Szukając odpowiedzi, jakie dobrać koła transportowe należałoby cofnąć się nieco w czasie aby zrozumieć istotę ich powstania. Choć początki używania kół datowane są na okres między 3500 a 3300r p.n.e. w Azji, to najstarsze, zachowane koło w Polsce zostało niedawno odkryte w Wodzisławiu Śląskim.
Koło ma średnicę 62 cm, jest pełne oraz posiada zachowaną piastę, niegdyś służąc do transportu ciężkich ładunków Jak wskazuje Adrian Podgórski z wodzisławskiego muzeum i Górnośląskiego Oddziału Stowarzyszenia Naukowego Archeologów Polski „Przedmioty drewniane z minionych epok zachowują się stosunkowo rzadko. Odnalezienie zatem większej części koła z piastą (część stykająca się z wałem lub osią – przyp. PAP) jest czymś wyjątkowym”.
Koło pełne było częścią wózka transportowego i jest datowane na wcześniejszy okres niż w średniowieczu, kiedy powstały koła szprychowe. Dzięki wprowadzeniu osi możliwe stało się stworzenie stosunkowo beztarciowego sposobu poruszania się, co znacznie ułatwiło przenoszenie ładunków. W rezultacie duże ładunki można przemieszczać przy niewielkim wysiłku, a poza tym, że ładunki można transportować na duże odległości.
W ciężkich warunkach przemysłowych, takich jak magazyny, pojawia się wiele wyzwań. Kółka transportowe muszą wytrzymywać surowe warunki codziennego użytkowania, ze wszystkimi związanymi z tym czynnikami wpływającymi na ich zużycie takimi jak duże obciążenia, intensywna praca lub zabrudzenia mechaniczne.
Co wziąć pod uwagę przy wyborze kół?
Zestawy kołowe pasujące do wózków magazynowych i transportowych mają różne rozmiary, łożyska i nośności. Ważne jest, aby wybrać mądrze i wziąć pod uwagę wiele aspektów. Przede wszystkim istotne są ich podstawowe parametry takie jak: średnica, rodzaj bieżnika, rodzaj łożyska, nośność koła. Do pozostałych czynników wpływających na użytkowanie kół zaliczyć możemy: rodzaj podłoża, użytego materiału, temperatura oraz wilgotność, amortyzacja drgań.
W trakcie wyboru zestawu kołowego może okazać się istotne sprawdzenie specyficznych cech takich jak: poziom generowanego hałasu, kontakt z substancjami szkodliwymi, jak również przewodzenie elektryczności.
Jeśli wybierzesz niewłaściwy typ kół, możesz nie tylko uszkodzić powierzchnię, na której są używane, przenoszony ładunek, ale wręcz uniemożliwić bezpieczną obsługę wózka — narażając operatorów wózków na ryzyko.
Jeżeli szukasz odpowiednich kółek do kontenera rolkowego, wózka meblowego czy wózka magazynowego, masz spory wybór. Właściwe koła mają duży wpływ na nośność, łatwość obsługi i żywotność. W tym artykule podano kilka wskazówek, które mogą Ci pomóc w podjęciu dobrej decyzji.
1. Odpowiednie obciążenie koła
Jest to najważniejszy krok przy wyborze dowolnego typu koła, którego potrzebujesz, ponieważ ma wpływ na bezpieczną obsługę wózka.
Pierwszą rzeczą, którą musisz zrobić, jest obliczenie maksymalnego potencjalnego obciążenia, jakie będzie musiał przyjąć Twój wózek (nie zapomnij dodać do tego ciężaru własnego samego wózka). Jest to czasami nazywane limitem obciążenia roboczego (WWL) lub bezpiecznym obciążeniem roboczym (SWL). Należy wziąć pod uwagę rozkład masy.
