Диаметр колеса поворотного колеса и материал беговой части в зависимости от типа пола: что установлено совокупностью доказательств

Сначала определите пол и динамическую нагрузку, и только затем диаметр или материал

Самая дорогая ошибка — выбирать размер по статической (на стоянке) грузоподъёмности и подбирать материал колеса до проверки пола. Статическая грузоподъёмность описывает стоящую тележку; как только она начинает катиться, динамические силы растут, и большинство отказов связано с подбором по статической цифре — особенно на доковых аппарелях, деформационных швах и в условиях ударных нагрузок [S7]. Каждая переменная сужает следующую: выбрать сталь, не проверив пол, — и можно получить стальное колесо на эпоксидном полу, которое повреждает покрытие; выбрать диаметр, не проверив препятствия, — и нарушить требование по зазору [S7]. Ударные события, такие как бордюры, доковые аппарели и выбоины, требуют колёс для тяжёлой работы с более толстыми вилками и усиленными обоймами, подобранных под динамическую нагрузку [S9]. Стыки, трещины, мусор и пороги повышают ударные нагрузки и усилие толкания, поэтому состояние пола — а не только нагрузка — определяет, сколько дополнительного диаметра нужно тележке [S21,S9]. Соблюдайте последовательность: сначала пол, затем препятствия, затем нагрузка, затем материал. Именно этот порядок предотвращает сочетания, которые не могут работать, — стальное колесо на чистовом полу или диаметр, слишком малый, чтобы преодолевать стыки на маршруте [S7].

Задайте диапазон диаметра колеса по нагрузке на каждое поворотное колесо

Нагрузка на колесо — это общий вес — собственная масса тележки плюс максимальная полезная нагрузка плюс оснастка — делённый на число колёс, с применённым коэффициентом запаса [S9,S10]. У тележки на четырёх колёсах на реальной поверхности может оказаться, что всю нагрузку несут три колеса, а четвёртое разгружено, поэтому деление на три, а не на четыре закладывает эту ситуацию в спецификацию [S10]. Источники приводят разные коэффициенты запаса (≥1,5; 1,5–2,0; 10–20%; 25% или деление на 3), поэтому ни одно значение не является обязательным; покупатель выбирает его под своё применение [S3,S9,S35,S8,S10]. Когда цифра на колесо определена, диапазон диаметра берётся из таблиц ниже. Два опубликованных набора диапазонов используют разные единицы и пороги, поэтому читайте тот, который соответствует тому, как выражена ваша нагрузка.

Добавьте диаметра на стыки, трещины, пороги и мусор

Тип пола меняет сопротивление качению, и именно поэтому пол — а не нагрузка — определяет дополнительный диаметр. Полированный бетон с эпоксидным покрытием — базовая линия при x1,0; необработанный бетон — x1,2; деформационные швы бетона — x1,5–2,0 на шве; шероховатый асфальт — x1,8; промышленное ковровое покрытие или антивибрационный мат — x2,5–3,5 [S1]. Более мягкие или неровные полы деформируются под пятном контакта или заставляют колесо преодолевать микронеровности, поэтому энергия уходит в пол, а не во вращение колеса, и усилие толкания растёт [S1]. Ответ — больший диаметр: он снижает силу, нужную для начала движения, легче преодолевает трещины, мусор и неровности, что уменьшает усилие и усталость при толкании [S22,S21,S9]. Растрескавшиеся швы и мусор специально требуют большего диаметра и более широкой беговой части, перекрывающей зазоры и сбрасывающей стружку [S9]. Там, где порогов не избежать, скошенные пандусы вместе с колесом большего размера снижают удар [S9]. Ни один источник не показывает, на сколько снижается усилие толкания на каждый дюйм диаметра, и ни один не указывает минимальный диаметр для конкретного размера трещины или стыка, поэтому дополнительный диаметр сверх нагрузочного диапазона нужно согласовывать с поставщиком применительно к реальному маршруту [S1,S22,S21,S9].

Выберите материал беговой части колеса под заявленный пол

Твёрдые полы требуют более мягкой беговой части, чтобы защитить поверхность и снизить шум; ковровые покрытия требуют более твёрдой беговой части, потому что мягкие колёса проваливаются и «пашут» [S2,S17,S24,S25]. Источники согласны по направлению, но не дают порога твёрдости по Шору, отделяющего мягкое от твёрдого, поэтому покупатель должен потребовать от поставщика указать твёрдость и подтвердить её применительно к полу [S17,S25,S24,S19,S18]. На твёрдом полу твёрдая беговая часть может царапать, пачкать или повреждать поверхность и шумит сильнее; на ковре мягкая беговая часть повышает усилие, нужное для перемещения тележки [S17,S24]. Таблица ниже задаёт направление для каждого типа пола.

