De invloed van snelheid op draagvermogen van industriële wielen wordt vaak onderschat, terwijl dit een directe rol speelt in de veiligheid, prestaties en levensduur van jouw machines. Je staat voor een belangrijke keuze. De wielen die je selecteert, zijn het fundament van je operatie. Maar heb je er ooit bij stilgestaan hoe cruciaal factoren zoals snelheid en versnelling zijn voor de daadwerkelijke prestaties en levensduur van je industriële wielen? Vaak wordt er gekeken naar het statische draagvermogen, maar in de dynamische wereld van intern transport en automatisch geleide voertuigen (AGV’s) is er een “stille killer” die je niet over het hoofd mag zien: warmteopbouw.

Bij MK Industrial Wheels begrijpen we dat je meer nodig hebt dan alleen een getal op papier. Je zoekt zekerheid, betrouwbaarheid en wielen die keer op keer presteren onder de meest veeleisende omstandigheden. Laten we dieper ingaan op de dynamiek van snelheid, versnelling en warmte, en ontdekken hoe je de juiste wielen kiest die jouw operatie soepel en veilig laten draaien.

Snelheid ontleed de dynamiek achter verminderd draagvermogen

Je kent het wel: een wiel heeft een bepaald draagvermogen. Maar wist je dat dit draagvermogen drastisch kan afnemen zodra het wiel in beweging komt, en al helemaal bij hogere snelheden? Dit noemen we dynamisch draagvermogen, in tegenstelling tot het statische draagvermogen wanneer het wiel stilstaat. Waar concurrenten vaak alleen algemene richtlijnen geven, duiken wij dieper in de materie.

De impact van snelheid is significant. Fabrikanten adviseren doorgaans om een veiligheidsmarge van 25-30% aan te houden in de draagvermogen berekening, zelfs voordat je rekening houdt met snelheid of de staat van het oppervlak. Voor snelheden boven de 4 km/u – wat in veel industriële omgevingen al snel het geval is – kan het nominale draagvermogen van een wiel al met zo’n 20% afnemen. Denk eens aan een AGV die continu op hogere snelheden rijdt, bijvoorbeeld 8 km/u. Hier kan het draagvermogen wel met 20 tot 40% verminderen ten opzichte van de statische waarde! Deze ‘derating’ is essentieel om inzicht in te hebben en voorkomt onnodige stilstand of schade.

Zo werken derating curves in de praktijk

Om dit visueel te maken, gebruiken we in de praktijk derating curves. Dit zijn grafieken die laten zien hoe het effectieve draagvermogen van een wiel afneemt naarmate de snelheid toeneemt. Hoewel de exacte curve afhankelijk is van factoren zoals de wieldiameter, de dikte van het loopvlak en het specifieke materiaal, tonen ze allemaal een vergelijkbare trend: hoe sneller, hoe minder draagvermogen.

Stel je voor dat je een wiel selecteert op basis van een statisch draagvermogen van 1000 kg. Als je machines continu op 8 km/u rijden, kan het effectieve draagvermogen van datzelfde wiel terugvallen naar slechts 600-800 kg. Onderschat je dit, dan loop je het risico op overbelasting, vroegtijdige slijtage en zelfs falen van het wiel.

De versnellingsfactor, het onverwachte gewicht van beweging

Naast constante snelheid speelt ook versnelling een belangrijke rol. Als je machines of AGV’s snel optrekken of afremmen, treden er kortstondig piekkrachten op die veel hoger kunnen zijn dan de krachten bij een constante snelheid. Deze tijdelijke krachten dragen extra bij aan de warmteontwikkeling en de belasting van het wielmateriaal.

Denk bijvoorbeeld aan intern transport met AGV’s in een magazijn. Ze stoppen en starten constant, maken scherpe bochten en versnellen om de efficiëntie te maximaliseren. Elk van deze bewegingen voegt extra stress toe aan de wielen. Het correct selecteren van wielen voor deze toepassingen vereist daarom een diepgaand begrip van deze dynamische krachten.

Warmteopbouw in polyurethaan wielen de stille vijand

Nu komen we bij de kern van het probleem: warmte. Industriële wielen, en dan met name polyurethaan wielen, genereren warmte tijdens het rollen. Waarom is dit zo’n grote uitdaging, vooral bij hogere snelheden en onder zware belasting?