Może się okazać, że ciężar nie jest równomiernie rozłożony na wszystkich kołach i jest zbyt duży z jednej strony wózka. Należy wziąć pod uwagę, że czasami nie wszystkie koła będą miały kontakt z podłożem, na przykład podczas jazdy po nierównej powierzchni wózek transportowy może zawisnąć na 3 kołach. Mogą to być rozmaite progi, ranty, uskoki czy nierówności. W przypadku wózków eksploatowanych w terenie w grę może wchodzić również bardziej grząska lub mniej stabilna nawierzchnia oraz zanieczyszczenia, np. zalegające kruszywa czy kałuże.
Przy wyznaczaniu potrzebnej obciążalności sumujemy wagę ładunku oraz wózka, a wynik dzieli przez specjalny współczynnik K. Jest on zależny od liczby kół oraz ich rozmieszczenia i rodzaju.
L=(Q+N)/K [kg]
L – nośność koła lub zestawu kołowego w kg,
N – ciężar urządzenia w kg,
Q – ciężar transportowanego ładunku w kg,
K – współczynnik zależny od ilości kół w danym pojeździe
W wózku z czterema kołami skrętnymi, lub dwoma skrętnymi i dwoma stałymi, które są zamontowane na rogach, będzie on wynosił 3. Jednak w sytuacji, kiedy kółka są zamontowane „na krzyż”, K będzie już równe 2. Gdy kół jest 6, K będzie wynosiło 4. Różnice te wynikają to z konieczności zachowania odpowiedniego marginesu bezpieczeństwa, wynikającego z ryzyka, że całość ciężaru będzie rozłożona na mniejszej liczbie kół.
Poprawny wybór właściwej nośności jest niezwykle ważny ponieważ zapobiega możliwym awariom kół, uszkodzeniu ładunku, a także odniesieniu obrażeń przez osobę obsługującą wózek.
Zalecany udźwig a rzeczywistość
Niekoniecznie koło może znieść obciążenie podane jako maksymalny udźwig. Bierze się to z faktu, że w rzeczywistości może pracować zupełnie inaczej. Na przykład podczas testów koło przemysłowe nie jest poddawane większym siłom bocznym lub też uderzeniom od góry co ma miejsce podczas podnoszenia i opuszczania wózka magazynowego przez wózki elektryczne. W tej sytuacji trzeba dobrać koła z większą odpornością na uszkodzenia lub dobrać mniejszy udźwig.
2. Odpowiednia średnica i materiał koła dopasowany do nawierzchni
Przy wyborze kół, które wytrzymają intensywną pracę niezwykle ważny jest też rodzaj nawierzchni, na której będą eksploatowane koła. Dotyczy to jej właściwości np. czy jest równa, gładka lub chropowata, a także, z jakiego materiału jest zrobiona. Warto pamiętać, że im bardziej nierówna jest powierzchnia, na której koło pracuje, tym jego średnica powinna być większa. Czyli na przykład dla rollkontenerów pracujących na zewnątrz lepiej zastosować kółka o średnicy 125 mm niż 100 mm.
Aby jak najlepiej dobrać rodzaj materiału do podłoża trzeba wziąć pod uwagę, czy substancja, z której koło zostało wykonane zapewnia dobrą przyczepność, a jednocześnie pozwala na swobodne manewrowanie wózkiem gwarantując w razie potrzeby właściwą amortyzację.
Jedną z najważniejszych właściwości jest rodzaj materiału, z którego wykonany jest bieżnik koła. Bieżnik to zewnętrzna część koła, która styka się z podłożem. Możesz wybierać spośród kół wykonanych z gumy termoplastycznej (TPR), poliuretanu (PU), polipropylenu (PP) lub poliamidu (PA). Materiał bieżnika ma decydujące znaczenie w codziennym użytkowaniu.
Kółka poliamidowe - PA lub PP
Koła z bieżnikiem z polipropylenu (PP) lub poliamidu (PA) są często tańsze w zakupie i mają stosunkowo wysoką nośność. Często są używane pod wózkami transportowymi magazynowymi i rollkontenerami. Poliamid ma szerszy zakres temperatur niż polipropylen. Bieżniki z tych materiałów są mocne, mają niski opór toczenia i są odporne na zużycie, ale nie są szczególnie dźwiękochłonne.
