Warum ein geringer Rollwiderstand wichtig ist
Der Rollwiderstand bezieht sich auf die Kraft, die dem Rad entgegenwirkt, wenn es über eine Oberfläche rollt. Je nach Anwendung kann der Rollwiderstand von Bedeutung sein. Bei Möbeln und Geräten, die nur sporadisch und für kurze Zeit bewegt werden, ist die Minimierung des Rollwiderstands in vielen Fällen nicht entscheidend. Bei Logistik-Transportwagen und Schwerlastanwendungen, die intensiv genutzt werden, verbessert ein geringer Rollwiderstand dagegen die Benutzerfreundlichkeit und verhindert Arbeitsbeschwerden.
Um eine maximale Effizienz und Leistung zu erreichen, ist es wichtig zu verstehen, welche Faktoren den Rollwiderstand von Rollen beeinflussen.
Was bestimmt den Rollwiderstand?
Werkstoff
Das für die Radlauffläche verwendete Material wirkt sich direkt auf den Rollwiderstand aus. Materialien mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten, wie Vollgummi, TPR-Gummi und elastik Gummi, tragen zu einem höheren Rollwiderstand bei. Polyamid-Räder bieten den geringsten Rollwiderstand, haben jedoch keine Dämpfung, so dass ihre Verwendbarkeit auf unebenen und unsauberen Böden nicht optimal ist. Polyurethan hingegen ist eine Kombination aus hartem Kunststoff und der Elastizität von Gummi, weshalb Polyurethan einen etwas höheren Rollwiderstand als Polyamid aufweist.
Lager
Die richtige Lagerung ist für die Leistung einer Rolle von entscheidender Bedeutung, da sie die Axiallast auf die Propellerwelle und das Lager verteilt. Die Art des verwendeten Lagers spielt eine entscheidende Rolle, um einen reibungslosen Lauf zu ermöglichen. Es gibt verschiedene Arten von Lagern wie Gleitlager, Rollenlager und Kugellager, die alle darauf ausgelegt sind, die Reibung zu verringern und eine gleichmäßige Belastung und Bewegung zu fördern, was wiederum den Rollwiderstand verringert. Es ist jedoch zu beachten, dass der Grad des Rollwiderstands je nach Art des verwendeten Lagers variieren kann.
Im Allgemeinen tragen alle Arten von Lagern zur Verringerung des Rollwiderstands bei, allerdings auf unterschiedliche Weise. Kugellager sind bekannt für ihre hervorragende Leistung und ihre Fähigkeit, den Rollwiderstand zu minimieren. Rollenlager bieten einen guten Kompromiss zwischen Leistung und Kosteneffizienz, während Gleitlager im Allgemeinen als weniger optimal für die Minimierung des Rollwiderstands angesehen werden. Kurz gesagt, bei der Wahl des richtigen Lagers für eine Rolle ist es wichtig zu überlegen, welches Maß an Rollwiderstand akzeptabel ist und welcher Lagertyp die spezifischen Anforderungen der Anwendung am besten erfüllt.
Raddurchmesser
Ein wichtiger Faktor, der die Leistung von Rollen beeinflusst, ist der Raddurchmesser. Größere Raddurchmesser haben im Allgemeinen einen geringeren Rollwiderstand. Dies hat mehrere Gründe:
Erstens hat ein Rad mit einem größeren Durchmesser eine größere Kontaktfläche mit der Oberfläche. Dies führt zu einer besseren Lastverteilung über eine größere Fläche, wodurch der Druck an jedem Punkt der Kontaktfläche verringert wird, was zu weniger Reibung führt. Darüber hinaus benötigen kleinere Räder im Vergleich zu größeren Rädern mehr Umdrehungen, um die gleiche Strecke zurückzulegen. Jede Umdrehung kostet Energie aufgrund von Reibung und Verformung. Größere Räder benötigen weniger Umdrehungen, um die gleiche Strecke zurückzulegen, was zu einem geringeren Energieverlust und damit zu einem niedrigeren Rollwiderstand führt.
