چرا کاستورهای گردان بدون کینگ پین

چرا کاستور گردان بدون کینگ پین

کاستور گردان در دو سبک مجزا قرار دارد: کینگ پین دار ( قدیمی ) و بدون کینگ پین . در عملکرد هر دو آنها یکسان هستند و هر دو کنترل جهت گیری چرخ و وسیله را فراهم می کنند.  با این حال ، این جایی است که تنها شباهت به پایان می رسد. زیرا این دو در طراحی و سایر جزئیات بسیار متفاوت هستند.

اگر اطلاعات کافی در مورد جزئیات کاستورها ندارید ، آموزش چرخ ثابت و گردان را دنبال نمایید.

کاستور گردان قدیمی

قسمت گردان قدیمی از چندین قطعه تشکیل شده است: یک صفحه بالا ، یک کینگ پین ، یک پیشانی نیرویی پایینی ، یک یاتاقان نیرویی پایینی، یک پیشانی بار  بالایی و یک یاطاقان بالایی (بار).

معمولا از یک پیچ یا پرچ به عنوان کینگ پین استفاده می‌شود این قطعه پنج قطعه دیگر را در کنار هم نگه می دارد و از این طریق حرکت چرخشی حول محور قائم را برای چرخ تامین می نماید. عمل چرخش حول کینگ پین اتفاق می افتد. پایه ها به زیر پیشانی بالایی متصل هستند و پیشانی پایینی و یاتاقان یک المان تقویت کننده را فراهم می کنند تا یک کاستور وظیفه سنگین کار خود را به درستی انجام دهد.

چرخ گردان کینگ پین دار

با وجود تمام تلاش ها برای ساخت یک مکانیزم درست ، این روش ساخت چندان خالی از مشکل هم نیست. این مشکلات معمولا به کینک پین مربوط می شوند. همانطور یه ذکر شد ، کینگ پین قسمت های لولای گردان را نگه داشته و آنها را به یکدیگر متصل می کند. از آنجا که اتصال اصلی تمام این قطعات توسط کینگ پین میسر می شود ، تمام نیروهای منتقل شده بین این قطعات نیز بر کینگ پین وارد می شود. لذا این قسمت نیروهای زیادی را تحمل کرده و به مرور دچار تغییر شکل و خرابی می شود.

شکست کاستور

دو حالت شکست برای کاستور گردان قدیمی بیشتر رخ می دهد. اولین حالت زمانی است که یک چرخ صنعتی ( کاستور ) را تویینگ می کنند (یدک کشی برای حمل بارهای سنگین تر). در این حالت عمر چرخ گردان قدیمی کم شده و زودتر دچار خرابی در قسمت کینگ پین می شود. البته اگر یک چرخ از ابتدا برای حالت تویینگ طراحی شده باشد این مشکل رخ نمی دهد.

سرعت کاستور

بیشتر کاستورهای گردان قدیمی با تویینگ شدن ، عمرشان کم می شود. این امر عمدتاً به دلیل سرعت زیاد اتفاق می افتد. کاستورها معمولاً برای بارهای با سرعت حدود 3 تا 5 کیلومتر در ساعت رتبه بندی می شوند. بنابراین ، با سرعت 7.5-9 کیلومتر در ساعت و چرخش ، ظرفیت تحمل بار به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. دلیل این امر تغییر شکل بخش گردان است.

دو مولفه ی نیرویی در طول چرخش روی بخش گردان عمل می کنند. یک نیرو که عملا یک گشتاور است برای در مسیر قرار دادن چرخ ( مثلا هنگام چرخش چرخ دستی و چرخ گاری ) است و نیروی دیگر ناشی از تغییر زاویه محور دوار چرخ است که اثر کریولیس ایجاد کرده و تمایل دارد تا چرخ را در چنگالی ( یوغ ) کج کند و لذا نیرویی به بخش گردان تحمیل می کند. این نیرو می توان منجر به شکل کینگ پین و در نتیجه خرابی کل چرخ ( کاستور ) شود.