Kółka te stosowane dla pracy z rollkontenerami najczęściej występują w zakresie średnicy od 100 mm do 125 mm, natomiast maksymalne obciążenie pojedynczego kółka zaczyna się od 100 kg i sięga do 600 kg. Kółka poliamidowe posiadają łożyska kulkowe.
Koła poliuretanowe
Ten rodzaj kół jest często wybierany przez klientów. Poliuretan (PU) jest pośrednią formą plastiku i gumy i jest idealny, gdy powierzchnie użytkowania są bardzo różne, na przykład w zastosowaniach logistycznych w centrach miast, gdzie można mieszać zastosowania wewnętrzne i zewnętrzne.
Podobnie jak guma lub guma termoplastyczna (TPR), poliuretan (PU) nie pozostawia smug i jest dość dźwiękochłonny. Dzięki zastosowaniu oponki poliuretanowej nie rysują i nie uszkadzają posadzki oraz dobrze amortyzują drgania. Koła te posiadają łożyska kulkowe. Maksymalne obciążenia kół żeliwno – poliuretanowych sięgają aż do wagi 4000 kg na pojedyncze koło.
Koła z poliuretanu są trwałe i mają amortyzującą poduszkę między produktami a podłożem. Trzeba jednak pamiętać, że nie nadają się do zastosowań w wysokich temperaturach, ponieważ ich trwałość będzie znacznie obniżona (nie wytrzymają temperatury powyżej 230 stopni).
Koła gumowe
Ze względu na swoją miękkość koła wykonane z gumy lub są bardziej elastyczne niż warianty plastikowe (PP i PA). Ta elastyczność bardzo dobrze amortyzuje wstrząsy i dlatego jest bardzo dźwiękochłonna. Dzięki temu materiały te idealnie nadają się do użytku w salach gimnastycznych, szpitalach, handlu detalicznym lub innych miejscach, w których podłogi są bardziej kruche i wrażliwe na zabrudzenia w postaci smug. Kółka z naturalnej gumy zapewniają lepszą przyczepność, lepszą przyczepność i bardziej miękką jazdę w trudnym terenie w porównaniu do kółek poliuretanowych.
3. Opór toczenia a wybór zestawu kołowego
Opór toczenia jest ważną cechą większości zastosowań. Im mniejszy opór toczenia, tym łatwiej jest manewrować sprzętem, zmniejszając zmęczenie operatora i zwiększając wydajność sprzętu.
Kółka poliuretanowe mają zwykle mniejszy opór toczenia niż kółka gumowe. Wynika to przede wszystkim z syntetycznego charakteru poliuretanu, który zapewnia bardziej jednorodny materiał w porównaniu z gumą. Wysoce spójna mieszanka materiału zapewnia stały poziom tarcia tocznego.
Po drugie, kółka poliuretanowe mogą być produkowane z nieco twardszych mieszanek niż gumowe kółka. Twardość materiału ma duży wpływ na opór toczenia. Im twardszy materiał, tym mniejszy opór toczenia. Wynika to z deformacji bieżnika kół samonastawnych. Im większe odkształcenie (z powodu bardziej miękkich materiałów), tym większy wysiłek przy toczeniu koła.
4. Sprężystość i amortyzacja kół
Amortyzacja i sprężystość kółka samonastawnego wpływa na komfort lub płynność „jazdy”. Tę cechę „płynności” uzyskuje się dzięki materiałowi kółka, które pochłania nierówności, przeszkody i nierówności powierzchni podłogi.
Poziom amortyzacji lub sprężystości zależy od sztywności koła. (tj. jak bardzo gumowe lub poliuretanowe koło odkształca się, gdy przejeżdża przez nierówność lub przeszkodę).
Kółka poliuretanowe są na ogół twardsze niż gumowe kółka oraz posiadają większą wytrzymałość na rozdarcie. Natomiast kółka gumowe zwykle zapewniają lepszą amortyzację niż kółka poliuretanowe.
