум — это два пункта, которые нужно подтвердить перед выбором¹⁷. Если ваша тележка перемещается через зоны, где работают люди, или по чистовым полам, взвесьте это с требуемым классом нагрузки, прежде чем сравнивать цены. Если ваш маршрут проходит по чувствительным к состоянию пола зонам, решение о материале принимается раньше коммерческого. Полиуретан на чугунном сердечнике сохраняет чугунный сердечник, несущий нагрузку, и слой протектора между колесом и полом⁴. Решите этот вопрос в первую очередь, потому что от него зависит, какие колёса вы будете запрашивать.

Перед сравнением цен приведите предложения к единой базе

Стоимость колеса с кронштейном определяется материалом, допустимой нагрузкой, размером и типом колеса, а также типом подшипника, поэтому два предложения, различающиеся хотя бы по одному из этих параметров, несопоставимы^14,21. Цена за единицу одного изделия в сборе и цена за единицу другого ничего не говорят, если в обоих предложениях не указана одинаковая база нагрузки, колесо и подшипник²¹. Попросите каждого поставщика подготовить предложение исходя из одинаковой нагрузки на колесо, режима работы, колеса и подшипника, а также конфигурации крепления, и указать, какие факторы затрат включены, а какие исключены²¹. Ступени скидок за объём — часть этой картины: одно колесо с кронштейном в этом наборе источников стоит $213-$235 со скидками 5% при 50 шт., 10% при 100 и 15% при 200²¹. Это единичный продукт, а не рыночный ориентир, но он показывает структуру, по которой следует просить обоих участников торгов представить предложения заново. В сам запрос предложения нужно включить два требования. Запросите таблицу зависимости допустимой нагрузки от диаметра x ширины беговой дорожки, поскольку ни один источник в этом наборе её не публикует. Запросите условие нагрузки, лежащее в основе каждого номинала, — статическое или динамическое, — поскольку ни один источник этого также не указывает.

Где источники расходятся и что уточнять

Две цифры, которые покупатель, скорее всего, назовёт, — это грузоподъёмность колеса 6 x 2 in и запас безопасности, и ни один из источников не даёт однозначного ответа. Сохраняйте обе позиции видимыми и задайте вопрос поставщику.

Sources

1. 2 www.carsuncastor.com — Manufacturer technical documentation
2. 4 castercentral.com — Industry publication
3. 11 casterhq.com — Industry publication
4. 13 www.casterspecialists.com — Industry publication
5. 14 www.secure-caster.com — Manufacturer technical documentation
6. 16 bullcaster.com — Manufacturer technical documentation
7. 17 www.skt1m.com — Unclassified source
8. 18 casterfty.com — Industry peer technical page
9. 20 www.infordcaster.com — Manufacturer technical documentation
10. 21 www.skt1m.com — Unclassified source
11. 23 www.kpminsencasters.com — Industry peer technical page
12. 24 consolidatedcaster.com — Manufacturer technical documentation
13. 25 atlantacaster.com — Manufacturer technical documentation