Колесные опоры. Как выбрать колесо.Колеса и
колесные опоры используются в различных областях и каждое применение подразумевает свой особенный режим эксплуатации:
• частное применение (колеса для кресел, кроватей, тумбочек и т.д.)
• общего пользования (покупательские тележки, офисные кресла, больничные кровати и тележки и многое другое)
• промышленного назначения (транспортное оборудование).
При выборе колес и колесных опор необходимо учитывать много факторов, например такие как: величина и свойства нагрузки, характеристики и состояние пола, окружающая среда, маневренность и др. Если выбрать неверно, то это может привести к травме людей, порче материалов и оборудования.
Примеры неправильного использования:
• превышение допустимой нагрузки
• использование колес не соответствующих поверхности пола
• использование колесных опор с приведенными в действие тормозными системами
• воздействие грубых динамических нагрузок
• превышение температурного режима
• превышение скорости 4 км/ч
• попадание инородных предметов в обод колеса
Выбор колесной опоры можно разделить на 4 этапа:
• определение типа колеса, соответствующего поверхности пола и особенностям окружающей среды (низкие и высокие температуры, агрессивные среды, повышенная влажность, воздействие грязи и т.д.);
• вычисление нагрузки на всё изделие и на одну колесную опору;
• подбор типа крепления, необходимого в данном случае;
• проверка конструкции оборудования на предмет правильности крепежа к нему колес или колесных опор: крепость их соединения, положение в пространстве осей колес и колесных опор.
Части колесной опоры:
• крепежная горизонтальная площадка, присоединяющая колесную опору к изделию;
• поворотная (или неповоротная) вилка;
• массивный поворотный узел с двухрядным шарикоподшипником и смазочным ниппелем (в легкой серии - однорядный);
• осевой узел, состоящий из втулки, болта и гайки (в некоторых случаях еще и защитных колец). Осевой узел жестко крепит колесо к кронштейну, обеспечивает плавный ход.
Типы подшипников, используемые в колесах
Значительное влияние на ходовые характеристики колес оказывают подшипники. В различных случаях применяют разные подшипники.
• Подшипник скольжения. Самый простой, дешевый вид подшипников. Они стойки к ударным нагрузкам, устойчивы к коррозии и не требуют ухода. Используются в аппаратной серии колесных опор, в жаростойких колесах из полиамида, чугуна и фенола, а также в колесах транспортного оборудования. В чугунных колесах подшипники скольжения оснащены смазочным ниппелем и нуждаются в систематической смазке.
• Роликовый подшипник. Широко применяются в колесных опорах транспортной серии. Подшипник состоит из стальных стержней, закрепленных в пластиковой обойме и смазанных долговечной смазкой. Возможна поставка роликовых (игольчатых) подшипников из нержавеющей стали.
• Прецизионный шариковый подшипник. Состоит из закаленных шариков, удерживаемых сепаратором. Подобные однорядные шарикоподшипники отвечают самым высоким требованиям в отношении грузоподъемности и ходовых характеристик. Наиболее широко используются в большегрузной серии колесных опор, а также в аппаратной серии колес больших диаметров. Ступицы колес оснащаются двумя шарикоподшипниками, удерживаемые внутренней втулкой на фиксированном расстоянии. Колесные опоры для медицинской мебели диаметрами до 125 мм. имеют один центральный шарикоподшипник.
Расчет нагрузки на одну колесную опору Одним из самых важных факторов, которое необходимо учитывать при выборе колес, является нагрузка. В характеристиках на колеса обычно указываются максимальные нагрузки при условии их перемещения по ровной поверхности пола (препятствия в виде порогов, канавок,.. не более 5% от диаметра колеса) при скорости не более 4 км/ч и температурах окружающей среды от +10°С до +30°С. При отклонении от этих условий грузоподъемность колесной опоры снижается.
При идеальных условиях эксплуатации нагрузка равномерно распределяется на все колеса конструкции, но в реальных условиях неровности поверхности приводят к “подвешиванию” одного из колес. Поэтому нагрузка рассчитывается исходя из количества колес в конструкции минус одно по следующей формуле: X=M+m/n-1
где: X – искомая грузоподъемность колеса; M – максимальная масса груза ; m – масса конструкции; n – число колес.
Стартовое усилие – сила необходимая для приведения колеса в движение. Величина этой силы зависит от нагрузки, диаметра колеса, материала и формы рабочей поверхности, смещения поворотного ролика, типа и размера подшипника, а также от поверхности, по которой движется колесо.
Сопротивлением качению называют силу, необходимую для поддержания равномерного прямолинейного движения. Минимальным сопротивлением обладают колеса большого диаметра с шариковым подшипником, немного хуже с роликовым и самым большим – со втулкой скольжения в оси колеса.
Основные материалы, используемые для изготовления колес:
• термоэластичная резина
• твердая (стандартная) резина
• полупневматика
• пневматика
• полипропилен
• полиамид
• полиуретан
• чугун
• фенол
Источник:
www.mikronspb.ru