زمین خشن یا شوک روی کاستور

دومین حالت شکل در جرخ های گردان قدیمی به دلیل بارگذاری شوک یا زمین خشن است. همانطور که به کاستور ضربه وارد می شود، چه از کف و چه از روی ریختن بار ، عملا کینگ پین در معرض استفاده نامناسب قرار گرفته است. با افزایش بار ، نیرو از طریق کاستور منتقل می شود ، در حالی که وقتی ضربه رخ می دهد چرخ و پایه ها در برابر نیرو مقاومت می کنند و در قسمت کینگ پین جدایش روی می دهد. با گذشت زمان ، کینگ پین در اثر ضربات زیاد تغییر شکل می دهد. هنگامی که این تغییر شکل به اندازه کافی بزرگ شود، قسمت گردان متوقف می شود. زیرا بلبرینگ بین پیشانی و صفحه بالایی گیر می کند. حتی در موارد شدیدتر ، بخش گردان به اندازه ای جدا خواهد شد که ساچمه های بلبرینگ بیرون می ریزند.

البته در اثرات بار گذاری شوک ، متریال چرخ صنعتی مورد استفاده نیز مهم است. البته برای اطلاع از تفاوت چرخ و کاستور به مطلب کاستور صنعتی مراجعه نمایید.

 کاستور گردان بدون کینگ پین ( kingpinless )

در مقایسه با قسمت گردان قدیمی ، چرخ های بدون کینگ پین بسیار عمکرد ساده تر دارند. در این نوع از چرخ ها ، یک صفحه بالایی با یک سطح گرد داخل صفحه ی متصل به پایه ها ( چنگالی ) فورج شده است و بین آنها عملکرد بلبرینگ تعبیه می شود.  لذا در آن هیچ کینگ پینی استفاده نمی شود.

چرخ گردان بدون کینگ پین

با حذف کینگ پین مشکلات ذکر شده برای نوع کینگ پین دار بر طرف می شود. البته فرایند ساخت چرخ بدون کینگ پین  دشوارتر بوده که تجهیزات و ماشین آلات این دشواری را تسهیل کرده اند ( ولی هزینه اولیه ماشین آلات در فرایند ساخت را بالاتر برده است ).

مقایسه استحکام کاستورها

کاستور گردان بدون کینگ پین دوام و عمکرد بهتری دارد که مربوط به نوع توزیع بار است. کاربرد تویینگ را در نظر بگیرید ، استفاده از یک کاستور گردان قدیمی می تواند منجر به برش کینگ پین و خراب شدن فاجعه آور کاستور شود. با استفاده از این طرح ، بارهایی که در کاستور قرار می گیرد در یک سطح بزرگتر توزیع می شود. به طور متوسط ​​یک کینگ پین قطر در حدود 16 میلیمتر دارد و تقریباً محیط 50 میلیمتری را نشان می دهد که بار حول آن توزیع می شود. با مقایسه این قسمت با بخش گردان بدون کینگ پین که قطر حدود 50 میلیمتر یک محیط 160 میلمتری می دهد، تفاوت آشکار است.

در مورد بارهای همراه با شوک نیز بار نظیر روی سطح بیشتری توزیع شده و لذا دوام آن را در برابر بارهای همراه با شوک بالا می برد.

 خلاصه

کاستورهای گردان Kingpinless در کاربردهای با نیروی زیاد جایگزین خیلی خوبی برای نوع قدیمی آن است. قابلیت های فنی این نوع کاستورها (ی بدون کینگ پین ) به همراه رقابت در قیمت ، باعث شده این نوع کاستورها بسیار مورد توجه قرار گیرد و از چرخ های محبوب در صنعت باشد.

در این گزارش به تفاوت کاستور دارای کینگ پین و بدون کینگ پین پرداخته شد. برای دیدن تمامی دسته محصولات به صفحه نخست و برای دیدن دسته ی اصلی محصولات به صفحه محصولات چرخ ثابت و گردان مراجعه نموده تا محصولات را براساس جنس نیز ملاحظه بنمایید. ضمنا برای دیدن سایر آموزش ها به صفحه مقالات مراجعه کنید.