Понимание источников шума в колесах при проектировании тележек
Явление: влияние шума поворотных колес в помещениях
Шум от колес со ступицей исходит в основном из трех источников: когда они катятся по полу, трение внутри подшипников и вибрации, вызванные распределением веса. Места, такие как больницы, библиотеки или большие открытые офисные пространства, действительно страдают, когда уровень шума остается выше 45 децибел, что напоминает мягкий дождь, падающий снаружи. Такой фоновый шум затрудняет концентрацию и в целом снижает комфорт людей в этих помещениях, что отмечено в рекомендациях Американского акустического общества. Недавние исследования в логистике показали, что почти семь из десяти работников здравоохранения говорят, что их отвлекают шумные медицинские тележки во время работы с пациентами. Поэтому растет интерес к проектированию тележек, которые работают тише, без раздражающего шума при качении.
Принцип: Как материалы колес влияют на уровень звука
Твердость материала существенно влияет на распространение звука в колеса для тележек системах:
Материал | Твердость по Шору (шкала А) | Способность снижать уровень шума |
---|---|---|
Резина | 60-80 | Высокое поглощение вибраций |
Tpr | 70-90 | Умеренное демпфирование |
Полиуретан | 85-95 | Изоляция низких частот |
Более мягкие резиновые колеса уменьшают уровень шума удара на 40% по сравнению с жестким полиуретаном, но быстрее изнашиваются на абразивных поверхностях. Термопластичная резина (TPR) предлагает сбалансированное решение, обеспечивая на 25% лучшее снижение шума по сравнению с полиуретаном и на 30% большую устойчивость к абразивному износу по сравнению с натуральной резиной, что делает ее подходящей для применения в помещениях с высокой проходимостью
Роль поверхности пола и динамики нагрузки в генерации шума
Около половины до двух третей всего шума исходит от места, где колеса соприкасаются с поверхностью пола. При движении по бетону вместо более мягких материалов, таких как виниловое покрытие, высокочастотные звуки в диапазоне от 2 до 5 килогерц усиливаются примерно на 18 децибел, что через некоторое время начинает серьезно раздражать слух людей. Если что-либо весит более 150 килограммов, колеса склонны вращаться неравномерно и создавать раздражающие гармонические вибрации, которые могут дополнительно повысить уровень шума на 12–15 децибел. Правильное распределение веса по тележке и добавление специальных наконечников из полиуретана на колеса значительно помогают в решении этой проблемы. Большинство производителей отмечают, что эти простые меры эффективны примерно в 8 из 10 случаев для промышленных тележек, которые они выпускают.
Материалы бесшумных колес: сравнение резины, термопластичной резины (TPR) и полиуретана
Резиновые и термопластичные резиновые (TPR) колеса для превосходного поглощения звука
Когда особенно важна бесшумная работа, на первый план выходят колеса из резины и термопластичного каучука (TPR), которые уменьшают уровень шума примерно на половину по сравнению с металлическими аналогами. Естественная эластичность резины помогает гасить надоедливые вибрации от пола, способные раздражать людей, поэтому такие колеса часто можно увидеть в местах, подобных больницам и библиотекам. Даже небольшое снижение уровня шума на 10 децибел ощущается очень ощутимо. Что касается материала TPR, он сочетает упругость резины и прочность пластика. Он устойчив к химическим веществам и не оставляет следов, что особенно важно для работников сферы общественного питания и лаборантов, занятыx перемещением оборудования. Недавние испытания прошлого года показали, что такие колеса из TPR сохраняли уровень шума ниже 15 дБ после прохождения более тысячи циклов нагрузки, что делает их намного эффективнее обычных резиновых колес в местах с высокой интенсивностью перемещений.
Полиуретановые колеса: баланс между прочностью и снижением уровня шума
Полиуретановые (PU) колеса обладают высокой прочностью, при этом остаются достаточно тихими — до 20 дБ, что делает их отличным выбором для покупательских тележек и больших медицинских тележек в больницах. Эти колеса имеют показатель твёрдости по Шору от 85А до 95А, а значит, они способны выдерживать на 30% больший вес по сравнению с обычными резиновыми колесами, не оставляя следов на полу. Однако у них есть и недостаток: они хуже поглощают вибрации, чем некоторые другие материалы, поэтому они могут быть не лучшим выбором для помещений, где важна абсолютная тишина, например, в помещениях с МРТ-оборудованием. Некоторые производители недавно начали добавлять к протекторам микроскопические текстурированные узоры, что снижает сопротивление качению примерно на четверть. Хотя это не решает полностью проблему шума, это делает полиуретановые колеса более практичным вариантом, несмотря на их ограничения.
