Sdílet článek

7 kroků pro výběr otočného kolečka

Otočná kolečka poskytují mobilitu předmětům všeho druhu. Zejména strojírenství a výstavba závodů často vyžadují přepravu předmětů na dlouhé vzdálenosti. Díky otočným kolečkům je to snadné a účinné. Tento článek představuje důležitá kritéria výběru otočných koleček.

Co je otočné kolečko?

Otočná kolečka jsou univerzální komponenty s širokou škálou aplikací. Obvykle se montují přímo na zařízení nebo stroje, aby je učinily mobilními. V závislosti na modelu lze otočnými kolečky otáčet v omezeném rozsahu otáčení nebo až o 360°, což umožňuje flexibilní pohyb ve všech směrech. Otočná kolečka jsou k dispozici v různých materiálech, které jsou vybírány v závislosti na požadavcích na nosnost a stav podlahy. Například polyuretan nabízí vysokou nosnost a odolnost proti oděru, zatímco guma zajišťuje dobré tlumení a tichý pohyb.

Kromě jednoduchých otočných koleček existují speciální varianty, jako jsou:

  • Dvojitá otočná kolečka pro větší stabilitu
  • Pevná kolečka pro rovné pohyby
  • Robustní kolečka pro obzvláště vysoké zatížení
  • Otočná kolečka s brzdou zabraňují neúmyslným pohybům
  • Otočná kolečka se zarážkou omezují rozsah otáčení
  • Zvedání otočných koleček s aretační patkou pro zvednutí otočného kolečka při parkování jednotky

Jak z takového výběru vybrat to správné otočné kolečko? Pomoc vám poskytnou následující kroky.

Příprava – určete nosnost

Nosnost otočného kolečka rozhoduje o tom, zda je vhodné pro zamýšlené použití, nebo zda je například k převážení břemen zapotřebí několik koleček. Určení tohoto parametru je proto nejdůležitějším předpokladem pro výběr otočného kolečka. Nosnost T otočného kolečka se počítá z následujících parametrů:

  • E = Mrtvá váha přepravního zařízení
  • Z = Maximální užitečné zatížení
  • n = Počet nosných koleček
  • S = Bezpečnostní faktor*

Pro výpočet lze použít následující vzorec:

T = \frac{E+Z}{n} \times S

Bezpečnostní faktor bere v úvahu provozní podmínky, které se liší od normy. Při výpočtu se bere v úvahu poměr průměru otočného kolečka k výšce překážky a rychlosti. Rozlišuje se mezi ručně ovládaným a externě poháněnými kolečky. Platí následující bezpečnostní faktory:

  • 1,0 až 1,5: Ruční provoz ve vnitřních prostorách, výška překážky menší než 5 % průměru kola
  • 1,5 až 2,2: Ruční provoz ve venkovních prostorách, výška překážky větší než 5 % průměru kola
  • 1,4 až 2,0: Motorem poháněná kolečka do vnitřních prostor, výška překážky menší než 5 % průměru kola
  • 1,4 až 2,0: Motorem poháněná kolečka do venkovních prostor, výška překážky větší než 5 % průměru kola

Krok 1 – Výběr kolečka podle nosnosti

Požadovaná nosnost T přímo ovlivňuje výběr možných otočných koleček. U zátěží do 100 kg jsou obecně dostačující lehká otočná kolečka. Použití otočných koleček pro vysoké zatížení se doporučuje pro náročné aplikace, zejména pro aplikace s hmotností 500 kg nebo vyšší. Tato otočná kolečka jsou k dispozici také u společnosti MISUMI v online obchodě. V závislosti na použití a požadované nosnosti je třeba podrobněji zvážit také ložisko otočného kolečka. Například vysoce kvalitní ložiska, která zaručují rovnoměrný pohyb, jsou nezbytná při použití otočného kolečka pro velké zatížení. K tomu jsou ideální například kluzná ložiska a válečková ložiska. Otočná kolečka s kuličkovými ložisky jsou zase vhodná pro aplikace s vyššími rychlostmi a snadným pohybem.

Krok 2 – Určete průměr válečku

Průměr otočného kolečka určuje jeho manévrovatelnost a splavnost. Při určování průměru kolečka je třeba vzít v úvahu následující předběžné aspekty: Bude otočné kolečko používáno uvnitř nebo venku? Jakým rychlostem bude vystaveno a jaké jsou podmínky na místě, kde bude jezdit? Kolečka s menším průměrem válečku jsou vhodná například pro hladké a tvrdé povrchy a také pro vnitřní prostory při snížené pojezdové rychlosti. Obecně jsou agilnější a snižují celkovou výšku přepravovaného nákladu, což může být důležitým kritériem rozhodování v aplikacích omezených prostorem. Kolečka s větším průměrem dokáží překonávat překážky, zejména na nerovném nebo drsném povrchu. Valivý odpor je obecně nižší. Tato kolečka jsou proto vhodná pro těžké náklady nebo pro použití venku. I při vyšších rychlostech jsou obvykle dobrou volbou.