Hysterese uitgelegd waarom wielen warm worden

De belangrijkste oorzaak van warmteopbouw is een fenomeen dat hysterese heet. Polyurethaan is een visco-elastisch materiaal. Dat betekent dat het bij vervorming, wanneer het wiel rolt en het loopvlak onder druk komt te staan, een deel van de energie verliest als warmte. Zie het als een klein beetje wrijving in het materiaal zelf, telkens als het vervormt en weer terugveert. Hoe sneller het wiel rolt en hoe zwaarder de belasting, hoe vaker en intensiever deze vervorming plaatsvindt, en hoe meer warmte er wordt gegenereerd.

Waarom polyurethaan warmte vasthoudt, de isolator

Wat de situatie compliceert, is dat polyurethaan een relatief slechte warmtegeleider is. De warmte die intern wordt gegenereerd, kan niet snel genoeg worden afgevoerd naar de omgeving. Het blijft als het ware ‘gevangen’ in het wiel. Dit leidt tot een ophoping van warmte, waardoor de temperatuur in het loopvlak steeds verder oploopt.

En de gevolgen hiervan zijn ernstig:

• Loopvlakverweking
  Boven de 80-100°C begint polyurethaan zachter te worden, waardoor het zijn draagvermogen verliest en sneller slijt.
  
• Delaminatie
  De verbinding tussen het polyurethaan loopvlak en de wielkern kan verzwakken of loslaten door de hitte, resulterend in een ‘thermische blowout’.

• Verkorte levensduur
  Al deze factoren leiden tot een drastisch verkorte levensduur van je wielen, wat resulteert in hogere onderhoudskosten en ongewenste stilstand.

Voorspellende modellen kunnen de temperatuur van een wiel met zo’n 5% nauwkeurigheid schatten, afhankelijk van snelheid, belasting en wielgrootte. Dit geeft aan hoe cruciaal temperatuurbeheer is.

Materiaal maakt het verschil – welke polyurethaan kies je?

Niet alle polyurethanen zijn hetzelfde. Voor toepassingen waarbij snelheid, versnelling en zware belasting de norm zijn, is de keuze van het juiste materiaal van levensbelang.

Standaard polyurethaan biedt een goede balans tussen draagvermogen, slijtvastheid en prijs. Maar voor de meest veeleisende omgevingen, waar je de grenzen van prestatie opzoekt, komen gespecialiseerde materialen zoals Vulkollan in beeld.

Vulkollan staat bekend om zijn superieure mechanische eigenschappen, waaronder een uitzonderlijk hoge dynamische draagkracht, lage warmteopbouw (door minder hysterese) en uitstekende slijtvastheid. Dit maakt het de ideale keuze voor bijvoorbeeld AGV’s die 24/7 in bedrijf zijn, of zware toepassingen in de offshore en onshore.

Bij de selectie van wielen kijken we daarom naar specifieke materiaaleigenschappen:

• Shore hardheid
  De mate van hardheid, die invloed heeft op het draagvermogen en de rolweerstand.

• Veerkracht (resilience)
  Hoe goed het materiaal terugveert na vervorming, wat direct de warmteopbouw beïnvloedt.

• Scheursterkte
  De weerstand tegen scheuren onder belasting.

• Hittebestendigheid
  De temperatuur waarbij het materiaal zijn eigenschappen begint te verliezen.

Je hebt een partner nodig die je kan adviseren welk type polyurethaan, of ander materiaal, het beste past bij jouw unieke operationele profiel.

Wielen selecteren voor snelle agv’s, een praktische aanpak

Het kiezen van de juiste wielen voor AGV’s en andere high-speed machines is meer dan alleen een draagvermogen aflezen. Het is een holistisch proces waarbij je rekening houdt met het complete plaatje:

• Operationeel profiel van de AGV
  Rijdt je AGV continu, of heeft hij veel stop-start cycli? Wat zijn de typische versnellings- en vertragingssnelheden? Hoe vaak maakt hij scherpe bochten? Deze factoren bepalen de dynamische belasting.

• Omgevingsfactoren
  Zijn er extreme temperaturen, chemicaliën of vuil aanwezig? Al deze factoren beïnvloeden de levensduur en prestaties.

• Configuratie van de wielen
  Het aantal wielen en hun opstelling speelt ook een rol. Meer wielen kunnen de belasting verdelen, maar ook de complexiteit vergroten.

• Lagerkeuze
  Voor hoge snelheden zijn kwalitatieve kogellagers of precisielagers onmisbaar. Deze minimaliseren wrijving en warmteopbouw binnen het lager zelf.

