18:01 Rolo de transporte por gravidade O dimensionamento é feito a partir da carga: o elemento mais curto da linha determina o espaçamento entre os rolos, o peso por rolo determina a espessura da parede do tubo e a classe do rolamento, e o diâmetro depende de ambos. Os diâmetros padrão dos tubos são 38, 50, 60 e 89 mm, cortados à largura do quadro.
A maioria das páginas que aparecem nos resultados de pesquisa para este termo são catálogos e listas de distribuidores que indicam as larguras das estruturas e os distâncias entre os rolos para secções pré-fabricadas de 5 pés e 10 pés. Esse é o formato adequado para comprar uma secção pronta a usar, mas não é o formato adequado para especificar os rolos para uma estrutura que o próprio vai soldar. Este guia situa-se no lado dos componentes dessa linha.
Rolos para transportadores por gravidade: Guia de dimensionamento, carga e espaçamento
A convenção de conceção que rege os transportadores por gravidade estipula que, em qualquer momento, deve haver, no mínimo, três rolos por baixo da carga. Dois rolos fazem com que uma embalagem balance e fique parada em cada junção. O cálculo que se segue é pouco apelativo, mas determina a maior parte das especificações:
Centros dos rolos ≤ comprimento mais curto da carga ÷ 3
Uma caixa de 300 mm dá uma distância entre eixos de 100 mm. Um contentor de 600 mm dá 200 mm. O peso do palete mais pesado da linha não é tido em conta neste cálculo, e é aí que a maioria dos desenhos iniciais falha, porque o peso é o valor que as pessoas têm em mente.
Daí decorrem imediatamente duas consequências. Centros mais apertados significam mais rolos por metro, pelo que o custo de um leito de gravidade é determinado pelo artigo mais pequeno que tem de transportar, e não pelo maior. E se a linha processar uma mistura de artigos, é o artigo mais curto que determina toda a secção, e não a média.
O caso excecional que quebra a regra: cargas com bases moles, irregulares ou recuadas. Produtos ensacados, fardos embalados em película retrátil e caixas com bases profundamente recuadas não assentam em três rolos só porque há três rolos por baixo deles. Eles formam uma ponte, entram em contacto com dois rolos e ficam bloqueados. Quando a base do produto não for rígida e plana, aumente o espaçamento entre os rolos para além do valor calculado ou mude para uma superfície de transporte diferente e faça o teste com o produto real, em vez de utilizar um substituto de cartão.
Divida a carga unitária mais pesada pelo número de rolos por baixo dela e, em seguida, aplique a convenção dos três rolos, em vez do número que obtém num dia em que tudo corre bem. Uma palete de 600 kg com distâncias entre eixos de 150 mm não distribui o peso por todos os rolos que abrange. Determine as dimensões com base no menor número de rolos que alguma vez a irá suportar.
A carga por rolo determina, por sua vez, três aspetos que as páginas do catálogo raramente distinguem:
O diâmetro é o último dos quatro parâmetros a ser definido, e não o primeiro. Dois rolos com o mesmo diâmetro exterior de 50 mm, mas com espessuras de parede diferentes, têm capacidades diferentes numa face de 1 200 mm, e o diâmetro exterior não indica qual deles recebeu. Especifique a espessura da parede no desenho.
A largura da estrutura é mais importante do que a maioria das tabelas de dimensionamento admite. A deflexão ao longo de um vão aumenta rapidamente com a largura, e um tubo que seja adequado para 600 mm entre estruturas pode ceder sob a mesma carga a 1 000 mm. Em bases largas que suportam cargas centradas, o vão é o fator limitante, e não o valor da carga em si.
Rolos para transportadores por gravidade: Guia de dimensionamento, carga e espaçamento
| Campo | Opções publicadas |
| Material do tubo | Aço ao carbono, aço inoxidável 304 ou 316, alumínio, PVC |
| Diâmetro padrão do tubo | 38 mm, 50 mm, 60 mm, 89 mm |
| Comprimento | Adaptado aos requisitos da estrutura do transportador |
| Extremidades do eixo | Com mola, com rosca fêmea, com superfície plana fresada |
| Rolamentos | Rolamentos de esferas de precisão, rolamentos estampados, caixas de rolamentos em polímero |
| Gama de cargas atendida | Desde transportadores de encomendas leves até sistemas de alta resistência para o manuseamento de paletes de várias toneladas |
| Capacidade de tolerância | Para H6 |
| Quantidade do pedido personalizado | A partir de 20 peças, com capacidade para mais de 10 000 por ciclo de produção |
| Formatos de desenho aceites | STEP, IGES, DWG, DXF, SLDPRT, PDF |
| Processo de produção | Análise de DFM, protótipo, inspeção do primeiro artigo, produção em série, CMM e inspeção de materiais |
| Diâmetro do tubo | Posicionamento típico (orientação técnica, não se trata de um valor nominal) | Confirmar no desenho |
| 38 mm | Caixas de cartão, sacos, tabuleiros, espaços apertados onde a carga é curta | Espessura da parede, distâncias entre eixos, classe de resistência |
| 50 mm | Manuseamento geral de caixas e a maioria das linhas de embalagem e envio de encomendas | Parede, comprimento da face, extremidade do furo |
| 60 mm | Caixas mais pesadas, estruturas mais largas, maior rendimento | Deformação ao longo do vão, capacidade de carga do rolamento |
| 89 mm | Paletes e cargas unitárias pesadas | Carga por rolo, diâmetro do eixo, interface da estrutura |
A capacidade por rolo é verificada em função do vão real, dos centros e da carga unitária durante Análise de DFM. Ler o valor a partir de uma coluna de diâmetros é o hábito que esta tabela pretende eliminar.
