Hệ số an toàn cho tải trọng bánh xe: Định mức động so với định mức tĩnh và những gì cần ghi trong RFQ

Vì sao định mức tĩnh không thể là cơ sở để chọn kích cỡ

Định mức tĩnh của bánh xe (caster) mô tả trọng lượng mà bánh chịu được khi thiết bị đứng yên. Định mức động mô tả tải trọng mà bánh chở khi lăn, và đó là con số mà một xe đẩy đang di chuyển phải được chọn kích cỡ theo^2,6,23. Việc lăn bánh bổ sung gia tốc, giảm tốc, quay hướng và lực cản lăn mà một tải trọng đỗ yên không bao giờ tác dụng, đó là lý do hai con số này không thể thay thế cho nhau^6,23. Khoảng cách giữa chúng là có thật nhưng không cố định. Một nguồn báo cáo khả năng chịu tải động bằng 60-75% tải tĩnh²; bánh xe polyurethane của một nhà sản xuất được công bố ở mức 3086 lb tĩnh và 1543 lb động ở tốc độ lên tới 1.86 mph, xấp xỉ một nửa²². Vì tỷ lệ này thay đổi theo sản phẩm và điều kiện vận hành, bạn không thể quy đổi một con số tĩnh thành con số động bằng quy tắc kinh nghiệm. Thay vào đó, hãy hỏi nhà cung cấp định mức động tại tốc độ tham chiếu của bạn^2,22. Một bánh xe được mua dựa trên con số tĩnh của nó sẽ không đủ tải ngay khi xe di chuyển. Nếu thiết bị của bạn thực sự đứng yên — như đế máy hoặc giá đỡ cố định — thì định mức tĩnh là cơ sở đúng, và chỉ khi đó mà thôi^2,6.

Tải trọng trên mỗi bánh xe mà bạn đưa vào RFQ

Phương pháp này giống nhau ở tất cả các nguồn: cộng trọng lượng thiết bị với tải trọng tối đa, chia cho số lượng bánh xe, rồi áp dụng hệ số an toàn^{1,2,4,12,23,28,29}. Điểm khác biệt duy nhất là ở số chia, và lựa chọn thiên về an toàn là chia cho số bánh xe ít hơn thực tế một chiếc — ba bánh cho một xe đẩy bốn bánh^2,4,15,23,29. Lý do mang tính cơ học chứ không phải để ghi sổ cho thận trọng. Trên một mặt sàn không bằng phẳng hoặc đã mòn, khung bị vặn xoắn hoặc độ dốc của sàn sẽ nhấc một bánh xe lên khỏi mặt sàn, và ba bánh còn lại phải chịu toàn bộ tải trọng^2,15. Chia cho bốn giả định một sự phân bố đều mà một mặt sàn bê tông thực tế không mang lại, và khi đó các bánh xe sẽ chạy vượt định mức 25-33%⁴. Vì vậy, con số bạn ghi vào RFQ là khả năng chịu tải động yêu cầu trên mỗi bánh xe, được tính từ giả định ba bánh rồi nhân với hệ số bạn chọn ở bước tiếp theo. Hãy nêu rõ số chia và hệ số trong RFQ, bởi vì một nhà cung cấp báo giá theo cách chia cho bốn bánh là đang báo giá một loại bánh xe nhỏ hơn, khác đi.

Chọn hệ số từ dải giá trị đã công bố

Các hệ số được công bố tăng dần theo mức độ khắc nghiệt của điều kiện vận hành, vì sàn gồ ghề, vật cản, tốc độ, chấn động và va đập đều làm tiêu hao khả năng chịu tải mà với cùng tải trọng đó thì không bị tiêu hao trong một lối đi sạch^1–4. Bảng dưới đây tập hợp các hệ số mà các nguồn thực sự công bố; hãy xem đây là một danh mục để đối chiếu với điều kiện làm việc thực tế của bạn, chứ không phải một bậc thang mà ở đó con số cao nhất luôn là đúng

Giảm tải theo tốc độ và xung kích trước khi chốt hệ số

Tải trọng động được công bố được xác lập tại một tốc độ tham chiếu, thường là 2-3 mph tương đương tốc độ đi bộ, và không còn giữ nguyên khi vượt tốc độ đó^2,15. Ma sát trong ổ bi, nhiệt tích tụ trong lớp lốp và lực ly tâm tác động lên bánh xe xoay đều tăng theo tốc độ. Vì vậy, một bánh xe được định mức 1,000 lb tại 3 mph không còn là bánh xe 1,000 lb khi ở 6 mph¹⁵. Một nguồn định lượng mức tổn thất đối với polyurethane tiêu chuẩn vào khoảng 25% khả năng chịu tải động cho mỗi mph vượt 3 mph². Một nguồn khác khuyến nghị giảm tải 20-30% khi kéo bằng động cơ ở tốc độ từ 5 mph trở lên, hoặc chuyển sang loại bánh có khả năng chịu tải cao hơn¹⁵. Nếu đội xe của bạn vận hành nhanh hơn tốc độ đi bộ, hãy yêu cầu nhà cung cấp cho biết định mức tại đúng tốc độ thực tế của bạn thay vì tự giảm tải từ bảng định mức 3 mph. Xung kích lại là một định mức riêng. Việc hạ xuống từ bến dốc, các điểm chuyển tiếp pallet-jack và các khe co giãn tạo ra những đỉnh tức thời gấp 2-5 lần tải trọng tĩnh⁴, và một nguồn cho rằng định mức xung kích vào khoảng 3 lần tải tĩnh, với chu trình xung kích lặp lại vào khoảng 1.5 lần tải tĩnh². Những đỉnh này diễn ra trong thời gian ngắn, nhưng chúng tác động lên chốt chuyển hướng và vòng rãnh theo cách mà quá trình lăn đều đặn không gây ra⁴. Ở những nơi tuyến đường của bạn đi qua tấm nối sàn bến (dock plate) hoặc mối nối, hãy chỉ định bánh xe được định mức chịu xung kích bên cạnh các thông số tĩnh và động, và đừng mong hệ số an toàn một mình có thể bù đắp cho đỉnh xung kích^2,4.

