Rola kół w wózkach przy efektywnej obsłudze materiałów

Nauka o kołach wózków: redukcja oporu dla zwiększenia przepustowości

W jaki sposób opór toczenia bezpośrednio wpływa na czas pracy i przepustowość operacyjną

Ilość energii traconej, gdy koła wózka uginają się pod wpływem podłogi – tzw. opór toczenia – odgrywa dużą rolę w efektywności ręcznego przemieszczania ładunków. Badania z zakresu ergonomii ujawniają ważną rzecz: im większy opór, tym pracownicy wykorzystują około 35 procent większego wysiłku fizycznego. To powoduje szybsze zmęczenie i skraca czas produktywnej pracy w ciągu dnia. Nadmiarowe tarcie w znaczący sposób wpływa na utratę wydajności. Przy każdym wzroście siły potrzebnej do pchania lub ciągnięcia wózków o 10 procent, każdy transport trwa około 15 sekund dłużej. Wyobraź sobie magazyn, w którym codziennie przemieszcza się 500 ładunków – te dodatkowe sekundy sumują się do ponad 20 godzin marnowanej pracy tygodniowo. Istnieją jednak sposoby walki z tym problemem. Proste zmiany mają tutaj duże znaczenie. Same zwiększenie średnicy kół – dwukrotne – zmniejsza opór toczenia o połowę, ponieważ ciężar rozkłada się na większą powierzchnię. Dlatego wybór kół o niższym oporze nie jest tylko drobną decyzją inżynierską – ma realny wpływ na szybsze i lepsze wykonywanie zadań.

Studium przypadku: Modernizacja kółek z poliuretanu skraca czas cyklu montażu samochodów o 23%

Jedno duże przedsiębiorstwo produkcyjne wymieniło stare koła nylonowe na kółka z poliuretanu (PU) stosowane w wózkach do przewożenia części po hali fabrycznej. Wyniki były naprawdę imponujące — czas dostawy elementów zmniejszył się o około 23%, ze średnio 8,5 minuty do nieco ponad 6 minut. Przed dokonaniem tej zmiany pracownicy mieli wiele problemów, ponieważ koła nylonowe zaklinowały się w szczelinach między płytami betonowymi, powodując gwałtowne szarpnięcia wózków i częste upuszczanie komponentów podczas transportu. Po zamontowaniu nowych kółek z PU pomiary wykazały kilka istotnych korzyści technicznych, w tym:

• o 41% niższe siły pchania
• Wyeliminowanie tzw. „stiction” podczas zmiany kierunku ruchu
• o 17% mniejsza deformacja kół przy identycznych obciążeniach
  W ciągu sześciu miesięcy zakład złożył dodatkowe 5 200 jednostek bez zatrudniania dodatkowego personelu ani nadgodzin — co pokazuje, jak precyzyjne zmniejszanie tarcia na poziomie kół zapewnia skalowalne korzyści operacyjne.

Wybór kół wózkowych według nośności i wydajności dynamicznej

Konfiguracja optymalna: Dlaczego układ 2-sztywne/2-obrotowe przewyższa 4-obrotowe powyżej 150 kg

Podczas pracy z obciążeniami powyżej 150 kilogramów, użycie dwóch sztywnych kół i dwóch swivelowych rolków daje znacznie lepsze wyniki niż zastosowanie samych swivelowych. Sztywne koła zapewniają ruch do przodu bez dryfowania na boki, podczas gdy rolki swivelowe pozwalają nadal łatwo zakręcać sprzętem. Taki mix typów kół równomierniej rozkłada ciężar na podłodze, co zmniejsza opór toczenia o około 15 procent. Oznacza to również mniejsze obciążenie elementów konstrukcyjnych. Z drugiej strony, manewrowanie czymś z czterema swivelowymi rolkami przy dużym obciążeniu staje się prawdziwą udręką dla operatorów, którzy muszą ciągle korygować kierunek. Pchanie lub ciągnięcie wymaga w takich przypadkach o około 22% większego wysiłku, a podłogi szybciej się zadzierają, szczególnie gładkie wykończenia, takie jak powłoki epoksydowe czy polerowany beton, które często występują w magazynach i fabrykach.

Poza etykietą: Jak obciążenia udarowe zmniejszają efektywną nośność kół wózków nawet o 40%

Liczby dotyczące statycznych ocen obciążenia nie mówią całego opowiadają całej historii o tym, jak koła naprawdę sprawują się w rzeczywistych sytuacjach. Gdy wózki napotykają progi, przemieszczają się po nierównych podłogach lub gwałtownie zatrzymują, powstają dynamiczne szczyty naprężeń, których standardowe oceny po prostu nie uwzględniają. Badania wskazują, że tego rodzaju wstrząsy mogą zmniejszyć rzeczywistą nośność koła o około 40 procent. Koło oznaczone jako wytrzymujące 500 kg może w praktyce unieść jedynie około 300 kg, gdy warunki stają się trudne. Weźmy na przykład sytuację, w której ktoś zrzuca załadowany wózek nawet z niewielkiej platformy o wysokości 1 cala – powstają wtedy siły uderzenia aż 2,5 razy większe niż te, które normalnie obliczamy wyłącznie na podstawie statycznego ciężaru. Jeśli producenci chcą, aby ich produkty były trwałe i prawidłowo działały w typowych warunkach, muszą również brać pod uwagę te czynniki.