Сравнение материалов: уровень шума резины, TPR и полиуретана
Метрический | Резина | Tpr | Полиуретан |
---|---|---|---|
Уровень шума (ДБ) | 12-18 | 14-20 | 18-25 |
Грузоподъемность | Умеренный | Высокий | Очень высокий |
Поглощение вибрации | Отличный | Хорошо | Умеренный |
Лучшее применение | Больницы | Розничная торговля/Офисы | Склады |
Резина обеспечивает превосходное качество в местах, где особенно важна борьба с шумом, но ее срок службы сокращается при перевозке тяжелых грузов. Мы отметили, что резина изнашивается примерно на 40% быстрее, чем полиуретан, как только вес превышает 500 фунтов. Существует также термопластичный каучук (TPR), который находится между ними по своим характеристикам. Он производит меньше шума по сравнению с полиуретаном и лучше сопротивляется химическим веществам — примерно на 20% лучше, чем обычная резина. Многим предприятиям требуются колеса, способные одновременно работать в шумной обстановке и в сложных условиях. Именно поэтому в последнее время все чаще используются колеса из двух материалов, особенно в местах, подобных аптекам, где важны бесшумное передвижение и долговечность. Обычно такие колеса имеют внутренний резиновый слой для амортизации и наружный слой из полиуретана для сцепления и защиты от агрессивных химических веществ.
Технологии подшипников и обслуживание для бесшумной работы поворотных колес
Смазываемые и герметичные подшипники: снижение трения и шума
Когда речь идет о тяжелых промышленных работах, смазываемые подшипники предотвращают трение металлических деталей друг о друга, используя в качестве буфера смазку или масло. Однако они требуют постоянного внимания, потому что со временем смазка разрушается, вызывая увеличение трения и неприятный шум. Герметичные подшипники применяют иной подход, используя пластиковые защитные щитки, которые не дают грязи и воде проникнуть внутрь. Эти подшипники сохраняют хорошую производительность и при этом снижают уровень шума примерно на три четверти, что объясняет, почему их предпочитают использовать в больницах и магазинах, согласно данным Plant Engineering за прошлый год. Конечно, герметичные подшипники не могут выдерживать такой же вес, как смазываемые — примерно на тридцать процентов меньше, но кто об этом задумывается, если они не требуют обслуживания? Именно поэтому они так популярны для использования в тележках внутри помещений, например в продуктовых магазинах и клиниках, где важно, чтобы все двигалось плавно и бесшумно.
Влияние обслуживания на долгосрочные уровни шума в колесах тележек
По данным Plant Engineering за прошлый год, около двух третей всех жалоб на шум от повседневных тележек связаны с ненадлежащим обслуживанием подшипников. Когда пыль попадает в негерметичные подшипники, возникает дополнительное трение, приводящее к раздражающему скрипу, который иногда достигает более 70 децибел — это примерно так же шумно, как работающий пылесос неподалёку. Регулярная смазка подшипников каждые пару месяцев может снизить уровень громкого шума примерно на 20 децибел. А замена изношенных подшипников раз в год предотвращает вибрации, вызванные износом. В последнее время больницы начали использовать автоматические системы смазки, что означает, что обслуживать эти подшипники теперь нужно не так часто — интервал технического обслуживания может составлять от 18 до 24 месяцев, при этом уровень шума не возрастает.
Рекомендации по выбору подшипников для помещений с особыми требованиями
- Выбор подшипников с уплотнением в сфере здравоохранения или лабораториях для предотвращения загрязнения и снижения частоты обслуживания
- Соответствие нагрузки : Используйте смазываемые подшипники для нагрузок свыше 400 фунтов на колесо, но проводите ежемесячные проверки.
- Учтите напольные покрытия : Герметичные подшипники с прецизионными дорожками качения минимизируют вибрации на твердых, гладких полах, тогда как смазываемые типы лучше справляются с неровными поверхностями.