Bij MK Industrial Wheels analyseren we samen met jou je specifieke toepassingen om de optimale wieloplossing te vinden. We brengen de jarenlange expertise van Räder Vogel en onze eigen ervaring samen om je van gedegen advies te voorzien.

Voorkomen is beter dan genezen tips voor een langere levensduur

Om de levensduur van je industriële wielen in high-speed toepassingen te maximaliseren, zijn preventieve maatregelen van groot belang:

• Regelmatige inspectie
  Controleer wielen op slijtage, scheuren of tekenen van oververhitting. Een verkleuring van het polyurethaan kan duiden op te hoge temperaturen.

• Predictief onderhoud 
  Gebruik verzamelde data om te voorspellen wanneer wielen vervangen moeten worden, vóórdat er storingen optreden.
  
• Correcte montage
  Zorg ervoor dat wielen correct gemonteerd zijn en dat de assen goed zijn uitgelijnd om onnodige wrijving en belasting te voorkomen.

Twijfel je over de juiste aanpak? Ons familiebedrijf staat klaar om je te helpen. Wij geloven in open communicatie en flexibiliteit, en adviseren je graag als specialist in industriële wielen.

Optimale wielprestaties in een dynamische wereld

De wereld van industriële toepassingen wordt steeds sneller en veeleisender. Het kiezen van de juiste wielen, die bestand zijn tegen de invloed van snelheid, versnelling en warmteopbouw, is geen bijzaak, maar een cruciale factor voor de betrouwbaarheid, veiligheid en efficiëntie van je machines.

Door verder te kijken dan het statische draagvermogen en de complexe dynamiek van industriële wielen te begrijpen, kun je weloverwogen beslissingen nemen. Bij MK Industrial Wheels zijn we er trots op dat we de expertise en producten van Räder Vogel combineren met onze persoonlijke benadering. Zo zorgen we ervoor dat je machines altijd blijven bewegen.

Heb je vragen over de invloed van snelheid op jouw specifieke toepassing, of wil je weten welk wielmateriaal het beste bij jouw situatie past? Neem dan gerust contact met ons op via +31(0)418782540 of sales@mkindustrialwheels.com. We denken graag met je mee.

Veelgestelde vragen

V: Hoe bereken ik het daadwerkelijke draagvermogen voor mijn agv?
A: Het berekenen van het daadwerkelijke draagvermogen voor een AGV is complexer dan een simpele formule. Je moet rekening houden met het totale gewicht, het aantal wielen, de snelheid, de acceleratie/deceleratie, het type wielmateriaal en zelfs de bedrijfstijd. Een vuistregel is om de nominale capaciteit van het wiel met 20% te verminderen bij snelheden boven de 4 km/u, maar voor AGV’s is vaak een gedetailleerdere analyse nodig, eventueel met derating curves en materiaalspecifieke eigenschappen. Het is raadzaam om hierover met een specialist, zoals MK Industrial Wheels, te overleggen.

V: Wat zijn de signalen van een oververhit wiel?
A: Symptomen van oververhitting zijn onder andere verweking van zhet loopvlak (voelt zachter aan dan normaal), scheuren in het polyurethaan, delaminatie (het loslaten van het loopvlak van de kern) of een donkere verkleuring van het materiaal. Een sterke, branderige geur is ook een duidelijk teken. Snelle slijtage zonder duidelijke externe oorzaak kan ook wijzen op interne hittestress.

V: Kan ik standaard pu wielen gebruiken voor high-speed toepassingen?
A: Voor sommige high-speed toepassingen kun je standaard PU wielen gebruiken, mits de snelheid en belasting binnen de veilige grenzen blijven na correcte derating. Echter, voor continue, zware belasting bij hoge snelheden of frequente acceleratie/deceleratie (zoals bij veel AGV’s), zijn gespecialiseerde polyurethaan formulaties zoals Vulkollan vaak een betere en duurzamere keuze. Deze materialen zijn ontworpen om minder warmte te genereren en hogere temperaturen te weerstaan.

V: Wat is het verschil tussen dynamisch en statisch draagvermogen?
A: Het statische draagvermogen is het maximale gewicht dat een stilstaand wiel kan dragen zonder permanente vervorming. Dit is de waarde die vaak op productbladen wordt vermeld. Het dynamische draagvermogen is het maximale gewicht dat een wiel kan dragen terwijl het beweegt, zonder dat de levensduur drastisch wordt verkort of het wiel faalt. Het dynamische draagvermogen is altijd lager dan het statische draagvermogen en neemt verder af bij hogere snelheden en onder dynamische krachten zoals versnelling.