La operación eficiente de AGV y carros de material en entornos logísticos depende en gran medida de la selección precisa de las ruedas. Como componentes críticos para la carga y la movilidad, los materiales, las especificaciones y la compatibilidad de las ruedas afectan directamente la vida útil del equipo, la eficiencia operativa y la protección del suelo. Este artículo ofrece un análisis técnico detallado en cinco dimensiones: características del material, pasos de selección, parámetros principales, comparación diámetro-carga y escenarios de aplicación.
1. Rendimiento del material de las ruedas: selección óptima del material para AGV y carros de material
La logística automotriz impone cinco requisitos fundamentales a las ruedas: alta resistencia al desgaste, bajo nivel de ruido, protección del suelo, resistencia a las vibraciones y baja resistencia a la rodadura. Los distintos materiales ofrecen diferencias significativas en su rendimiento, y la selección del material adecuado es crucial.
1.1 Comparación del rendimiento de los materiales de las ruedas comunes
La siguiente tabla compara los seis indicadores clave de los materiales más utilizados en la logística automotriz: resistencia a impactos, resistencia al desgaste, resistencia química, protección del suelo, nivel de ruido y temperatura de funcionamiento. Clasificación: S – Excelente, A – Bueno, B – Regular, C – Medio, D – Malo.
| Tipo de material | Código | Resistencia a los golpes | Resistencia al desgaste | Resistencia química | Protección del suelo | Nivel de ruido | Temperatura de funcionamiento (℃) | Características principales |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Polipropileno | PÁGINAS | D | D | D | D | A | -15~80 | Ligero, termoplástico, buena resistencia al ácido, bajo rendimiento general, no apto para escenarios de alta demanda. |
| Poliuretano | PU | A | A | A | A | A | -20~80 | Elastómero entre plástico y caucho, resistente al aceite, alta capacidad de carga, amortiguador, sin defectos evidentes. |
| Nailon modificado | YUPA | D | D | D | do | A | -15~80 | Mejor resistencia al desgaste que el PP, puede reemplazar algunos metales, mala resistencia a los golpes y a los productos químicos. |
| Nailon estándar | Pensilvania | D | D | D | S | A | -35~80 | Alta resistencia mecánica, resistente a álcalis y sales, ruidoso, puede dañar el suelo, no apto para AGV |
| Nailon de alta temperatura | PAh | D | D | D | A | A | -10~260 | Reforzado con fibra de vidrio, alta temperatura hasta 260 ℃, bajo rendimiento a baja temperatura, adecuado para aplicaciones especiales de alta temperatura. |
| Caucho sintético | TPR | S | S | S | B | B | -35~80 | Silencioso, reciclable, pero con menor capacidad de carga, no apto para carros pesados |
| Caucho natural (blando) | Sala de emergencias | S | do | - | B | - | -48~80 | Buena elasticidad, absorción de impactos, poca resistencia al desgaste, propenso al envejecimiento. |
| Goma dura | HORA | B | B | B | B | do | -20~80 | Estable, adecuado para superficies irregulares, ruido medio y protección del suelo. |
| Goma blanda | SR | B | B | B | B | do | -20~80 | Similar a HR, opciones de color disponibles, menor capacidad de carga |
1.2 Conclusión sobre el material óptimo
Considerando el uso de AGV y carros de material en logística:
-
El poliuretano (PU) es la opción óptima.
-
Cinco requisitos básicos (resistencia al desgaste, reducción de ruido, protección del piso, absorción de impactos, baja resistencia a la rodadura) obtienen la calificación “A”.
-
La temperatura de funcionamiento (-20~80 ℃) cubre entornos típicos de fábricas automotrices en interiores y exteriores.
-
La resistencia al aceite y la alta capacidad de carga se adaptan a los requisitos de carros de materiales de servicio pesado.
2. Pasos para la selección de ruedas: Cuatro pasos para garantizar un ajuste preciso
El proceso de selección de ruedas debe seguir la secuencia: cálculo de carga → selección de material → selección del núcleo de la rueda → selección de la banda de rodadura de la rueda , garantizando que cada paso cumpla con los requisitos técnicos.
