Сколько поворотных и неповоротных колёс должно быть у тележки и где их размещать?

Смешанная схема 2 поворотных + 2 неповоротных или четыре поворотных?

Поворотные колёса вращаются на 360 градусов и дают управляемость; неповоротные катятся в фиксированном направлении и дают устойчивость прямолинейного хода, поэтому оба типа часто совмещают на одной тележке [S3,S7,S13]. Больше поворотных колёс — больше маневренности, но меньше устойчивости прямолинейного хода, поэтому для восстановления хода возвращают неповоротные колёса, и баланс задаётся режимом эксплуатации, а не предпочтением [S2,S3,S13]. Тележка весом 1 000 lb, которую толкают шагом по длинному проходу, — это случай, когда четыре поворотных колеса становятся нестабильными и предпочтительна смешанная схема [S2]. Четыре поворотных колеса рекомендуются только для лёгких тележек до 500 lb общего веса, коротких пробегов или там, где всенаправленная маневренность важнее прямолинейного хода; выше скорости шага (3 mph) или под тяжёлой нагрузкой четыре поворотных нестабильны [S2]. Сравнение ниже ставит обе схемы рядом.

Где стоит каждый тип: рулевой конец против заднего

Типовая компоновка промышленной тележки ставит пару поворотных колёс на один конец, а пару неповоротных — на другой, что сопротивляется боковому смещению, сохраняя лёгкость поворота [S2,S3,S13]. Неповоротные колёса катятся в фиксированном направлении, поэтому на одном конце они сопротивляются боковому смещению, а поворотный конец продолжает управлять [S3,S7,S13]. И правило толкающего конца, и правило сцепки ставят неповоротные колёса против источника движения: поворотные на толкающем конце у тележки, которую двигают вручную, и неповоротные у сцепки у тележки на прицепе, чтобы она ехала за тягачом без рыскания [S1]. В источниках описана только схема «два плюс два»; диагональные или «три плюс один» схемы не описаны, поэтому на основе этого набора источников их рекомендовать нельзя.

Вылет поворотного узла: разворот на месте против хода на высокой скорости

Вылет поворотного узла — это горизонтальное расстояние от оси шкворня (kingpin) до центра колеса, и он задаёт компромисс между радиусом разворота и вилянием (flutter) [S1]. Малый вылет сокращает радиус разворота и позволяет разворачиваться на месте, но повышает риск виляния; большой вылет расширяет развороты, улучшая прямолинейный ход [S1]. Большинство промышленных колёс используют средний вылет 1,5–2 дюйма [S1].

Грузоподъёмность на колесо: выберите метод, а не единую отраслевую цифру

Удвоение числа колёс вдвое снижает вес, который должно нести каждое колесо и обод, поэтому количество и размещение напрямую влияют на заказываемый класс нагрузки [S3]. Нагрузка на колесо — это общий вес с грузом, делённый на число колёс плюс запас безопасности, а неравномерное распределение может потребовать колесо более высокого класса или нестандартное количество и размещение [S4,S10,S11,S20,S21,S27]. Источники дают четыре разных метода, а не одну отраслевую цифру: добавить 25-30% к делению на четыре [S4]; делить на 3 плюс 20% [S11]; резервировать 10-20% от общей нагрузки [S20]; либо умножить на 1,25 и разделить на число колёс [S27]. Ни один источник не устанавливает обязательный коэффициент запаса или нормативного значения стандарта, поэтому покупатель должен выбрать метод и указать его в запросе котировки (RFQ).

Тип и количество тормозов: соответствуйте требуемому состоянию фиксации

Требуемое состояние фиксации — колесо и поворот, только качение или только направление — определяет допустимый тормозной механизм: полный тормоз фиксирует колесо и поворот, боковой тормоз или кулачковый останавливает только качение, а фиксатор направления закрепляет только направление [S23,S28]. Рекомендуется минимум два тормоза на любой тележке, где безопасность оператора зависит от неподвижности, и четыре на медицинских, фармацевтических или пищевых тележках, когда действует регуляторное требование; если указаны только два, ставьте их на поворотные колёса [S1]. Два тормоза по диагонали описаны как отраслевой стандарт для ровных полов, с полным тормозом минимум на двух колёсах для уклонов, рамп или опирающегося персонала, и четыре тормоза для буксируемых тележек, которые должны держать позицию при толчках [S2]. Названы отраслевые стандарты для медицинского, пищевого оборудования, лесов и общего коммерческого оборудования — каждый подразумевает разные требования к фиксации [S14,S28]. Ни один источник не количественно оценивает влияние типа или количества тормозов на маневренность и не устанавливает единого обязательного числа тормозов для всех тележек.

