Колёса из резины для средних и тяжёлых нагрузок: какую нагрузку они несут по сравнению с полиуретаном, нейлоном и сталью

При одинаковом размере резина находится внизу шкалы грузоподъёмности

Низкий показатель резины — не особенность одной каталожной позиции. Это самый мягкий материал протектора в семействе, и одна серия позволяет сравнивать сопоставимое с сопоставимым: одинаковая оснастка, одинаковая монтажная плита, одинаковая ось, меняется только колесо⁵. В линейке 5x2 Series 40 одного производителя разброс достаточно велик, чтобы определиться с материалом, не рассматривая ничего другого⁵.

Разрыв сохраняется и за пределами одной товарной линейки

Не стоит считать цифру 400 lb простой причудой одного производителя. Нейлоновое колесо 4x2 с креплением на пластине имеет номинальную нагрузку 800 lb — ту же номинальную нагрузку, что и полиуретановое колесо 5x2, но при меньшем диаметре^2,5. То, что нейлон дает такой показатель в колесе меньшего размера, говорит о том же, что и таблица сопоставимых серий: грузоподъемность определяется не резиной. Один поставщик прямо заявляет, что нейлон выдерживает больший вес, чем многие резиновые или полиуретановые колеса того же размера¹⁹. Опубликованные поставщиком диапазоны для колеса размером 5-inch относят резину к нижней части диапазона, но это ориентировочные значения со страниц поставщиков, а не пределы, которые можно закладывать в спецификацию²⁰.

Номинальная нагрузка — это верхний предел, который должны обеспечить подшипник и геометрия колеса

Заявленная грузоподъемность — это то, что колесо может нести, только если остальная часть сборки соответствует. Тип подшипника ограничивает нагрузку, которую колесо фактически способно обеспечить, поэтому колесо с высокой номинальной нагрузкой и дешевым подшипником не достигнет своего показателя²¹. Роликовые подшипники — стандартный выбор для тяжелых условий, а конические роликовые подшипники — вариант с наибольшей грузоподъемностью, поэтому указываемый подшипник задает реальный верхний предел под резиновым протектором²¹. Геометрия работает так же: больший диаметр и ширина распределяют нагрузку по большей площади и снижают давление на пол и на колесную опору^17,20. Когда вы сравниваете резиновое колесо с полиуретановым, проверьте, что в обоих коммерческих предложениях указан один и тот же класс подшипника и одинаковые диаметр и ширина, иначе показатели грузоподъемности несопоставимы.

Преобразуйте опубликованную номинальную нагрузку в грузоподъемность, которую необходимо указать

• ✓Применяйте коэффициент запаса к динамической номинальной нагрузке, а не к статической.
• ✓Используйте 2x как минимальный коэффициент для тяжелых условий и повышайте его до 3x при уклонах или неровных полах.
• ✓Сверьте коэффициент с вашим режимом работы: опубликованные рекомендации предусматривают от 1.5x при ручном толкании по гладкому полу до 3x для применений, критичных по безопасности жизни.
• ✓Снижайте номинальную нагрузку на 25-33% для режима 24/7 по сравнению с эталонным режимом 8 hr/day.
• ✓Снижайте нагрузку дополнительно на 20-30% для треснувших или неровных полов, которые создают ударную нагрузку.
• ✓Снижайте нагрузку на 15-20% при работе поворотного колеса под нагрузкой и на 25-40%, когда тележку толкают боком.
• ✓Проверьте скорость: выше эталонного значения ~3 mph (1.1 m/s) грузоподъемность снижается.

Если тележка паркуется с грузом, подбирайте резину ниже ее номинала

Резина подвержена холодному течению под длительной статической нагрузкой. Когда нагрузка на колесо в течение более 12 часов превышает примерно 60% номинальной грузоподъемности, резина, полиуретан и TPR подвержены ползучести и образованию площадок, тогда как чугун и кованая сталь — нет¹. В собственной таблице колес одного производителя резина отмечена как способная образовывать площадки при парковке с грузом⁵. В публикации предлагается подбирать самое нагруженное колесо так, чтобы нагрузка на него составляла не более 70% его динамической номинальной нагрузки, еженедельно менять места парковки или использовать опускаемые домкратные опоры, которые поднимают колеса над полом¹. Для тележки, которая стоит с грузом всю ночь, ваш расчет при подборе должен укладываться именно в этот предел в 70%, а не в каталожную номинальную нагрузку.

Что дает резина: усилие толкания и защита пола

Мягкая резина деформируется под нагрузкой и поглощает энергию в пятне контакта, поэтому толкать ее труднее, чем более твердые протекторы³. В таблице ниже приведен набор коэффициентов одного издателя, измеренных как установившееся усилие толкания при нагрузке 1,000 lb³.

Какие доказательства испытаний требовать перед заказом

• ✓Уточните, какой стандарт подтверждает заявленную грузоподъёмность и распространяется ли он на изделие в сборе целиком или только на колесо.
• ✓Уточните, является ли опубликованное значение динамическим или статическим.
• ✓Запросите основание для испытаний по ISO 22883, который охватывает ручное толкание и механическое перемещение со скоростью до 1.1 m/s при 50,000+ циклах усталостных испытаний.
• ✓Для оборудования, предназначенного для европейского рынка, запросите методы испытаний по DIN EN 12527 и подтверждение области применения DIN EN 12533 для тяжёлых условий.
• ✓Запросите ссылку на стандарт эксплуатационных характеристик ANSI/ICWM, на котором основана заявленная грузоподъёмность.
• ✓Запросите сертификаты на материалы и прослеживаемость, если тележка эксплуатируется в регулируемой среде.

Коммерческие данные, которые необходимо собрать самостоятельно

• ✓Цена за единицу для кастера указанного вами размера, класса подшипника и крепления.
• ✓Стоимость резиновой формы или технологической оснастки и информация о том, является ли она единовременной или амортизируемой.
• ✓MOQ для стандартной каталожной позиции в сравнении с индивидуальной конфигурацией.
• ✓Заявленный срок поставки для резины в сравнении с полиуретаном и сталью при одинаковом размере.
• ✓Сохраняется ли цена, если позже изменить материал колеса при той же монтажной плите.

Где источники расходятся

Для спецификации резины важны два расхождения: указываемый диапазон нагрузок для резины и какой коэффициент запаса применять. Держите оба числа на виду и проверяйте по своему поставщику, а не выбирайте одно из них.

Sources

1. 1 casterhq.com — Industry publication
2. 2 casterhq.com — Industry publication
3. 3 casterhq.com — Industry publication
4. 5 hywproducts.com — Manufacturer technical documentation
5. 6 casterresource.com — Industry publication
6. 7 casterhq.com — Industry publication
7. 13 casterhq.com — Industry publication
8. 14 thecasterguy.com — Industry publication
9. 17 bullcaster.com — Manufacturer technical documentation
10. 19 atlantacaster.com — Manufacturer technical documentation
11. 20 www.skt1m.com — Unclassified source
12. 21 www.qualitycastersupply.com — Unclassified source
13. 28 www.skt1m.com — Unclassified source
14. 29 www.dersheng.com.tw — Manufacturer technical documentation
15. 30 www.infordcaster.com — Manufacturer technical documentation