• Określaj koła o nośności 20–40% wyższej niż maksymalne obciążenie statyczne
• Wybieraj materiały tłumiące drgania, takie jak poliuretan
• Używaj kółek obrotowych z podwójnymi rolkami w środowiskach narażonych na duże obciążenia
  Ten zapas bezpieczeństwa zapobiega uszkodzeniom łożysk i znacząco wydłuża żywotność w wymagających zastosowaniach przemysłowych.

Zalety ergonomii wysokowydajnych kół do wózków

Oddziaływanie biomechaniczne: kółka obrotowe z widelcem o kącie 5° zmniejszają moment obrotowy działający na ramię o 32%

Lepsze koła do wózków rzeczywiście zwiększają bezpieczeństwo pracowników, ponieważ zmniejszają obciążenie mięśni i stawów. Koła z tym specjalnym układem piasty pod kątem 5 stopni działają lepiej, ponieważ odpowiadają naturalnemu ruchowi barków. Testy wykazują, że ten rodzaj konstrukcji zmniejsza obciążenia skręcające barki o około jedną trzecią w porównaniu do zwykłych kółek obrotowych. Dla personelu magazynowego pracującego w wielu zmianach ma to duże znaczenie, ponieważ pomaga zapobiegać irytującym urazom powtarzalnym oraz ułatwia przepychanie ciężkich przedmiotów. Gdy skręcanie wózków wymaga mniejszego wysiłku ze strony operatora, nie musi on kompensować tego dodatkową siłą. Efekt? Rzeczywiste poprawy wydajności w każdej zmianie oraz mniej dni chorobowych w przyszłości z powodu urazów związanych z pracą.

Dopasowanie kół do wózków do wymagań branżowych

TPU a poliamid: kompromisy dotyczące sterylności, odporności na tłuszcz i ochrony podłóg

Decydując między poliuretanem termoplastycznym (TPU) a materiałami poliamidowymi, większość branż koncentruje się na trzech głównych aspektach: odporności na zanieczyszczenia, odporności chemicznej oraz rodzaju ochrony powierzchniowej, jaką oferują. Nieprzepuszczalna struktura TPU czyni go szczególnie odpowiednim do miejsc wymagających sterylnych warunków, takich jak laboratoria farmaceutyczne czy zakłady przetwórstwa żywności. Nie sprzyja rozmnażaniu się bakterii i wytrzymuje regularne czyszczenie bez degradacji w czasie. W przypadku tłustych środowisk występujących w warsztatach samochodowych, TPU lepiej znosi działanie olejów niż poliamid. Poliamid ma tendencję do kruszenia się po dłuższym kontakcie z olejami. Z drugiej strony, poliamid wytrzymuje znacznie większe obciążenia — około 450 kilogramów na koło — dlatego dobrze sprawdza się w zakładach produkcyjnych. Istnieje jednak również wada: jego sztywność może uszkadzać wrażliwe powierzchnie podłogowe. Badania przemysłowych posadzek wykazały, że TPU powoduje o około 40 procent mniejsze zużycie betonowych podłóg niż inne powszechne tworzywa sztuczne, ponieważ lepiej amortyzuje uderzenia. Ogólnie rzecz biorąc, warto wybrać TPU w przypadku pracy w pomieszczeniach czystych lub przy obsłudze agresywnych chemikaliów. Wzmocniony poliamid rezerwujmy zaś na sytuacje, w których duże, ciężkie ładunki muszą być przemieszczane po nierównych lub trudnych podłożach fabrycznych.

Często zadawane pytania

• Co to jest opór toczenia i dlaczego jest ważny? Opór toczenia odnosi się do strat energii występujących podczas przemieszczania się kół wózków po podłodze. Wpływa on na efektywność pracy manualnej, wymagając większego wysiłku fizycznego od pracowników, co prowadzi do zmęczenia i obniżenia produktywności.
• W jaki sposób wymiana kół wózków może poprawić efektywność działania w magazynie? Zastosowanie kół o niższym oporze toczenia znacząco zmniejsza wysiłek fizyczny wymagany od pracowników, skraca czas transportu i zwiększa ogólną wydajność.
• Jakie są korzyści wynikające z zastosowania kółek z poliuretanu w montażu samochodów? Kółka z poliuretanu zmniejszają siłę pchania, eliminują tzw. "przywieranie" w kierunku ruchu oraz charakteryzują się mniejszym odkształceniem, co przekłada się na szybsze dostawy części i większą efektywność operacyjną.
• Dlaczego obciążenia udarowe są ważne przy określaniu skutecznej nośności kółek? Obciążenia udarowe, takie jak te występujące, gdy wózki uderzają w nierówności lub progi, mogą zmniejszyć nośność kółka nawet o 40%. Należy to uwzględnić, aby zapewnić skuteczną pracę kółek w warunkach rzeczywistych.
• W jaki sposób różne materiały, takie jak TPU i poliamid, wpływają na kółka wózków? TPU oferuje sterylność i odporność na tłuszcze, co czyni go idealnym do środowisk sterylnych, podczas gdy poliamid wytrzymuje większe obciążenia, choć może uszkadzać wrażliwe podłogi.