Kolečko - Caster
Kolečko (nebo ricinový ) je undriven kolo , který je určen pro připojení k spodní části většího objektu (dále „vozidlo“), k tomu, aby objekt pohybovat.
Kolečka se používají v mnoha aplikacích, včetně nákupních vozíků , kancelářských židlí , hraček , nemocničních lůžek a zařízení pro manipulaci s materiálem. Vysokokapacitní, těžká kolečka se používají v mnoha průmyslových aplikacích, jako jsou plošinové vozíky, vozíky, sestavy a tažná zařízení v závodech.
Typy
Kolečka mohou být upevněna tak, aby se pohybovala po přímce, nebo mohou být namontována na čepu nebo čepu tak, že se kolo automaticky vyrovná se směrem jízdy.
Tuhá kolečka
Základní tuhé kolečko se skládá z kola namontovaného na nehybné vidlici. Orientace vidlice, která je pevná vzhledem k vozidlu, je určena při montáži sesilatele na vozidlo. Příkladem toho jsou kola, která se nacházejí v zadní části nákupního košíku v Severní Americe. Tuhá kolečka mají tendenci omezovat pohyb vozidla tak, aby se vozidlo pohybovalo po přímce.
Otočná kolečka
Stejně jako jednodušší tuhé kolečko obsahuje otočné kolečko kolo namontované na vidlici, ale další otočný kloub nad vidlicí umožňuje vidlici volně se otáčet o 360 °, což umožňuje otáčení kola v libovolném směru. To umožňuje snadno pohybovat vozidlem v libovolném směru bez změny jeho orientace. Otočná kolečka jsou někdy připevněna k držadlům, takže operátor může ručně nastavit jejich orientaci. Otočné kolečko vynalezl v roce 1920 Seibert Chesnutt, americký patent 1341630.
Otočné kolečko navíc musí typicky zahrnovat malé množství vzdálenosti mezi středovou osou svislého hřídele a středovou osou kolečka. Když je kolečko přesunuto a kolo není otočeno správným směrem, přesazení způsobí, že se sestava kola otočí kolem osy svislého hřídele a bude sledovat směr pohybu. Pokud nedojde k žádnému posunutí, kolo se nebude otáčet, pokud není otočeno správným směrem, což buď zabrání pohybu, nebo se táhne po zemi.
Při pohybu po přímce bude mít otočný kolečko tendenci se automaticky vyrovnávat se směrem otáčení a otáčet se rovnoběžně se směrem jízdy. To lze vidět na nákupním košíku, když se přední kolečka při cestování uličkou vyrovnají rovnoběžně se zadními kolečky. Důsledkem toho je, že vozidlo má přirozeně tendenci cestovat přímým směrem. Přesné řízení není nutné, protože kolečka mají tendenci udržovat přímý pohyb. To platí také při zatáčení vozidla. Kolečko se otáčí kolmo na poloměr otáčení a zajišťuje plynulé otáčení. To lze vidět na nákupním košíku, protože přední kola se otáčí různými rychlostmi, s různým poloměrem otáčení v závislosti na tom, jak pevně je zatáčka provedena.
Úhel a vzdálenost mezi nápravami kol a otočným kloubem lze nastavit pro různé typy výkonu koleček.
Průmyslová kolečka
Průmyslová kolečka jsou těžká kolečka, která jsou určena k přepravě těžkých břemen, v některých případech až do třiceti tisíc liber. Průmyslové kolečko může mít buď otočné nebo tuhé provedení. Průmyslová kolečka mají obvykle plochou horní desku, která má čtyři otvory pro šrouby, aby bylo zajištěno pevné spojení mezi horní deskou a nákladem. Používají se v celé řadě aplikací, včetně vozíků s dolly, montážních otočných talířů, těžkých skladovacích regálů, držáků, tažných zařízení, zařízení pro údržbu a mechanismů pro manipulaci s materiálem.
V rané výrobě byla průmyslová kolečková tělesa obvykle vyráběna ze tří samostatných lisovaných kovových částí, které byly přivařeny k horní desce. Dnes je mnoho průmyslových tělísek vyrobeno laserovým řezáním těla z jednoho kovového polotovaru a poté pomocí ohraňovacího lisu tvarovat nohy do požadovaného úhlu devadesáti stupňů, čímž vzniká mechanicky pevnější zařízení.