Liệu hệ số cao hơn có đáng để trả thêm hay không

Một hệ số cao hơn đẩy bạn sang một bánh xe lớn hơn, nặng hơn, và điều đó thể hiện thành chênh lệch giá ban đầu. Một nguồn tài liệu cho rằng mức chênh giữa lựa chọn 2x và 4x là 20-30% tính trên giá ban đầu và khẳng định phương án 4x hoàn lại gấp 3-5 lần nhờ tránh được chi phí nhân công thay thế². Cùng nguồn đó mô tả 2x như một mức tối thiểu mang tính tiếp thị, sẽ hỏng trong vòng 6-12 tháng dưới các chu kỳ làm việc thực tế, còn 4x là tiêu chuẩn công nghiệp cho tuổi thọ phục vụ 3-5 năm². Đó là quan điểm của chính nguồn đó, không phải một chuẩn mực ngành đã được thừa nhận. Sự đánh đổi chỉ có ý nghĩa khi việc thay thế tốn kém. Nếu một bánh xe hỏng làm dừng dây chuyền sản xuất hoặc lộ trình AGV, thì chi phí nhân công và thời gian dừng máy phía sau mức phụ trội 20-30% chính là con số quyết định². Nếu chiếc xe chỉ là một xe đựng dụng cụ di chuyển ba mươi phút mỗi ngày, thì mức phụ trội đó mua lấy tuổi thọ mà có thể bạn không bao giờ dùng hết. Hãy cân mức phụ trội với chi phí dừng máy của chính bạn cho mỗi lần thay thế, và lưu ý rằng các nguồn không công bố đường cong mỏi hay dữ liệu tuổi thọ vòng bi nào cho phép bạn dự đoán tuổi thọ phục vụ của một hệ số nhất định².

Những gì cần yêu cầu làm bằng chứng trước khi đặt hàng (PO)

• ✓Yêu cầu cung cấp mức tải động tại tốc độ vận hành của bạn, không phải con số tĩnh được quảng cáo.
• ✓Yêu cầu nêu đích danh tiêu chuẩn thử nghiệm — ANSI MH28.3 / ICWM hoặc phần EN áp dụng — kèm báo cáo chứ không chỉ là một tuyên bố tuân thủ.
• ✓Hỏi xem phép thử tĩnh có được thực hiện ở 150% tải định mức và giữ trong 24 giờ hay không.
• ✓Hỏi xem phép thử động có chạy 100,000+ chu kỳ ở 5 km/h hay không, và yêu cầu cung cấp báo cáo.
• ✓Xác nhận rằng hệ số bạn chỉ định chính là hệ số nhà cung cấp đã dùng để tính cỡ, và rằng số chia là ba bánh xe cho một xe bốn bánh.
• ✓Đối với tuyến đường có dock hoặc chỗ chuyển tiếp, yêu cầu thêm mức tải va đập bên cạnh tải tĩnh và tải động.
• ✓Đối với ứng dụng AGV chạy 24/7, yêu cầu dữ liệu thử mỏi, không phải mức tải đa dụng.

Những điểm các nguồn chưa thống nhất

Hai con số bạn sẽ cần cho RFQ chưa được các nguồn thống nhất: bản thân hệ số và tỷ lệ tĩnh-trên-động. Cả hai bảng dưới đây giữ nguyên các quan điểm cạnh tranh để bạn có thể quyết định bên nào cần xác minh với nhà cung cấp.

Sources

1. 1 casterresource.com — Industry publication
2. 2 casterhq.com — Industry publication
3. 3 casterresource.com — Industry publication
4. 4 casterhq.com — Industry publication
5. 6 www.nextdaycasters.com — Industry publication
6. 7 www.wheelswaycaster.com — Industry peer technical page
7. 9 www.carsuncastor.com — Manufacturer technical documentation
8. 11 www.shangxincaster.com — Manufacturer technical documentation
9. 12 www.kpminsencasters.com — Industry peer technical page
10. 15 heavydutycastor.com — Unclassified source
11. 22 www.tente.com — Manufacturer technical documentation
12. 23 atlantacaster.com — Manufacturer technical documentation
13. 28 www.shangxincaster.com — Manufacturer technical documentation
14. 29 douglasequipmencom — Unclassified source