Задайте ожидание по шуму и выберите материал и диаметр, которые его обеспечат

Резина — самая тихая беговая часть, обычно на 5–8 дБ тише сопоставимого полиуретана на плиточных полах; полиуретан — второй по тишине, а твёрдые материалы, такие как нейлон, фенольная смола и сталь, самые шумные [S4]. Упругость резины поглощает вибрацию от швов пола, порогов и неровностей поверхности — потому она и выигрывает на чувствительных к шуму плиточных полах [S4]. Мягкий полиуретан тоже снижает шум качения и применяется там, где важна более тихая рабочая обстановка [S18]. Ни один источник не даёт предела шума для конкретного применения — целевого уровня дБ для больницы или офиса — на который можно ориентироваться при проектировании, поэтому покупателю следует указать требование по шуму в запросе котировки и поручить поставщику подтвердить, какая беговая часть и какой диаметр его обеспечат [S4,S18,S19,S25].

Проверьте материал на соответствие температуре, влаге, химии и ESD

• Морозильная камера: беговая часть из нейлона или полиолефина, уплотнённые подшипники, смазка для низких температур; стандартный ПУ исключён ниже 32 °F
• Холодильная камера выше нуля: ПУ или нейлон, уплотнённые подшипники против влаги от разморозки, нержавеющие штоки
• Выше 80 °C: стандартные резина и ПУ деградируют; укажите колесо, классифицированное для этой температуры
• Мойка или пищевое производство: нержавеющие рама и крепёж, уплотнённые поворотный узел и подшипники, листинг NSF там, где есть контакт с пищевой продукцией
• Зона, чувствительная к ESD: токопроводящий материал беговой части; сверьте измеренное значение сопротивления в даташите
• Улица или морское побережье: нержавеющая или с цинконасыщенным покрытием рама, сплошная резиновая или ПУ беговая часть, на один класс выше по диаметру колеса

Что включить в запрос котировки, а что оставить открытым

• Укажите общий вес оборудования, число колёс, запас по безопасности и диаметр колеса
• Укажите тип пола, условия уборки и требуемый материал беговой части
• Укажите точный тип тормоза и частоту остановки или перемещения оборудования
• Приложите чертёж крепления, высоту, схему отверстий или данные резьбы
• Укажите требуемую маневренность, целевой уровень шума и частоту перемещений
• Назовите нужный стандарт и потребуйте сертификат; источники не ссылаются на ISO 22883, ANSI/ICWM или стандарты FDA для контакта с пищевыми продуктами

Где источники расходятся и что нужно проверить

Два пункта этого решения не установлены доказательствами. Коэффициент запаса приводится в разных значениях, и одна продуктовая линейка показывает, что больший диаметр не всегда даёт более высокую грузоподъёмность. Держите обе цифры на виду и сверяйте их с данными самого поставщика до оформления заказа.

Не установлено источниками

• Нет числового минимального диаметра колеса для каждого типа пола, привязанного к эргономическому пределу толкания/тяги ≤50 Н.
• Нет предела шума для конкретного применения (например, целевого уровня дБ для больницы или офиса), на который можно ориентироваться при проектировании.
• Нет фактических ценовых различий между диаметрами и материалами колёс, а также данных о минимальном объёме заказа и сроках поставки.
• Нет ссылок на стандарты ISO 22883, ANSI/ICWM или FDA для контакта с пищевыми продуктами.
• Нет общей таблицы «нагрузка–диаметр–материал» с динамическими и ударными коэффициентами.
• Нет числового требования к диаметру для конкретных размеров трещин, стыков или мусора.
• Нет порога твёрдости по Шору, определяющего «мягкую» или «твёрдую» беговую часть колеса для каждого типа пола.

Sources

1. casterhq.com — Industry publication
2. casterresource.com — Industry publication
3. www.carsuncastor.com — Manufacturer technical documentation
4. casterhq.com — Industry publication
5. algood-casters.com — Manufacturer technical documentation
6. casterhq.com — Industry publication
7. techincastor.com — Manufacturer technical documentation
8. atlantacaster.com — Manufacturer technical documentation
9. hywproducts.com — Manufacturer technical documentation
10. bullcaster.com — Manufacturer technical documentation
11. atlantacaster.com — Manufacturer technical documentation
12. www.hangchengparts.com — Unclassified source
13. consolidatedcaster.com — Manufacturer technical documentation
14. atlantacaster.com — Manufacturer technical documentation
15. bullcaster.com — Manufacturer technical documentation
16. techincastor.com — Manufacturer technical documentation
17. www.secure-caster.com — Manufacturer technical documentation
18. techincastor.com — Manufacturer technical documentation
19. www.kpminsencasters.com — Industry peer technical page
20. www.secure-caster.com — Manufacturer technical documentation
21. zhxpreci.com — Unclassified source