Почему у колёс поворотных опор появляются площадки (флэтспоты) и как выбрать материал, грузоподъёмность и момент замены

Плоские площадки — это остаточное сжатие, а не износ

Плоская площадка — не истирание. Это пятно контакта, принявшее остаточную деформацию из-за того, что колесо стояло под нагрузкой. Площадки чаще всего образуются на колёсах из полиуретана и резины, которые долго стояли под тяжёлой нагрузкой, и ощущаются как толчкообразная вибрация при медленном движении оборудования [S3,S14]. Для резины задан порог: при тяжёлых статических нагрузках свыше 50% номинальной грузоподъёмности резиновые колёса образуют площадки согласно остаточному сжатию, описанному в ASTM D395 [S1]. Поэтому первая проверка — расчёт колеса по статическому весу, который оно будет держать, а не только по весу, который оно будет катить. Среди указанных мер исправления — более твёрдая смесь, больший диаметр или изменение привычек стоянки [S3,S14]. Если ваши тележки стоят нагруженными ночью или на выходных, считайте состояние стоянки расчётным случаем. Источники не публикуют значений остаточного сжатия или упругого отскока по материалам, поэтому ранжировать смеси численно по этим данным нельзя — можно лишь исключить мягкие и рассчитать нагрузку.

Выбор материала колеса под длительную нагрузку

Полиуретан лучше резины сопротивляется остаточному сжатию и несёт более тяжёлые грузы, тогда как мягкая резина деформируется под нагрузкой и поглощает энергию в пятне контакта [S1,S5]. Это механизм, порождающий площадки: чем мягче протектор, тем большая часть стояночной нагрузки уходит в остаточную деформацию, а не в упругое восстановление. Температура — вторая причина для исключения. Стандартный полиуретан — материал для более низких температур, и ограничивающим фактором при горячей мойке является материал колеса, а не кронштейн [S4]. Если ваш рабочий цикл включает горячую мойку или контакт с горячим продуктом, сначала проверьте температурный предел материала, прежде чем сравнивать что-либо ещё. | Материал | Максимальная рабочая температура | |---|---| | Стандартный полиуретан | ~160F [S4] | | Полипропилен | ~200F [S4] | | Нейлон | ~250F [S4] | Для нагрузок свыше 500 lbs на опору рекомендуются полиуретан или более твёрдые материалы, такие как нейлон или фенолик [S1]. Мягкую резину следует исключать там, где колесо стоит под нагрузкой: её коэффициент сопротивления качению 0,06-0,08 при 70A более чем вдвое выше 0,03 у полиуретана 95A, потому что она деформируется под нагрузкой и поглощает энергию в пятне контакта [S5]. Поскольку источники не дают испытательных значений по материалам, запросите у поставщика поведение смеси при остаточном сжатии под вашей стояночной нагрузкой.

Расчёт грузоподъёмности до запроса ценовых предложений

Заниженная грузоподъёмность — это механизм отказа, порождающий площадки, трещины и сломанные поворотные кронштейны, и обычная причина — подбор грузоподъёмности по статическому весу тележки вместо динамической нагрузки [S10]. Метод: разделить вес с грузом на число колёс минус один — или на три — и затем применить коэффициент запаса [S2,S10,S19]. Номинальная грузоподъёмность описывает прерывистую работу. Для режима 24/7 один источник указывает снижение на 25-33%, поскольку номинал предполагает прерывистую работу [S30]. Считайте это значением конкретного источника, которое нужно проверить по вашему рабочему циклу, а не фиксированным правилом. Указанные в источниках коэффициенты запаса составляют от 20% до 1,5x в зависимости от применения, состояния пола и частоты перемещения [S2,S10,S19,S21,S35,S38]. Источники не сходятся на одном значении, поэтому выберите подходящее вашему полу и циклу работы и впишите его в RFQ.

Решение: можно ли восстановить колесо с площадкой или его нужно заменить

• Измерьте биение: 0,005-0,015 дюйма — лёгкая степень — прокатывайте тележку 2-4 часа по гладкому полу, большинство восстанавливается за 24 часа, повторный контроль через 72 часа [S6].
• 0,015-0,030 дюйма — средняя степень — может восстановиться частично, но площадка образуется снова быстрее; запланируйте замену в течение 30 дней и переставьте колесо на редко используемую тележку [S6].
• Свыше 0,030 дюйма — тяжёлая степень — остаточная пластическая деформация; замените немедленно, чтобы избежать повреждения подшипников и вибрации [S6].
• Любая видимая деформация протектора — конструктивный отказ; замените независимо от измеренного биения [S6].
• После замены проверьте подшипник на шероховатость вращения и загрязнение; колёса с площадками вибрируют и повреждают подшипники [S6].
• Установите интервал осмотров по рабочему циклу: ежемесячно в фармацевтике, каждые 3-6 месяцев в интенсивной промышленности, ежегодно в лёгком коммерческом секторе [S7,S28,S31].
• Заменяйте при площадках, трещинах, отслоении протектора, биении или потере номинальной грузоподъёмности [S28,S31,S32].