Krok 3 – Výběr designu a verze

Typ válečku a typ upevnění závisí na účelu, pro který je otočné kolečko určeno, a na podmínkách v místě provozu. Následující otázky pomáhají s počáteční klasifikací:

  • Je pohyb klíčovým aspektem nebo jsou pohyby pouze příležitostné povahy? Hladká otočná kolečka jsou vhodná pro časté pohyby, zatímco pevná kolečka nebo kolečka s brzdami jsou vhodná pro příležitostný pohyb.
  • Jaké jsou podmínky v klidu? Je nutné vyrovnání a zarovnání nebo musí být zařízení zabezpečeno pouze proti nekontrolovanému pohybu? Existují například kolečka s vyrovnávacími nožičkami pro nerovnoměrné podmínky v klidu.
  • Jak se aktivuje brzda? Kolik místa je k dispozici? Existují situace, kdy mohu dosáhnout na brzdu pouze ze strany nebo z jedné strany? Existují různé typy otočných koleček s integrovanou nožní brzdou.
  • Jaké jsou podmínky na cestě? Je po cestě hodně zatáček? Je cesta do kopce nebo z kopce a je třeba vyhýbat se mnoha překážkami, jako jsou prahy, římsy, drážky nebo mřížky? Velké pojízdné plochy jsou vhodné pro prahy nebo sklony; pro nerovné povrchy jsou k dispozici konstrukce absorbující nárazy.

Otočná kolečka lze snadno otáčet a manévrovat s nimi. U pevných koleček je směr pohybu pevný, a proto je primárně vhodný pro pohyb vpřed a vzad. Mají stabilnější dráhu, protože nevybočují. Kombinace pásového kola a pevného kolečka zajišťuje dobrou ovladatelnost v jednom směru s dobrým držením směru zajištěným pevnými kolečky na druhé straně.

  • 1 = Pevné kolečko
  • 2 = Otočné kolečko
  • 3 = Otočné kolečko s axiální brzdou
  • 4 = Otočné kolečko s radiální brzdou

Krok 4 – Určení materiálu kolečka

Materiál použitý pro otočné kolečko má vliv na pohodlí uživatele, snadnost pohybu a odpor při jízdě a řízení. Základním pravidlem je: Kolečka by měla být měkčí než podlaha, protože jinak může dojít k poškození podlahy. Materiály otočných koleček mohou být:

  • Guma
  • PU (polyuretan)
  • Plast

Následující tabulka poskytuje přehled vlastností různých materiálů koleček:

Vlastnosti kol podle materiálu
Článek Guma Polyuretanová pryž TPE Nylon (bílá) MC Nylon Polypropylen Fenol Zesílený speciální plast Elektricky vodivá pryž Elektricky vodivý nylon MC Odlitky
Odolnost proti oděru ++ ++ + + ++ 0 + 0 ++ ++ ++
Odolnost proti olejům 0 + 0 ++ ++ ++ ++ + 0 ++ ++
Odolnost proti vodě ++ + ++ ++ ++ ++ + + ++ ++ +
Náklady ++ + + ++ 0 ++ 0 + + 0 +
Expozice hluku ++ + + -- 0 -- 0 0 ++ 0 --
Přípustné zatížení 0 ++ 0 0 ++ 0 ++ ++ 0 ++ ++
Odpor při řízení 0 + + + ++ + ++ + 0 ++ +
Tvrdost pryže Shore A 70±5 90±5 90±5   ###* ###* ###* ###* 75±5 ###* ###*
Provozní teplota -5...60℃ -20...80℃ -10...100℃ -10...120℃ -20...120℃ 0...100℃ -40...180℃ -20...80℃ -5...60℃ -20...120℃ -40...200℃
Vlastnosti Nejběžnější materiál kol. Levná, ale ne oleji odolná, a černá gumová kola mohou zanechat šmouhy na podlaze. Tvrdší než pryž, s dobrými vlastnostmi při spouštění. Dobrá odolnost proti olejům a bez znečištění povrchu podlahy. Má vlastnosti, které leží mezi gumou a plastem. Nízký valivý hluk. Jemné klouzání s vysokou tvrdostí a bez ohybu. Nevýhodou jsou škrábance na podlaze a hluk při točení. Dobrá odolnost proti olejům, jako je nylon, a vysoká mechanická pevnost. Vynikající odolnost proti olejům a teplu a dobrá odolnost proti zatížení. Nízký startovací odpor. Vynikající odolnost proti olejům a teplu a dobrá odolnost proti zatížení. Nízký startovací odpor. Pryžová směs s vyšším obsahem sazí funguje jako uzemnění. Vynikající mechanická pevnost a vhodná pro těžké zátěže. Relativně nákladově efektivní. Gumová směs SBR s vyšším obsahem sazí funguje jako uzemnění. Impregnováno antistatickým mazivem. Ideální do čistých prostor. Často se používá při vysokých teplotách díky vysoké odolnosti proti teplotě a nárazům. Nevýhodou je těžkopádné zacházení, protože může rezavět a je těžké.
Nevýhodou je, obtížná manipulace, protože podléhá rezavění a má vysokou hmotnost.
Vysvětlení symbolů: (++ = velmi dobré, + = dobré, 0 = přijatelné, -- = nepřijatelné, ###* = neuvedeno)