Výkon průmyslového sesilatele ovlivňují různé faktory. Například větší průměry a šířky kol poskytují vyšší nosnost rozložením hmotnosti nákladu na větší plochu kola. Také tvrdší materiály kol (např. Litina, vysokoprofilový polyuretan) jsou méně citlivé na podlahu a obvykle nesledují nečistoty a nečistoty.
Brzdná a zajišťovací kolečka
Běžné levné kolečka mohou obsahovat brzdu , která zabraňuje otáčení kola. Toho se běžně dosahuje pomocí páky, která tlačí brzdovou vačku na kolo. Otočný kolečko se však stále může mírně pohybovat v malém kruhu, který se otáčí kolem odsazené vzdálenosti mezi svislou hřídelí a středem zablokovaného kola.
Složitější typ otočného kolečka, někdy nazývaného také úplné blokovací kolo, má přídavný rotační zámek na svislém hřídeli, takže nemůže dojít k otáčení hřídele ani otáčení kola, což poskytuje velmi tuhou oporu. Tyto dva zámky je možné použít společně nebo samostatně. Je -li svislý hřídel zablokován, ale kolo se může stále otáčet, stane se kolečko směrovým kolečkem, ale může být uzamčeno, aby se valilo v jednom směru podél jakékoli vodorovné osy.
V některých případech je užitečné mít možnost zabrzdit nebo zamknout všechny kolečka současně, aniž byste museli chodit a na každém jednotlivě zapojit mechanismus. Toho lze dosáhnout pomocí centrálního zamykacího mechanismu zachyceného tuhým prstencem obklopujícím každé otočné kolečko, mírně nad kolem, které se spouští a tlačí dolů na kolo, čímž brání otáčení kola i otáčení. Alternativní metodou je centrální zamykací kolečko, které má otočnou vačku ve středu každé svislé hřídele kolečka, vedoucí dolů k brzdovému mechanismu ve spodní části každého kolečka.
Kolečka bez čepů
Kolečko bez čepu má vnitřní oběžnou dráhu, vnější oběžnou dráhu, která je připevněna k vozidlu, a kuličková ložiska mezi oběžnými drahami. Tento mechanismus nemá žádný čep , proto název bez čepu . Absence čepu eliminuje většinu příčin selhání otočného kolečka a snižuje nebo eliminuje shimmy po použití . Nabízejí kapacitu a trvanlivost srovnatelnou s jednotkami s utěsněnými přesnými kuličkovými nebo kuželíkovými ložisky a jsou praktickou alternativou k tradičním otočným kolečkům v situacích s velkým nárazem.
Caster flutter
Jednou z hlavních nevýhod koleček je třepetání. Běžným příkladem třepetání koleček je nákupní košík v supermarketu, kdy se jeden sesílatel rychle otáčí ze strany na stranu. Tato oscilace, známá také jako shimmy , se vyskytuje přirozeně při určitých rychlostech a je podobná kolísání rychlosti , ke kterému dochází u jiných kolových vozidel. Rychlost, při které dochází k třepání kolečka, je založena na hmotnosti, kterou nese sesílatel, a vzdálenosti mezi nápravou kola a osou řízení. Tato vzdálenost je známá jako koncová vzdálenost a její zvětšení může eliminovat chvění při mírných rychlostech. Obecně se třepetání vyskytuje při vysokých rychlostech.
Flutter je nebezpečný v tom, že může způsobit, že se vozidlo náhle pohne nechtěným směrem. K třepení dochází, když sesilatel není v úplném kontaktu se zemí, a proto je jeho orientace nekontrolovatelná. Jakmile sesilatel získá zpět plný kontakt se zemí, může být v jakékoli orientaci. To může způsobit, že se vozidlo náhle pohne ve směru, na který sesílatel míří. Při nižších rychlostech může schopnost sesilatele otáčet korigovat směr a pokračovat v cestě požadovaným směrem. Ve vysokých rychlostech to však může být nebezpečné, protože kolo se nemusí dostatečně rychle otáčet a vozidlo se může otáčet v jakémkoli směru.
Konstruktéři elektrických a závodních invalidních vozíků se velmi zajímají o třepetání, protože židle musí být pro jezdce bezpečná. Zvětšení vlečné vzdálenosti může zvýšit stabilitu při vyšších rychlostech pro závody na invalidním vozíku, ale může vytvářet třepetání při nižších rychlostech pro každodenní použití. Bohužel, čím více stop má sesilatel, tím více prostoru kolečko potřebuje k otáčení. Proto, aby se tento extra otočný prostor přizpůsobil, může být nutné prodloužení rámu nebo prodloužení stupaček. Díky tomu je židle těžkopádnější.