2.1 Paso 1: Cálculo de la capacidad de carga (fórmula básica y factor de seguridad)
La capacidad de carga es fundamental para la selección de ruedas. Calcule la carga requerida por rueda y ajuste los factores de seguridad según las condiciones de funcionamiento para evitar sobrecargas.
Fórmula básica (para AGV/carro de cuatro ruedas, excluidas las ruedas motrices):
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Load_per_wheel : Carga requerida por rueda (kg)
-
Peso del equipo : peso del AGV o del carro (kg)
-
Max_load : Carga útil máxima (kg)
-
Number_of_wheels : Número de ruedas de apoyo
-
Factor de seguridad : se ajusta en función del entorno, la movilidad y la altura del obstáculo.
Clasificación del factor de seguridad:
| Guión | Altura del obstáculo | Factor de seguridad recomendado |
|---|---|---|
| Manual de interiores | <5% del diámetro de la rueda | 1.2 |
| Manual para exteriores | >5% del diámetro de la rueda | 1.5 |
| Motorizado para interiores | <5% del diámetro de la rueda | 1.5 |
| Motorizado para exteriores | >5% del diámetro de la rueda | 2.0 |
2.2 Paso 2: Selección del material de las ruedas
-
Prioridad: Poliuretano (PU)
-
Dureza ≥ 92A para garantizar una baja resistencia a la rodadura y una alta resistencia al desgaste, evitando la deformación durante el uso a largo plazo.
2.3 Paso 3: Selección del núcleo de la rueda
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Obligatorio: Se recomienda núcleo de metal; núcleos de plástico prohibidos.
-
Motivo: Los núcleos de plástico se expanden con el calor durante el funcionamiento de alta frecuencia, lo que provoca la separación de la banda de rodadura y el atascamiento del AGV/carro.
2.4 Paso 4: Selección de la banda de rodadura de la rueda
-
Principio: Seleccionar ruedas con banda de rodadura curva donde la capacidad de carga sea suficiente.
-
Ventaja: El área de contacto más pequeña con el piso reduce la fricción de rodadura entre un 15 y un 20 %, disminuye el consumo de energía del accionamiento AGV y mejora la eficiencia operativa.
3. Parámetros clave de avance: Impacto en el rendimiento del AGV
Los parámetros de rendimiento como la eficiencia de arranque, la flexibilidad de giro y la capacidad de superar obstáculos están determinados por especificaciones básicas.
| Parámetro | Definición | Consideraciones clave |
|---|---|---|
| Resistencia al rodamiento/arranque | Fuerza para iniciar y mantener el movimiento | Diámetro de la rueda, superficie de la banda de rodadura, dureza, elasticidad, tipo de cojinete, estado del suelo |
| Resistencia giratoria | Fuerza para girar alrededor del eje vertical | Área de contacto, dureza, excentricidad, planitud del suelo. |
| Diámetro de la rueda | Impacto en la resistencia y el cruce de obstáculos | 3 a 4 pulgadas son comunes para AGV; los carros de servicio pesado (>500 kg) prefieren ≥4 pulgadas |
| Altura de montaje y posición del orificio | Compatibilidad con chasis de AGV/carro | Error de altura ≤2 mm; tolerancia del diámetro del orificio ≤0,5 mm; par de apriete 15~20 N·m |
| Excentricidad del eslabón giratorio | Equilibrio entre flexibilidad y estabilidad de giro | AGV recomendado de 15 a 20 mm; carros de servicio pesado de 20 a 25 mm |
4. Tabla comparativa de diámetros de ruedas y capacidad de carga
| Diámetro (pulgadas) | Material | Carga máxima por rueda (kg) | Uso recomendado |
|---|---|---|---|
| 3 | PU92A | 300 | AGV de servicio ligero |
| 4 | PU92A | 500 | AGV de servicio mediano |
| 4 | PU95A | 800 | Carro de material/AGV de servicio pesado |
5. Escenarios de aplicación y consejos de selección
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AGV : utilizan ruedas de PU con banda de rodadura curva, núcleo de metal, diámetro de 3 a 4 pulgadas; garantizan el factor de seguridad según el entorno interior/exterior.
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Carritos de material : Diámetro ≥4 pulgadas, PU92A, núcleo de metal, banda de rodadura curva, carga 500~800 kg.
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Entornos especiales : para salas limpias, considere usar ruedas que no dejen marcas para evitar la contaminación del piso.
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