Cách tính khả năng chịu tải yêu cầu trên mỗi bánh xe đảo chiều cho một xe đẩy: Công thức, hệ số chia, hệ số an toàn và ví dụ thực tế

Công thức mà mọi nguồn đều xây dựng

Bắt đầu từ tổng tải: trọng lượng xe đẩy hoặc thiết bị rỗng cộng với tải trọng nặng nhất mà nó phải mang, bao gồm vật đệm chống va và bất kỳ người vận hành nào đi kèm^1,2,6. Chia tổng tải đó cho số bánh xe đảo chiều thực sự chịu tải, rồi nhân với hệ số an toàn^{1,6,11,12,19,22,25}. Đó là toàn bộ khung của bài toán — những tranh luận trong bài viết này nằm ở hai biến số, chứ không phải ở cấu trúc công thức. Các nguồn mô tả cùng một cấu trúc bằng những ký hiệu khác nhau. Một nguồn viết tổng tải chia cho số bánh xe đảo chiều chịu tải, rồi cộng thêm biên an toàn¹; một nguồn khác viết T=(E+Z)/M×N với N là hệ số an toàn^12,25; một nguồn nữa tách tải tĩnh P=W/n khỏi tải động P_d=P×k1×k2×k3¹⁹. Dạng tĩnh là phép tính có thể làm trên giấy; dạng động mới là thứ bánh xe đảo chiều thực sự gánh khi xe đẩy bắt đầu di chuyển¹⁹. Vì vậy không có một con số duy nhất để tra cứu. Những gì bạn có thể xác định trước khi liên hệ bất kỳ ai là tổng tải và số bánh xe đảo chiều; còn hệ số chia và hệ số an toàn chính là hai quyết định mà các phần tiếp theo sẽ giải quyết.

Chọn hệ số chia: vì sao bốn bánh xe đảo chiều thường có nghĩa là chia cho 3

Xe đẩy bốn chân có trạng thái tĩnh không xác định: chỉ ba điểm là đã xác định một mặt phẳng. Vì vậy, trên một sàn không hoàn toàn bằng phẳng, một bánh xe đảo chiều có thể bị nhấc khỏi mặt sàn trong khi ba bánh còn lại gánh toàn bộ tải⁶. Chia cho 4 trong điều kiện đó sẽ đánh giá thấp tải trọng trên mỗi bánh đang chịu tải, và đó là lý do nhiều nguồn chia cho 3 với xe đẩy bốn bánh xe đảo chiều^6,11,15,22. Cùng logic đó thu nhỏ theo tỷ lệ: với một bàn ba chân lắp ba bánh xe đảo chiều, hãy chia cho 2¹⁵. Một nguồn giữ nguyên cách đếm và chia cho số bánh xe đảo chiều¹. Đó là trường hợp lạc quan — nó giả định cả bốn bánh đều chạm sàn, và đó là lý do hệ số chia xuất hiện như một điểm bất đồng trong bảng ở phần sau của bài viết này thay vì là một quy tắc đã chốt. Với khung sáu hoặc tám bánh xe đảo chiều dùng trục đôi, cách chia tải phụ thuộc vào độ cứng của khung. Các nguồn chuyển trường hợp đó cho nhà sản xuất bánh xe đảo chiều để phân tích tải thay vì đưa ra một hệ số chia¹⁵. Nếu xe đẩy của bạn thuộc loại đó, cách tính bên dưới không áp dụng nguyên vẹn.

