Guía técnica para la selección de ruedas para carretillas

(Apto para logística, manufactura, comercio y escenarios especiales)

I. Introducción

Las ruedas giratorias son el componente funcional del sistema de carretillas, y su selección determina directamente la seguridad de la carga total del vehículo, la resistencia al movimiento, el nivel de ruido, el período de mantenimiento y el costo total de propiedad (TCO). Este artículo, basado en estándares como EN12532, ISO22878 y GB/T14687, presenta un proceso estructurado para la selección ingenieril y un método cuantitativo de evaluación, a fin de que lo utilicen los departamentos de diseño, compras y operaciones.

2. Definición de la demanda: Condiciones operativas - Carga - Trayectoria (modelo CLP)

1. Condición

Interior/exterior, rango de temperatura de -20℃ a +60℃, humedad del 20% al 95% HR

Exposición química: grasas, ácidos y bases, niebla salina, ozono, UV

Tipo de superficie: resina epoxi, concreto, placa de acero, rejilla, asfalto, durmientes

Características del obstáculo: anchura de la grieta, pendiente (%), altura del escalón, dimensiones del umbral

2. Carga

Carga estática: SWL = (Masa del cargamento + Peso propio del vehículo) × Factor de seguridad

Carga dinámica: considere un factor de impacto de 0,3 g a 0,5 g (caída de carretillas elevadoras, paso sobre juntas)

Principio de soporte en tres puntos: la carga total se distribuye uniformemente entre las 3 ruedas, asegurando que el sistema siga siendo seguro incluso si una falla.

3. Ruta

Distancia de funcionamiento continuo, velocidad máxima, radio de giro, frecuencia de paso por juntas, requisitos de extracción electrostática

3. Parámetros clave de ruedas giratorias y matriz de selección

1. Diámetro de la rueda (D)

Valor inicial recomendado: D ≥ 4 × altura del obstáculo (fórmula empírica)

En condiciones de alta velocidad (>4 km/h), se recomienda preferentemente ≥200 mm para reducir la resistencia al rodaje.

2. Anchura (W)

Carga elevada o suelo blando: W ≥ 32 mm, reduce la presión específica de contacto y evita marcas en el suelo

3. Tabla de combinación de materiales

4. Selección de rodamientos

Rodamientos de bolas: baja resistencia al arranque, ideales para arranques y paradas frecuentes

Rodillo de agujas: alta carga radial, resistente a impactos

Rodamientos deslizantes: resistentes a altas temperaturas y al lavado, pero con gran resistencia

5. Configuración de frenado y orientación

Rueda universal con freno de pedal en ambos lados (PFB): utilizada en medicina y catering aéreo

Combinación de orientación universal y direccional (2+2): transporte lineal de larga distancia, reduciendo la deriva lateral

Omnidireccional (4 fijos): solo apto para escenarios con rieles o ranuras guía

4. Ejemplo de cálculo de ingeniería

Se sabe:

La calidad de la carga es de 800 kg, el cuerpo del vehículo pesa 120 kg, con una disposición de ruedas de cuatro patas.

Altura del borde de 15 mm, piso de epoxi en interiores, con requisito de ruido ≤60 dB(A) y velocidad ≤3 km/h

Pasos:

1. Carga dinámica de una sola rueda

P = (800 + 120) × 9,81 × 0,5 (factor de impacto) / 3 = 1505 N → Seleccionar un factor de seguridad del doble, carga nominal ≥ 3000 N

2. Diámetro de la rueda

D ≥ 4 × 15 mm = 60 mm, teniendo en cuenta la reducción de ruido y la velocidad, se elige D = 200 mm

3. Materiales

Carcasa de TPU + núcleo de rueda de aluminio de aleación + rodamientos de bolas, coeficiente de resistencia al rodaje μ ≈ 0,015

4. Verificar la presión de contacto a tierra

Ancho de puesta a tierra 32 mm, longitud de puesta a tierra ≈ 38 mm, presión específica = 3000 N / (32 × 38) = 0,25 MPa, límite del epoxi 0,3 MPa, aprobado

5. Normas de instalación y mantenimiento

1. Instalación

Utilice pernos de grado 8.8 con un engranaje roscado ≥1,5D (donde D es el diámetro del perno)

Ajuste el par de torsión según la norma ISO 4014, aplicando pegamento para roscas de resistencia media para evitar que se afloje.

2. Inspección diaria

Por turno: desgaste visual de la superficie de la rueda, enredos de objetos extraños, holgura del freno

Semanales: verificar que el juego del rodamiento sea ≤0,3 mm, y reponer la grasa (NLGI 2 de base litio)

Mensualmente: Mida el desgaste del diámetro de la rueda y reemplácela cuando alcance ≥3% del diámetro original.

3. Normas de baja por obsolescencia

Área de desprendimiento de la banda de rodadura > 1 cm²

Longitud de grieta en la llanta > 5 mm

Desplazamiento axial del rodamiento > 0,5 mm

6. Cadena de suministro y certificación de calidad

1. Revisión de proveedores

Se solicita proporcionar los informes dinámicos de durabilidad DINEN12532, RoHS y REACH.

Plataforma de prueba con vida útil de 100.000 ciclos y cámara de niebla salina, disponibles para revisión en el lugar.

2. Trazabilidad por lote

Marcado láser del cuerpo de la rueda: modelo, número de lote, capacidad de carga, fecha de producción

Establecer un sistema de códigos QR, vinculado al informe de inspección de fábrica

7. Conclusión

La selección de ruedas es un problema de ingeniería técnica que implica la interacción de múltiples variables. Al cuantificar las necesidades mediante el modelo "condiciones de operación-carga-ruta", y combinando esto con tablas de combinaciones de materiales, cálculos ingenieriles y procedimientos estándar de mantenimiento, se puede reducir en más del 60% la tasa de fallos del sistema de carretillas, disminuyendo además el TCO en más del 25%. Se recomienda a las empresas integrar las ruedas como componentes clave en la gestión funcional, en lugar de considerarlas simples consumibles de bajo valor, con el fin de lograr objetivos de movilidad logística segura, eficiente, silenciosa y con una vida útil prolongada.