Aço ao carbono é a opção predefinida e é a escolha correta para camas interiores secas. O aço inoxidável 304 ou 316 deve ser utilizado em ambientes onde existam produtos químicos de lavagem ou atmosferas corrosivas, e a escolha do tipo de aço, nesses casos, é determinada pela exposição ao cloreto e não pela palavra “alimentos”. O alumínio justifica o seu custo mais elevado nos casos em que os rolos são manuseados — secções portáteis, camas flexíveis e expansíveis, qualquer elemento que o operador reposicione manualmente —, uma vez que tanto a massa rotativa como o peso da secção diminuem. O PVC é adequado para embalagens leves, funcionamento silencioso e ambientes ligeiramente corrosivos, deixando de ser adequado no momento em que as cargas apresentam arestas vivas ou cargas pontuais.
Numa cama motorizada, um rolamento rígido consome energia. Numa cama por gravidade, compromete o funcionamento. A resistência ao rolamento é o próprio mecanismo, pelo que a escolha do rolamento não é, neste caso, uma questão de durabilidade, mas sim de desempenho.
| Opção de rolamento | Onde se encaixa | O que se abdica |
| Rolamentos de esferas de precisão | Baixa resistência inicial, cargas leves que têm de ser movimentadas em declives suaves, maior número de ciclos | Custo unitário mais elevado |
| Rolamentos estampados | Construções orientadas para os custos, cargas moderadas, plataformas mais curtas | Resistência ao rolamento mais elevada e menos consistente |
| Caixas de rolamentos em polímero | Zonas húmidas, sujeitas a lavagem e corrosivas, onde um assento de rolamento em aço sofre corrosão | Limites de temperatura e carga que devem ser verificados em função da aplicação |
A consistência entre os rolos é tão importante quanto o valor absoluto. Numa descida por gravidade de 15 metros, alguns rolos rígidos não abrandam a linha de forma proporcional. Eles travam as embalagens nesses pontos, e o fluxo a jusante torna-se intermitente, de uma forma que parece um problema de inclinação, mas que não o é.
O equívoco comum: aumentar a inclinação para resolver o problema de uma linha lenta. Uma inclinação maior faz com que o produto parado avance e também aumenta a velocidade de chegada à paragem, à curva e ao operador. Uma linha que necessita de uma inclinação excessiva para funcionar tem um problema de resistência ao rolamento, um problema de alinhamento ou um problema de espaçamento, e os graus adicionais escondem-no em vez de o resolverem, até que algo chegue ao fim com velocidade suficiente para se danificar.
A inclinação necessária depende do peso da carga, do material da base, da área de contacto, da resistência do rolamento, da temperatura ambiente e do grau de limpeza dos rolos. Qualquer valor único publicado como regra universal é ou um caso específico apresentado como geral, ou uma suposição.
O procedimento fiável consiste num breve exame físico:
O Passo 6 é onde se decidem as linhas de produtos mistos, e o facto de se saltar este passo é a razão pela qual as secções de gravidade têm de ser reconstruídas.
Os eixos com mola comprimem-se para a inserção e encaixam-se numa estrutura com ranhuras sem necessidade de ferramentas, razão pela qual dominam as aplicações por gravidade. Em bancadas onde os rolos são removidos regularmente para limpeza ou troca de produto, essa conveniência torna-se ainda mais vantajosa.
As extremidades com rosca fêmea são aparafusadas através da estrutura, garantindo um posicionamento preciso e repetível. Esta solução é adequada para cargas mais pesadas, estruturas em que a posição do rolo não deve desviar-se e instalações em que a vibração poderia, gradualmente, fazer com que um rolo com mola saísse da sua ranhura.