Chọn hệ số an toàn theo sàn, tốc độ và chế độ sử dụng

Hệ số ấy là nơi phép tính thôi thuần số học và trở thành một phán đoán về vận hành của bạn. Các tải trọng định mức được công bố đều giả định điều kiện thuận lợi, nên hệ số phải bù cho những gì mức định mức không tính đến: lực động, va chạm, sàn không bằng phẳng và tốc độ^{1,5,9,13,14,17,18}. Các khuyến nghị chung tập trung trong hai dải. Một nhóm cộng thêm biên 25–30% vào tải trọng tính được trên mỗi bánh xe đảo chiều^1,5; nhóm khác dùng hệ số từ 1.25 đến 1.5, cùng vùng giá trị đó nhưng diễn đạt dưới dạng hệ số nhân^12,13. Một lập trường thứ ba thận trọng hơn nhiều: áp dụng khả năng chịu tải động 4x cho tải công nghiệp tiêu chuẩn³. Một ví dụ xe đẩy y tế trong bộ nguồn này chỉ dùng biên 10–20%⁷. Điều kiện thực tế sẽ đưa bạn nằm trong hoặc vượt ra ngoài các dải đó. Đẩy qua ngưỡng, lối lên dốc hoặc khe thang máy làm hệ số động tăng từ 1.25 lên 1.5 hoặc cao hơn⁵. Kéo ở tốc độ cao hoặc chạy trên bề mặt gồ ghề đẩy hệ số lên 2–3x tải trọng tính được¹⁴. Một nguồn phân tầng theo chế độ sử dụng: 1.0–1.5 cho vận chuyển thủ công trong nhà vượt chướng ngại nhỏ, 2.0–3.0 cho vận chuyển ngoài trời dùng động lực⁹. Hãy đọc những con số đó như một bảng lựa chọn theo chế độ sử dụng, chứ không phải như một thang bậc mà cứ cao hơn là đúng. Một xe đẩy do người đẩy trên sàn trong nhà trơn và một xe đẩy bị kéo trên bãi đỗ xe ở cầu cảng là hai bài toán khác nhau, và hệ số là nơi duy nhất sự khác biệt đó tham gia vào phép tính.

Đưa xe đẩy của bạn qua từng bước tính

• ✓Cân xe đẩy đang có tải để lấy trọng lượng tổng — khung, tải trọng, vật đệm chống va và bất kỳ người vận hành nào đi kèm.
• ✓Chia cho số bánh xe đảo chiều chịu tải: 3 với xe đẩy bốn bánh, 2 với bàn ba chân lắp ba bánh xe đảo chiều.
• ✓Nhân với hệ số an toàn mà bạn đã chọn theo sàn, tốc độ và chế độ sử dụng.
• ✓Áp dụng mọi hệ số giảm tải theo tình trạng sàn, tốc độ, nhiệt độ hoặc chu kỳ làm việc trước khi so sánh với tải trọng định mức trong catalogue.
• ✓Làm tròn lên mức khả năng chịu tải kế tiếp đang có sẵn thay vì làm tròn xuống mức gần nhất.
• ✓Ghi rõ tải trọng định mức yêu cầu, hệ số chia và hệ số an toàn đã dùng trong RFQ (yêu cầu báo giá) để nhà cung cấp kiểm tra được cơ sở tính.

Đối chiếu con số với bánh xe và nền sàn

Tải trọng định mức yêu cầu là mục tiêu, không phải bảo đảm rằng một bánh xe cụ thể sẽ đạt được điều đó. Khả năng chịu tải của bánh xe đảo chiều được báo giá theo nhiều dạng khác nhau — tĩnh, động, va chạm và tải tản ngang — và con số động là con số chi phối đối với một xe đẩy có di chuyển^16,17. Khả năng chịu tải động được xác lập bằng thử nghiệm xác nhận, trong đó tính đến tốc độ, chiều cao chướng ngại tối đa, tình trạng bề mặt sàn, thời gian nghỉ/chạy và kích thước bánh xe, và được tính trên số bánh xe ít hơn một so với xe đẩy¹⁷. Đó chính là giả định một bánh xe đảo chiều bị nhấc khỏi sàn mà hệ số chia sử dụng, đến từ phía kiểm thử thay vì phía phép tính. Việc chọn bánh xe quyết định giới trên. Một bánh xe đảo chiều 6-inch thường chịu được 500 đến 1,200 lb mỗi bánh, với các mã hàng chịu tải nặng kiểu kingpinless đạt tới 2,500 lb và polyurethane (PU) trên lõi thép phủ 1,000 đến 1,500 lb mỗi bánh xe đảo chiều². Đó là các dải do một nhà cung cấp công bố, hữu ích như một phép kiểm tra sơ bộ xem tải trọng định mức yêu cầu của bạn có nằm trong kích cỡ mà bạn thực sự mua được hay không. Loại vòng bi cũng làm thay đổi giới trên: vòng bi trụ thường chịu tải lớn hơn vòng bi viên, vì chúng dàn tải trên một diện tích lớn hơn¹⁹. Sàn và tốc độ lại lấy lại một phần khả năng chịu tải. Các tải trọng định mức được công bố giả định sàn trơn, nhiệt độ vừa phải và tốc độ thấp, còn vận hành thực tế sẽ giảm chúng đi. Một nguồn ấn định mức phạt tốc độ ở khoảng 25% khả năng chịu tải động cho mỗi mph vượt quá 3 mph với polyurethane (PU) tiêu chuẩn³. Nếu tải trọng định mức yêu cầu của bạn rơi gần con số công bố của một bánh xe, chính các hệ số giảm tải này quyết định bánh xe đó có đủ hay không.

