Rodas Industriais 101: Escolhendo o Sistema de Trilhos Ideal para sua Instalação

O que você precisa saber para seu sistema de trilhos e rodas industriais

Rodas de aço industriais são usadas em locais como manufatura, mineração e armazenamento para mover carrinhos e outros equipamentos sobre trilhos. A produção sobre trilhos é ordenada e previsível. Sistemas de trilhos também economizam energia e manutenção em comparação a veículos sobre rodas livres. Antes de encomendar rodas, reserve um tempo para considerar as necessidades específicas de sua aplicação.

Para que essas rodas serão usadas?

Embora rodas metálicas possam parecer semelhantes, rodas de baixa RPM para aplicações industriais não são iguais às rodas de alta capacidade e alta velocidade usadas por trens, metrôs e VLTs.

Materiais, processos de fabricação, tamanho, perfil de trabalho, carga de trabalho segura e as buchas ou mancais usados em aplicações de alta velocidade são bastante diferentes dos necessários para aplicações de baixa RPM. Um trem em movimento rápido precisa lidar com frenagem, curvas, redistribuição de carga e transferência eficiente de potência para as rodas.

As rodas industriais da Reliance Foundry são classificadas para 3 mph (aprox. 4,8 km/h) ou menos.

De que metal as rodas industriais devem ser feitas?

Ligas diferentes são usadas para rodas industriais de alta velocidade versus baixa velocidade.

Qualquer equipamento que transporte pessoas também tende a usar padrões de rodas de trem de alta velocidade, mesmo que se movam mais lentamente, por fatores de segurança. A norma ASTM A551 especifica as ligas de aço carbono para esses fins. Os aços devem ser tratados termicamente para suportar alta velocidade, altos RPMs, cargas pesadas e frenagem severa. Em alguns locais, podem ser especificados aços carbono AISI 1060 ou 1070.

Baixa velocidade não exige a mesma composição ou tratamento térmico para entregar desempenho sólido. Rodas industriais de aço carbono fundido que operam em baixa velocidade precisam ser tenazes, projetadas para suportar a carga de trabalho designada, mas não necessitam da mesma tolerância para frenagem ou atrito. Geralmente usamos ASTM A915, Grau SC1040 para nosso aço fundido, e ASTM A29 Grau 1045 para peças forjadas ou usinadas.

Leia mais sobre materiais de rodas: Rodas Industriais de Aço vs. Ferro

Preciso de rodas com flange simples ou duplo?

Rodas de flange simples têm um rebordo que abraça o trilho apenas de um lado da roda. Uma roda de flange duplo tem rebordos em ambos os lados.

Rodas de flange simples são mantidas em trilhos precisamente espaçados por meio de seu eixo, que posiciona os flanges na distância adequada. Flanges simples são mais usadas em trens e trilhos de alta velocidade porque permitem chaves e sapatas tradicionais — dispositivos que permitem a mudança de um trilho para outro — enquanto rodas de flange duplo são melhores para movimento ao longo de um único trilho. Rodas de flange duplo fornecem um pouco mais de segurança. Se houver detritos no trilho ou pequenos desalinhamentos no trilho, uma roda de flange duplo ajudará a prevenir descarrilamento.

Leia mais sobre flanges: Rodas de Flange Simples e Duplo

Qual é a carga de trabalho segura?

Rodas industriais vêm com uma carga de trabalho segura (SWL), calculada com base em seu material, tamanho e estrutura. Essa carga é calculada para aplicações dinâmicas, em movimento.

Para determinar a carga segura por roda, some o peso do carrinho e o peso da carga no carrinho, e então multiplique por um fator de segurança, frequentemente de 25%. Por exemplo:

Carga Total de Trabalho = (Peso do Carrinho + Peso da Carga) x 1,25

Consulte o engenheiro de sua aplicação para garantir que este é o fator de segurança apropriado.

Cada roda deve ter uma carga de trabalho segura maior ou igual à carga de trabalho total dividida pelo número de rodas no carrinho.

Carga de Trabalho Segura por Roda = Carga Total de Trabalho / Número de Rodas

Leia mais sobre SWL: Como Avaliar Cargas de Trabalho Seguras para Rodas

Que tamanho de roda industrial devo adquirir?

Em qualquer aplicação, há um equilíbrio entre função e custo. Rodas maiores significam rotações por minuto menores, o que significa mais distância percorrida por rotação: como uma máquina simples, uma roda de carrinho de aço maior oferece vantagem mecânica. No entanto, uma roda maior requer maior torque e, portanto, precisa de mais potência do motor.