Należy zauważyć, że w wielu zastosowaniach, szczególnie podczas pracy na gładkich podłogach, materiał na kółkach nie odgrywa bardzo ważnej roli. Natomiast ważna jest amortyzacja kół w czasie użytkowania na zewnątrz.
5. Odporność na zużycie i ścieranie
Gumy są wytwarzane z mieszanki różnych składników, powszechnie znanych jako lub mieszanka gumowa. Mieszanki gumowe mają zazwyczaj dwa podstawowe składniki; „Surowa guma” i „Wypełniacz”, oprócz innych składników w mniejszej ilości. Wypełniacz jest stosowany w celu zwiększenia wytrzymałości materiału na rozciąganie oraz szeregu innych ulepszeń właściwości. Węgiel jest najpowszechniejszym wypełniaczem i nadaje gumowym kołom ich czarny kolor.
Z kolei poliuretan to materiał syntetyczny, który powstaje w wyniku reakcji chemicznej różnych pierwiastków. Podczas gdy inne dodatki mogą być mieszane z poliuretanem w celu poprawy właściwości, skład materiału zapewnia wyjątkowo wysoki udział czystego poliuretanu, około 95%.
Chociaż oba materiały mają dobry poziom odporności na ścieranie i mogą mieć wieloletnią żywotność, poliuretan ma ogólnie znacznie wyższy poziom odporności na zużycie i ścieranie, a w kontrolowanych testach może mieć żywotność 2-3 razy dłuższą, niż gumowe kółka.
6. Ochrona podłoża i zostawianie śladów
Standardowe kółka gumowe mają w swoim składzie czarny wypełniacz (jak omówiono powyżej). Niestety ta czerń węglowa może powodować smugi na podłożu, dlatego nie nadaje się do zastosowań, w których ważne są właściwości znakowania podłóg.
Jednak przy zastosowaniu alternatywnych wypełniaczy, takich jak krzemionka, gumę można wytwarzać z niebrudzącego materiału. Nie pozostawiające śladów kółka gumowe są zazwyczaj w kolorze szarym i nie pozostawiają śladów na podłodze.
Z drugiej strony poliuretan zasadniczo nie pozostawia śladów na podłogach. Skład chemiczny poliuretanu i barwnika powoduje utrwalenie koloru w materiale i nie wypłukuje go oraz nie zostawia śladów na powierzchni podłogi.
Pod względem ochrony, zarówno kółka poliuretanowe, jak i kółka gumowe zapewniają doskonałą ochronę przed uszkodzeniem podłogi ze względu na sprężystość materiału.
7. Rodzaj koła a odporność na temperaturę
W zależności od tego, w jakich warunkach kółka będą eksploatowane, konieczne może być zadbanie o ich odporność na warunki zewnętrzne – wysoką lub niską temperaturę, a także wyższą wilgotność. Kółka transportowe są używane w miejscach, gdzie jest możliwy kontakt z chemikaliami, dlatego powinny one być odporne na niszczące działanie takich substancji.
Charakterystyka kół przemysłowych związana z temperaturą użytkowania jest o tyle ważna, że wpływa nie tylko na ich trwałość, np. możliwe przyspieszone zużycie w przypadku eksploatowania w mroźni czy w pobliżu pieców przemysłowych, ale również na prawdopodobieństwo wypadku wskutek poślizgu, czy nieoczekiwanej zmiany toru jazdy.
Jeśli koła są używane w środowiskach, w których temperatura jest bardzo zróżnicowana, najlepiej jest wybrać koła, które mogą to wytrzymać. Zakres temperatur kół z naszej oferty wynosi od około -40 ° C do 80 ° C. Każde koło ma oddzielne wskazanie temperatury.