Những gì cần hỏi nhà cung cấp trước khi chấp nhận một tải trọng định mức

Các nhà sản xuất công bố máy tính trực tuyến áp dụng công thức và hệ số an toàn một cách tự động, điều này tiện lợi và đồng thời chính là vấn đề: kết quả đầu ra chỉ tốt đúng bằng hệ số mà công cụ đó đã chọn^{2,4,5,21,24,25}. Trước khi chấp nhận kết quả từ máy tính hoặc một mã tải trọng trong catalogue, hãy hỏi hệ số nào đã được áp dụng và đó là biên chung hay hệ số động. Hãy hỏi cùng câu đó về chính tải trọng định mức. Một nhà cung cấp nói rằng bánh xe đảo chiều của họ được thử theo các tiêu chuẩn thử nghiệm ANSI ICWM nên hoạt động ở đúng tải trọng định mức đã cấp¹⁶ — đây là tuyên bố của chính nhà cung cấp đó về dòng sản phẩm của họ. Và đó cũng là loại tuyên bố đáng để yêu cầu mọi nhà cung cấp có báo giá đưa ra bằng văn bản, kèm tiêu chuẩn thử nghiệm và các điều kiện mà tải trọng định mức giả định. Trong bộ nguồn này, tên các tiêu chuẩn chỉ xuất hiện như tài liệu tham khảo chứ không phải nội dung điều khoản để bạn đối chiếu². Cuối cùng, hãy yêu cầu loại tải trọng định mức. Một con số được báo giá mà không nói rõ là tĩnh, động hay va chạm thì không thể so sánh với yêu cầu tính toán của bạn, bởi ba loại được đo theo những cách khác nhau và con số động mới là thứ xe đẩy đang di chuyển cần^16,17.

Những điểm các nguồn bất đồng, và điều gì sẽ giải quyết được cho xe đẩy của bạn

Hai biến số trong công thức cũng chính là hai chỗ các nguồn bất đồng. Đó là lý do bạn không thể sao chép một con số từ bất kỳ hướng dẫn nào rồi tin chắc rằng nó phù hợp với xe đẩy của mình. Sự bất đồng đó là lý do phép tính phải được đối chiếu với chế độ sử dụng thực tế của bạn.

Sources

1. 1 thecasterguy.com — Industry publication
2. 2 casterhq.com — Industry publication
3. 3 casterhq.com — Industry publication
4. 4 casterhq.com — Industry publication
5. 5 casterresource.com — Industry publication
6. 6 www.nextdaycasters.com — Industry publication
7. 7 en.globe-castor.com — Manufacturer technical documentation
8. 9 www.wheelswaycaster.com — Industry peer technical page
9. 11 www.kpminsencasters.com — Industry peer technical page
10. 12 www.shangxincaster.com — Manufacturer technical documentation
11. 13 atlantacaster.com — Manufacturer technical documentation
12. 14 www.hangchengparts.com — Unclassified source
13. 15 heavydutycastor.com — Unclassified source
14. 16 www.nextdaycasters.com — Industry publication
15. 17 algood-casters.com — Manufacturer technical documentation
16. 18 community.szsunqicom — Unclassified source
17. 19 casterfty.com — Industry peer technical page
18. 21 monroeengineering.com — Industry publication
19. 22 hywproducts.com — Manufacturer technical documentation
20. 24 castercentral.com — Industry publication
21. 25 bullcaster.com — Manufacturer technical documentation