Проверки монтажа до заказа

• Убедитесь, что все четыре позиции колёс имеют одинаковую общую высоту — смешение размеров на одной тележке вызывает раскачивание.
• Измерьте расположение крепёжных отверстий рамы; похожие монтажные пластины могут отличаться примерно на 5 мм — этого достаточно, чтобы монтаж стал невозможен.
• Сверьте размер верхней пластины и шаг отверстий с рамой, прежде чем считать, что замена подойдёт.

Диаметр колеса, беговая часть и подшипник: что даёт каждое изменение

Большие колёса, точные шариковые подшипники и более мягкий обод каждый снижают усилие толкания на указанные проценты, но более мягкий обод и подшипники тяжёлого класса стоят в грузоподъёмности [S2,S5]. Каждый прирост диаметра колеса на 1 дюйм снижает усилие толкания примерно на 10-15%, переход с обычных на точные шариковые подшипники — на 30-40%, а снижение твёрдости колеса с полиуретана 95A до 85A — на 15-20% ценой грузоподъёмности [S2]. Точные шариковые подшипники имеют на 20-30% меньшее сопротивление качению, чем роликовые, а конические роликовые несут большую нагрузку, но добавляют 10-15% сопротивления против шариковых [S5]. Мягкая резина (70A) имеет коэффициент качения 0,06–0,08, более чем вдвое выше, чем 0,03 у полиуретана 95A, поэтому толкать её труднее [S5]. Источники дают компромиссы, а не единую рекомендацию, поэтому покупателю следует указать в RFQ целевое усилие толкания и минимально допустимую грузоподъёмность.

Где источники расходятся

Методы расчёта нагрузки прямо противоречат друг другу, а рекомендации по числу тормозов различаются по применению; считать какую-либо одну цифру отраслевым значением было бы ошибкой.

Не установлено источниками

• Ни один источник не указывает минимальное число поворотных колёс, необходимое для истинного нулевого радиуса разворота, или получаемую грузоподъёмность на колесо.
• Ни один источник не количественно оценивает усилие управления или курсовую устойчивость ни для одной компоновки поворотных и неповоротных колёс.
• Ни один источник не задаёт количество или схему расстановки неповоротных колёс для заданного веса или назначения тележки.
• Ни один источник не даёт единого согласованного коэффициента безопасности или метода нормирования нагрузки; четыре метода противоречат друг другу.
• Ни один источник не воспроизводит фактические пределы рабочих характеристик или безопасности ISO 22883, ANSI/ICWM, NFPA, NSF/ANSI 2, OSHA и других названных стандартов.
• Ни один источник не даёт правило совместимости монтажной высоты, размера пластины или схемы отверстий с конкретной рамой тележки — только примерные размеры и предупреждения.
• Ни один источник не количественно оценивает влияние типа или количества тормозов на маневренность.
• Ни один источник не даёт единую рекомендацию по диаметру колеса, материалу беговой части или типу подшипника для конкретного применения тележки.

Sources

1. casterhq.com — Industry publication
2. casterhq.com — Industry publication
3. castercentral.com — Industry publication
4. thecasterguy.com — Industry publication
5. casterhq.com — Industry publication
6. atlantacaster.com — Manufacturer technical documentation
7. www.nextdaycasters.com — Industry publication
8. casterhq.com — Industry publication
9. bullcaster.com — Manufacturer technical documentation
10. casterresource.com — Industry publication
11. en.globe-castor.com — Manufacturer technical documentation
12. casterfty.com — Industry peer technical page
13. hywproducts.com — Manufacturer technical documentation
14. www.infordcaster.com — Manufacturer technical documentation
15. flexpipe.com.au — Unclassified source
16. www.infordcaster.com — Manufacturer technical documentation