Диаметр, протектор и тип подшипника под рабочий цикл

Сопротивление качению определяет силу толкания, и задаётся оно прежде всего материалом протектора и диаметром, а не типом подшипника. Выбор подшипника менее значим. Точные шариковые подшипники имеют на 20-30% меньшее сопротивление качению, чем роликовые, а конические роликовые несут более тяжёлую нагрузку, но добавляют 10-15% сопротивления по сравнению с шариковыми [S5]. Если операторы катят тележки на длинные дистанции, эта разница заслуживает проверки; если тележка по большей части стоит под нагрузкой, это не решающий фактор. Согласуйте колесо также с маршрутом, а не только с нагрузкой. Колесо, правильно рассчитанное по нагрузке, всё равно может быть слишком малым для пола, по которому едет: поэтому до фиксации диаметра пройдите весь маршрут с реальной нагрузкой [S10].

Стандарты и данные испытаний, которые следует требовать в RFQ

Для испытаний опор и колёс назван ряд стандартов, включая ICWM/ANSI MH31.1, ISO 22883, DIN EN 12532, ABMA 9, ASTM B117 и ASTM D395 [S1,S15,S18,S34]. Полезно указать их в RFQ, чтобы сообщить поставщику, из какой системы испытаний вы ожидаете данные. Чего источники не дают, так это фактических требуемых данных испытаний на нагрузку и ресурс или критериев приёмки, стоящих за этими стандартами [S15,S18,S34,S36]. Поэтому RFQ должна запрашивать сам отчёт об испытании, а не только номер стандарта: какое испытание проведено, при какой нагрузке, за сколько циклов и каким было критерий приёмки. Предложение, называющее стандарт без отчёта за ним, не позволяет сравнивать поставщиков.

Нормализация предложений перед сравнением цен

Предложения по опорам сопоставимы, только когда описывают одно и то же. Попросите каждого поставщика считать по одинаковой нагрузке, диаметру колеса, типу тормоза, монтажным размерам, требованиям к протектору, количеству и запрашиваемой документации — предложение с центральным замком и предложение с простым полным тормозом не один и тот же продукт [S8]. Затем уточните, что находится за пределами цены за единицу: стоимость образца, расходы на оснастку или кастомизацию, упаковку, отчёты об испытаниях и срок поставки, а также объём заказа, который предполагает названная цена за единицу [S8]. Более низкая цена за единицу может исчезнуть, когда в сравнение добавят переделку рамы, усилие толкания или следы на полу [S8]. Для OEM-проектов испытание образцов и подтверждение чертежей часто стоят больше, чем небольшая разница в цене за единицу [S8]. Источники не публикуют MOQ и стоимость оснастки под заказные формы, поэтому запрашивайте их прямо, а не предполагайте диапазон.

Где источники расходятся

Два решения в этой статье опираются на цифры, по которым источники расходятся. Держите обе позиции на виду и проверяйте по собственному рабочему циклу, а не выбирайте число потому, что оно встречается чаще.

Не установлено источниками

• Ни один источник не даёт значений испытаний остаточного сжатия или упругого отскока по материалам колёс, поэтому количественный рейтинг материалов установить нельзя.
• Ни один источник не даёт данных о температуре стеклования или точке размягчения материалов колёс.
• Ни один источник не даёт количественных порогов пройденного пути, скорости или рабочего цикла для образования площадок.
• Ни один источник не даёт фактических требуемых данных испытаний на нагрузку/ресурс или критериев приёмки для названных стандартов (ICWM/ANSI MH31.1, ISO 22883, DIN EN 12532, ABMA 9, ASTM B117).
• Ни один источник не даёт MOQ или стоимости оснастки под заказные формы.
• Ни один источник не даёт количественной зависимости между диаметром колеса или шириной протектора и стойкостью к площадкам.
• Ни один источник не даёт данных о деградации материалов колёс под воздействием УФ.
• Ни один источник не даёт процента потери грузоподъёмности, при котором требуется замена.
• Единый обязательный коэффициент запаса не установлен; источники указывают разные значения для разных условий.
• Пороги биения 0,005-0,030 дюйма происходят из одного источника отраслевого уровня и не подтверждены каким-либо нормативным стандартом.
• Единый обязательный интервал осмотров не установлен; источники дают разные интервалы для разных рабочих циклов и сред.

Sources

1. casterhq.com — Industry publication
2. casterhq.com — Industry publication
3. castercentral.com — Industry publication
4. castercentral.com — Industry publication
5. casterhq.com — Industry publication
6. casterhq.com — Industry publication
7. thecasterguy.com — Industry publication
8. www.secure-caster.com — Manufacturer technical documentation
9. www.ytopcaster.com — Manufacturer technical documentation
10. castercentral.com — Industry publication
11. casterhq.com — Industry publication
12. www.shangxincaster.com — Manufacturer technical documentation
13. www.kpminsencasters.com — Industry peer technical page
14. www.shangxincaster.com — Manufacturer technical documentation
15. atlantacaster.com — Manufacturer technical documentation
16. www.qualitycastersupply.com — Unclassified source
17. www.kpminsencasters.com — Industry peer technical page
18. www.infordcaster.com — Manufacturer technical documentation
19. www.shangxincaster.com — Manufacturer technical documentation
20. atlantacaster.com — Manufacturer technical documentation
21. zhoudahardware.en.made-in-china.com — Unclassified source
22. atlantacaster.com — Manufacturer technical documentation