A maioria dos carrinhos industriais, portanto, usa a menor roda possível. Rodas maiores podem ser importantes se o chassi do carrinho precisar ser elevado o suficiente para passar sobre detritos ou itens no trilho.

Leia mais sobre a física das rodas: A Roda: Uma Máquina Simples Complexa

Qual formato de banda de rodagem minha roda metálica deve ter?

Rodas de carrinho de aço podem ter diferentes perfis na banda de rodagem.

A superfície de trabalho da roda está envolvida em mantê-la no trilho, curvar eficientemente e reduzir atrito. Em trilhos com curvas, uma conicidade na superfície dá ao trem a capacidade de curvar. Um eixo rígido mantém as duas rodas à mesma distância e girando no mesmo RPM, mas a conicidade significa que uma das rodas percorre mais distância que a outra, permitindo que o trem siga um caminho curvo.

A maioria das rodas industriais de flange duplo não precisa lidar com grandes curvas no trilho. Geralmente não têm perfil cônico, mas plano ou em V, dependendo da aplicação. Em uma roda de flange duplo, é importante encontrar um tamanho de banda compatível com o tamanho do trilho. O flange duplo deve ser capaz de gerenciar pequenos deslocamentos no trilho e detritos na pista.

Qual diâmetro interno preciso para o furo da roda?

O furo da roda é o orifício no centro da roda onde o eixo é colocado.

O diâmetro interno do furo é onde o eixo se encaixa. Consulte seu engenheiro sobre o tamanho correto do furo para seu eixo: a tolerância é importante e pode variar dependendo do uso. O que é apropriado em um forno quente pode não ser o mesmo que em um freezer.

Preciso de uma bucha?

Buchas são uma manga que se encaixa firmemente dentro do furo da roda e diminui o atrito no sistema roda-eixo. Como as buchas podem ser substituídas, elas ajudam a prevenir o desgaste da roda e, às vezes, estendem a vida útil da roda. No entanto, outras vezes, estão lá simplesmente por seu efeito mecânico.

Buchas funcionam diferentemente de mancais, o outro encaixe comum para o furo da roda; uma bucha trabalha com o eixo deslizando sobre sua superfície, enquanto um mancal usa pequenos cilindros ou esferas rotativas para reduzir o atrito.

Ao escolher uma bucha, diâmetro interno (DI), diâmetro externo (DE) e tolerância são detalhes importantes de engenharia. O diâmetro externo da bucha precisa se encaixar firmemente dentro do diâmetro do furo da roda. O diâmetro interno descreve o diâmetro do orifício no centro da bucha. Tolerância é a precisão necessária nessas medições para os requisitos da aplicação. Sistemas mecânicos podem variar amplamente no que precisam, baseados no ambiente e carga, e por isso esses pedidos precisam ser precisos no momento do pedido.

Buchas podem ser instaladas antes do envio ou enviadas separadamente para serem instaladas por engenheiros no local.

Leia mais sobre buchas: Você Precisa de Mancais ou Buchas para sua Roda?

Buchas de bronze vs. buchas de náilon: qual funcionará para mim?

Muitos tipos de buchas estão disponíveis comercialmente. Em rodas industriais, buchas de bronze (sinterizado ou fundido) e buchas de náilon são as mais comuns.

Buchas de náilon são baratas, têm baixo atrito e suportam bem o movimento de deslizamento de cargas. Podem conter lubrificante no próprio material (como buchas Nyloil). Buchas de bronze, especialmente bronze fundido, são usadas em aplicações com cargas muito pesadas. Bronze sinterizado, geralmente impregnado com óleo, oferece um pouco dos dois mundos.

Preciso de lubrificante?

Algumas buchas são usadas sem lubrificante. Buchas de bronze são frequentemente escolhidas porque o bronze é um metal que resiste à gaxeta — a tendência de metais que deslizam juntos em contato próximo de se abrasarem, causando material a se acumular entre eles.

Algumas buchas (como buchas Nyloil ou bronze sinterizado) têm lubrificante embutido, de modo que, à medida que se desgastam, o óleo é liberado.

Para outras aplicações, óleo é necessário para garantir funcionamento suave. Nestas situações, uma roda que contenha um "zerk" ou "bico de graxa" é necessária: este pequeno orifício no furo permite que o óleo seja injetado. Algumas buchas vêm com zerk e canal de graxa, mas frequentemente essas rodas são usadas sem buchas.

Rodas de trilho industriais são uma excelente solução para muitas aplicações de armazenamento e manufatura. Nossas soluções de rodas de baixa RPM estão disponíveis em opções de estoque e personalizadas. Saber o que sua aplicação precisa é importante para a segurança e eficiência de sua planta, então fale com um engenheiro para garantir que você está pedindo exatamente o que precisa!