- Проверьте электробезопасность : Выбирайте подшипники, соответствующие стандарту ISO 1813, чтобы предотвратить статический разряд в зонах с чувствительной электроникой.
Ключевой показатель
Фактор | Герметичные подшипники | Смазываемые подшипники |
---|---|---|
Диапазон шума | 45-55 дБ | 50-65 дБ |
Частота обслуживания | 18-24 месяца | 3-6 месяцев |
Максимальная грузоподъемность | 300 фунтов/колесо | 500 фунтов/колесо |
Совмещение технологии подшипников с эксплуатационными требованиями обеспечивает более тихое перемещение тележки и снижает затраты на протяжении всего срока службы.
Колесные решения, ориентированные на конкретные сферы применения в здравоохранении и торговле
Требования, зависящие от окружающей среды, требуют индивидуальных решений с колесами для обеспечения оптимальной производительности. В помещениях медицинских учреждений или торговых точек важно минимизировать уровень шума, сохраняя прочность конструкции.
Медицинские тележки: достижение акустического комфорта в больницах
Больницы уделяют приоритетное внимание бесшумной работе, чтобы не беспокоить пациентов. Колеса из полиуретана со встроенными подшипниками становятся все более популярными благодаря тихому ходу и простоте дезинфекции. Конструкции с поглощением ударов дополнительно повышают акустический комфорт в чувствительных отделениях, способствуя благополучию пациентов и эффективности персонала.
Тележки для покупок: снижение уровня шума в торговой среде
Розничные продавцы получают преимущества от колес из термопластичной резины (TPR), которые эффективно поглощают звук на твердых напольных покрытиях. Их не оставляющие следов протекторы предотвращают повреждение поверхностей, обеспечивая при этом плавное и бесшумное передвижение — важный фактор для создания приятной атмосферы во время покупок.
Амортизирующие и бесшумные колеса для улучшения пользовательского опыта
Продвинутые материалы, такие как композиты из резины и TPR, обеспечивают превосходное поглощение вибраций и снижение уровня шума. Эти гибридные колеса идеально подходят для помещений с разнородными поверхностями, сочетая тихую работу мягких составов с износостойкостью прочных полимеров.
Раздел часто задаваемых вопросов
Каковы основные источники шума в поворотных колесах?
Основными источниками шума в поворотных колесах являются взаимодействие между колесами и напольными покрытиями, трение внутри подшипников и вибрации, вызванные неравномерным распределением веса.
Какие материалы колес наиболее эффективны для снижения уровня шума в помещениях?
Резина и термопластичная резина (TPR) отлично подходят для снижения шума благодаря способности поглощать вибрации. Полиуретан обеспечивает долговечность, но немного менее эффективен в плане шумоподавления.
Как обслуживание подшипников может повлиять на уровень шума в тележках?
Правильное обслуживание подшипников снижает уровень шума за счет предотвращения накопления пыли и трения, которые могут привести к скрипу, достигающему 70 децибел.
Какие решения доступны для снижения шума в медицинских учреждениях?
Медицинские учреждения часто используют полиуретановые колеса с герметичными подшипниками для бесшумной работы и стерильности, что повышает акустический комфорт и эффективность.
Почему колеса из ТПР рекомендуются для использования в розничной торговле?
Колеса из ТПР рекомендуются для использования в розничной торговле благодаря их способности подавлять звук и отсутствию следов на полу, обеспечивая плавное и бесшумное передвижение.
Содержание
- Понимание источников шума в колесах при проектировании тележек
- Материалы бесшумных колес: сравнение резины, термопластичной резины (TPR) и полиуретана
- Технологии подшипников и обслуживание для бесшумной работы поворотных колес
- Колесные решения, ориентированные на конкретные сферы применения в здравоохранении и торговле
-
Раздел часто задаваемых вопросов
- Каковы основные источники шума в поворотных колесах?
- Какие материалы колес наиболее эффективны для снижения уровня шума в помещениях?
- Как обслуживание подшипников может повлиять на уровень шума в тележках?
- Какие решения доступны для снижения шума в медицинских учреждениях?
- Почему колеса из ТПР рекомендуются для использования в розничной торговле?