Caster flutter lze ovládat přidáním tlumičů nebo zvýšením tření otočných kloubů. Toho lze dosáhnout přidáním podložek do otočného kloubu. Tření se zvyšuje se zvyšující se hmotností na přední části židle. Kdykoli sesilatel začne třepetat, zpomalí židli a přesune váhu na přední kola. Existuje několik online souprav proti třepení pro dodatečnou montáž koleček invalidního vozíku tímto způsobem. Jiné metody snižování třepání koleček zahrnují zvýšení otáčení olova, použití těžšího tuku, snížení hmotnosti kola nebo zvýšení tření o zem změnou materiálů.
Kolečka jsou také zcela zastavena pomocí koleček.
Ergonomický design
Ergonomická kolečka jsou navržena s ohledem na provozní prostředí a úkol, který je třeba provést, aby byly minimalizovány jakékoli škodlivé účinky na obsluhu. Dlouhodobě se opakující akce zahrnující odolávající kolečka mohou přispět k poranění způsobenému napětím. Nesprávné specifikace mohou také přispět ke snížení životnosti koleček.
Na tom, jak dobře sesílatel funguje, hraje roli mnoho parametrů. Parametry, jako je tvrdost pneumatiky, šířka a tvar běhounu, délka vlečeného offsetu („kolečko“) a průměr kola, to vše ovlivňuje úsilí potřebné k zahájení pohybu plošiny. Tvrdší kola usnadní sesílání kolečka snížením odolnosti proti deformaci. Méně nahuštěná pneumatika nabízí větší odolnost proti deformaci, a proto je při přemísťování připojené plošiny zapotřebí většího úsilí. Zatáčení je ovlivněno množstvím kolečka a průměrem kola.
Vylepšení tradiční konstrukce koleček zahrnují chrániče prstů, stěrače, zesílené nohy, trubky řízení, otočné zámky a brzdy, vše implementováno ve snaze omezit zranění obsluhy na pracovišti.
Průměr kola, šířka kola a tandemová kola
Průměr kolečka ovlivňuje, jak snadno se kolečko pohybuje po pevných, drsných nebo nepravidelných površích. Kolečka s velkým průměrem jsou schopna překlenout takové mezery mezi podlahou a kabinou výtahu. Čím větší je průměr kolečka, tím vyšší musí být podpěrné rameno kolečka. Buď musí být základna nízko zavěšeného předmětu zvednuta výše nad kola, nebo musí kolečka viset do stran rozkročených nad nízko visícím podepřeným předmětem. Otočná kolečka při otáčení kolem svislé hřídele vymetou prostor. Větší kola vyžadují více tohoto prostoru.
Nosnost lze zvýšit použitím širších kol s větší kontaktní plochou se zemí. Při otáčení širokého otočného kolečka na místě se však střední část kontaktní plochy kola a země otáčí pomaleji než oblasti dále do stran. Tento rozdíl v rychlosti otáčení napříč základnou kontaktní plochy kola způsobí, že široká kola odolávají otáčení kolem otočného čepu a tento odpor se zvyšuje se zvyšujícím se zatížením.
Alternativním způsobem, jak zvýšit nosnost a zároveň omezit odpor při otáčení, je použít několik úzkých kol v tandemu na stejné ose kola. Každé kolo má srovnatelně užší plochu kontaktu se zemí než jedno široké kolo, takže na otočném čepu je menší odpor proti otáčení.
Existují čtyři hlavní klasifikace kol:
- Standardní kolo má střed otočný náboj (nebo ložisko) a poddajného materiálu, na jeho vnější straně.
- Kolečko je kolo namontované na vidličku s volitelným, přídavné přesazení kloubu.
- Všesměrové kolo ( Mecanum kolo , Omni kola , nebo švédský kolo) je vyrobena z velké centrální rozbočovač s mnoha dalšími menšími kola namontován po obvodu tak, že jejich osy jsou kolmé na centrální kolo. Centrální kolo se může otáčet kolem své osy jako tradiční kola, ale menší kola mohou také umožňovat pohyb kolmo na středovou osu.
- Kulovité kolo je všesměrová a je obecně kuličkové upevněn uvnitř zadržovací příslušenství. Příkladem je jednotka přenosu míče .
Viz také
Reference