Krok 5 – Určení ložisek koleček

Ložisko koleček ovlivňuje valivé vlastnosti a je důležité pro obecnou mobilitu. Musí splňovat požadavky na nosnost, pracovní cyklus, vlivy prostředí, spouštěcí a valivý odpor. Níže jsou uvedena různá ložiska koleček a jejich výhody a možná použití:

Kluzná ložiska

Kluzná ložiska jsou nákladově efektivní, jednoduchá, odolná a mohou být odolná proti korozi. Používají se především pro lehké zatížení, nízké rychlosti a střední frekvenci používání.

Válečková ložiska

Válečková ložiska mají malou radiální vůli ložiska, která zajišťuje rovnoměrný a stabilní pohyb. Jejich vysoká nosnost je výhodná v náročných aplikacích. Válečková ložiska jsou často vyrobena z oceli, takže je nezbytná pravidelná údržba, protože jsou náchylnější k nečistotám a prachu.

Kuličková ložiska

Kuličková ložiska se vyznačují velmi přesným a snadným valivým chováním. Často se používají jako plastové verze pro lehké zátěže.

Krok 6 – Berte ohled na vnější vlivy

Existují různé vnější vlivy, které ovlivňují funkci a životnost koleček. Na jedné straně to může být stav podlahy a povrch podlahy, které ovlivňují odpor při rolování, otáčení a rozjezdu. Odpor při rozjezdu je odpor, který musí být překonán, aby se zahájil valivý pohyb. Valivý odpor je odpor při pohybu konstantní rychlostí. Je způsoben hysterezí (ztrátou energie automaticky způsobenou vnitřním třením materiálu, když se pneumatika pohybuje v jízdním pruhu). Při řízení je nutné překonat odpor otáčení.

Na druhou stranu to může být také způsobeno okolními podmínkami, jako je teplota, vlhkost nebo vystavení agresivním chemikáliím. Výběr musí tyto faktory zohlednit.

Chemická odolnost je relevantní, například pokud je pravděpodobný přímý kontakt s agresivními chemikáliemi. Je však třeba vzít v úvahu nejen samotnou chemikálii, ale také dobu trvání kontaktu, množství koncentrace a další vlivy prostředí. Kyseliny mohou například vést ke korozi a tvorbě jamek na kovových částech otočných koleček, což oslabuje konstrukci. Alkalické roztoky také působí podobně na kovové díly, ale často na větší plochu povrchu. U plastů způsobují, že materiál pomalu prochází chemickým rozkladem, což může vést k prasklinám. Rozpouštědla mohou způsobit bobtnání plastových válečků a následné rozpouštění materiálu.

Nadměrná vlhkost může také vést ke korozi vyvolaným známkám opotřebení kovů. I v případě gumy může dlouhý kontakt s vlhkostí vést k hydrolýze: materiál se láme, praská a ztrácí pružnost. Existují však také hydrolýzně stabilizované plasty , aby se tomu zabránilo.

Krok 7 – Další vlastnosti

Někdy se otočná kolečka používají v prostředích, která vyžadují velmi specifické požadavky. Například sterilní místnosti podléhají přísným hygienickým požadavkům. V závislosti na třídě sterilní místnosti nejsou povoleny téměř žádné částice přenášené vzduchem, protože mohou vést ke kontaminaci výrobku. V těchto případech například není možné použít kolečka vyrobená z materiálu s vysokou abrazí. Kolečka pro sterilní prostory se proto často skládají z antistatického materiálu s hladkým povrchem, což zabraňuje hromadění nečistot. Zároveň jsou odolné proti oděru a snadno se čistí.

Elektrická vodivost otočných koleček se může stát relevantní pro elektronickou ochranu a ochranu proti výbuchu nebo v zónách ATEX. Je důležité, aby materiál kolečka nebyl náchylný k elektrostatickému náboji a zároveň aby byl schopen vybíjet ideálním způsobem statické náboje/elektřinu. Elektrostatické nabíjení představuje vážné nebezpečí vznícení v prostředí ATEX.

Pokud jsou kolečka používána za specifických okolností, může být nutné dodržovat i další normy, jako je ISO 14644-1 pro čisté prostory nebo směrnici ATEX 2014/34/EU.