8. Koła stałe, skrętne, czy z hamulcem?
Rollkontenery są zwykle wyposażone w dwa kółka skrętne i dwa koła stałe o stałym kierunku jazdy. Nasze koła standardowo wyposażone są w metalową płytę montażową oraz wzmocnienie narożnika. Koła skrętne pozwalają na sterowanie i zapewniają doskonałą zwrotność Twojego wózka. Dzieje się tak, ponieważ mogą obracać się o pełne 360 stopni i radzą sobie z szybkimi zmianami kierunku. Jeśli zdecydujesz się na 3-stronny lub 4-stronny rollkontener, to koła skrętne są standardem po stronie, po której ładujesz i rozładowujesz towar. Również w przypadku dwustronnych rollkontenerów najlepiej jest pchać wózek siatkowy od strony zamocowania kółek skrętnych. Co ważne, kółka skrętne są produkowane w wersjach o nośności odpowiadającej kołom stałym, czyli kółko obrotowe będzie miało identyczną nośność dynamiczną i toczną co kółko z obudową nieruchomą.
Z kolei koło stałe jest zamontowane na wsporniku w stałym kierunku. Tymi kołami nie można kierować, ale przesuwają ładunki w linii prostej, do tyłu i do przodu. Najczęściej koła skrętne i stałe są używane w połączeniu, aby umożliwić obsługę i kontrolę nad wózkiem.
Poza manewrowością istotna jest również możliwość unieruchomienia kół, a zarazem całego wózka. Zarówno koła skrętne, jak i stałe mogą mieć zamontowany hamulec utrzymujący sprzęt w wybranym przez operatora miejscu. Hamulce są obsługiwane stopą i mogą zapobiec niebezpiecznym sytuacjom, aby ładunek się nie zaczął staczać razem z wózkiem. Ważne jest, aby używać tych hamulców tylko na płaskiej powierzchni. Aby zapobiec wypadkom pamiętaj by nigdy nie umieszczać ładunku na pochyłej powierzchni.
Więcej na temat bezpiecznej pracy z rollkontenerami możesz się dowiedzieć z artykułu Czym są rollkontenery i dlaczego ich potrzebujemy?
9. Rodzaj łożyska koła
Określony rodzaj łożyska ułatwia poruszanie się wózka z miejsca stojącego. Jest to ważne, zwłaszcza gdy obciążenia stają się większe. Łożyska są mechanicznym elementem koła, który umożliwia ruch wózka i zmniejsza tarcie między częściami. Zamiast dwóch gładkich powierzchni ślizgających się obok siebie, powodujących tarcie, łożyska wspierają ruch i zmniejszają tarcie, zmniejszając zużycie części w czasie.
Istnieją różne rodzaje łożysk, ale najważniejsze to:
- Łożysko ślizgowe: są to na ogół proste rurki, na których obraca się oś koła, idealne do mniejszych obciążeń lub tam, gdzie występują wysokie temperatury lub wilgotne środowisko
- Łożyska wałeczkowe: wykonane tak, aby wytrzymać duże uderzenia, zmniejszyć opór toczenia i mogą być używane w zastosowaniach o dużym obciążeniu.
- Łożyska kulkowe: najpopularniejszy typ i są stosowane tam, gdzie może się nagrzewać i powodować tarcie.
Jeśli koła są używane często i intensywnie, najlepiej sprawdzą się koła z łożyskiem kulkowym. Są one na ogół bardziej wytrzymałe, mają mniejszy opór toczenia i dłuższą żywotność niż koła wyposażone w łożysko ślizgowe lub wałeczkowe.
Kółka dopasowane do rodzaju zastosowań
Choć kółka przez wiele lat były używane głównie do celów przemysłowych, obecnie istnieje szeroka gama kółek, z których każdy ma swoje unikalne cechy, nadając się do wielu zastosowań — dotyczy to kółek hamujących, kółek z blokadą kierunku, kółek wykonanych z materiałów o różnym stopniu sprężystości, możliwości toczenia i twardości.
Koło samonastawne to wszechstronny - choć prosty - element inżynierii, który zrewolucjonizował obsługę materiałów w prawie każdym segmencie przemysłu. Aby znaleźć odpowiednie dla siebie koła wysokiej jakości, skontaktuj się ze specjalistami Rotom Polska, aby uzyskać więcej porad lub dowiedzieć się, który zestaw kołowy najlepiej się nadaje do Twoich zastosowań.