Tragfähigkeit
Bei Anwendungen, die die maximale Tragfähigkeit der Rollen ausnutzen, ist der Rollwiderstand höher als bei einer Anwendung, die eine geringere Tragfähigkeit nutzt. Dies liegt daran, dass eine höhere Tragfähigkeit einen größeren Druck auf das Rad und einen größeren Kontaktdruck zwischen dem Rad und der Oberfläche erzeugt. Dieser erhöhte Druck kann die Reibung zwischen dem Rad und der Oberfläche erhöhen, was zu einem höheren Rollwiderstand führt.
Die Maximierung der zulässigen Tragfähigkeit einer Lenkrolle kann sich indirekt auf den Rollwiderstand auswirken. Wenn ein Rad über einen längeren Zeitraum statisch nahe oder über seiner Tragfähigkeit belastet wird, kann es zu einer Verformung der Lauffläche kommen, die die Reibung erhöht und den Rollwiderstand verschlechtert. Dies gilt nur für statische Langzeitbelastungen und weichere Materialien wie Gummi oder Polyurethan.
Oberfläche
Die Art der Oberfläche, auf der sich die Räder bewegen, spielt eine wichtige Rolle für den Rollwiderstand. Glattere Oberflächen bieten weniger Widerstand als raue oder unebene Oberflächen. Durch die Anpassung des Radmaterials und des Raddurchmessers an die jeweilige Oberfläche kann der Rollwiderstand für eine reibungslose und mühelose Bewegung optimiert werden.
Die Drehung des Rades
Eine leichte Drehung verbessert die Nutzbarkeit für verschiedene Anwendungen, da sie die Leistung, Effizienz und Haltbarkeit des Rades erheblich verbessern kann. Dies gilt vor allem, wenn man das Zusammenspiel verschiedener Komponenten wie der Art des Drehkopfes, der Lauffläche und des Rades selbst berücksichtigt.
Art des Drehkranzes:
Standardrollen verfügen über eine doppelte Kugellaufbahn im Drehkranz, die eine gleichmäßige Drehung über zwei miteinander vernietete Drehkränze gewährleistet. Die Leichtgängigkeit wird dadurch erreicht, dass die Kugeln die Last gleichmäßig verteilen und auf der Laufbahn des Drehkopfes abrollen.
Bei sehr hochwertigen Rollen für den medizinischen Bereich oder extrem belasteten Schwerlastrollen ist der Drehkranz mit einem Drehlager und einem Axialkegelrollenlager ausgestattet. Dies ermöglicht ein sehr leichtes Schwenken für leichte Anwendungen und ein leichtgängiges Schwenken für Anwendungen, die mit mehr als 2 Tonnen belastet werden.
Laufflächenart:
Bei einigen Rädern ist die Lauffläche leicht gewölbt, was wir als konvexe Lauffläche bezeichnen. Die konvexe Oberfläche sorgt für einen geringeren Kontakt mit dem Boden, so dass weniger Energie benötigt wird, um das Rad seitwärts zu bewegen. Für Anwendungen, bei denen Ergonomie wichtig ist, sind konvexe Räder eine ausgezeichnete Wahl.
Im Gegensatz dazu sind zylindrische Laufflächen auf dem europäischen Markt weiter verbreitet als konvexe Laufflächen. Eine zylindrische Lauffläche gewährleistet ebenfalls einen reibungslosen Lauf, allerdings in geringerem Maße als eine konvexe Lauffläche.
Doppelrollen:
Die Verwendung von Doppelrädern ist die optimale Lösung, um die Manövrierfähigkeit einer Rolle zu verbessern. Bei der Verwendung eines Doppelrads befindet sich das Herz der Lenkradgabel zwischen den beiden Rädern. Während der Drehung der Schwenkgabel entsteht zwischen den Rädern eine Gegenkraft, die der Rolle die Fähigkeit verleiht, sich um ihre axiale Achse zu drehen (der Wenderadius wird verringert).
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