As extremidades fresadas planas impedem a rotação do próprio eixo. Num leito de gravidade pura, o eixo não transmite qualquer binário, pelo que esta é, geralmente, a escolha errada, a menos que o mesmo modelo de rolo seja partilhado com uma secção acionada da mesma linha, o que constitui uma razão válida e frequente para a sua normalização.
Quando uma secção por gravidade alimenta uma secção acionada, deve decidir se ambas utilizam um modelo comum de rolos antes de qualquer um dos desenhos ser aprovado. A partilha do tubo, da parede e da extremidade do eixo entre ambas as metades reduz o inventário de peças sobressalentes a um único número de peça, e o pequeno custo adicional na metade por gravidade é normalmente mais económico do que manter duas peças em stock.
Rolos para transportadores por gravidade: Guia de dimensionamento, carga e espaçamento
Os percursos retos são a parte mais fácil. As secções curvas requerem rolos cuja velocidade superficial varia ao longo da largura, o que constitui uma característica diferente da de um rolo cilíndrico reto e uma especificação que vale a pena referir explicitamente no pedido de informação, em vez de se partir do pressuposto de um catálogo de rolos retos. O mesmo se aplica às disposições de rolos inclinados utilizadas para manter o produto encostado a uma guia lateral antes de uma transferência.
Explique o que a secção faz, e não apenas o aspeto do rolo. Um fornecedor de componentes pode fabricar um produto de acordo com os requisitos de uma secção curva quando estes são especificados; ninguém pode deduzir esses requisitos a partir do diâmetro de um tubo e do comprimento da face.
Envie o resultado sob a forma de desenho nos formatos STEP, IGES, DWG, DXF, SLDPRT ou PDF e receberá o feedback de DFM relativo ao componente. Começam as encomendas personalizadas a partir de 20 peças, o que é suficiente para cobrir confortavelmente uma secção de teste, pelo que o passo 7 não tem de aguardar uma série de produção.
Sem energia, sem controlo e sem garantia de rendimento. O produto desloca-se à velocidade determinada pelas leis da física e pela inclinação, que varia consoante o peso, a temperatura e o nível de acumulação de poeira nos rolamentos. Nos casos em que o tempo de ciclo tem de ser previsível, a gravidade é a ferramenta errada, por mais atrativo que seja o custo de investimento.
A manutenção é reduzida, mas não é nula. Os rolamentos acumulam pó e um leito por gravidade degrada-se gradualmente, em vez de apresentar falhas visíveis. A linha não pára; simplesmente funciona cada vez pior a cada trimestre, até que alguém a avalie.
A inclinação ocupa espaço vertical e comprimento do piso. Um percurso longo por gravidade requer uma diferença de cota significativa, o que limita a disposição do espaço à sua volta e, por vezes, implica custos mais elevados em termos de área de mezanino ou de piso do que a alternativa motorizada teria custado em equipamento.
Os pesos variáveis dos produtos constituem uma verdadeira limitação. A inclinação que transporta uma caixa de 2 kg de forma segura transportará uma caixa de 30 kg a uma velocidade que a danificará. Trata-se de uma restrição de conceção e não de um problema de afinação.
A KTD afirma que o seu sistema de gestão da qualidade está certificado segundo a norma ISO 9001:2015. A Organização Internacional de Normalização identifica a norma ISO 9001 como a norma internacionalmente reconhecida para sistemas de gestão da qualidade, que aborda o controlo de processos e a rastreabilidade, em vez do desempenho de qualquer rolo individual. Solicite o certificado e consulte o seu âmbito de aplicação durante o processo de qualificação de fornecedores.
Os rolos de gravidade são enviados em grandes quantidades, pelo que a embalagem constitui uma questão prática. A KTD afirma que as suas caixas de madeira para exportação cumprem a norma ISPM 15, a medida da Convenção Internacional para a Proteção das Plantas que abrange as embalagens de madeira em bruto no comércio internacional, o que se trata de uma questão de desalfandegamento e não de natureza técnica.
Os preços variam consoante o projeto e são indicados na cotação, com base no material, nas dimensões, na complexidade da maquinação, na quantidade, no tratamento de superfície e noutros requisitos técnicos. No que diz respeito especificamente às camas de gravidade, as variáveis que mais influenciam a cotação são a classe dos rolamentos, o material dos tubos e a quantidade total, uma vez que o número de rolos numa secção de gravidade é normalmente elevado.
R: O espaçamento máximo entre os rolos é igual ao comprimento mais curto da carga dividido por três, de modo a que pelo menos três rolos fiquem por baixo da carga. Uma caixa de 300 mm resulta num espaçamento de 100 mm. Os produtos com bases macias ou recuadas necessitam de um espaçamento mais reduzido do que o resultante desse cálculo, uma vez que ficam apoiados em dois rolos em vez de repousarem sobre os três.
R: Não diretamente. A carga por rolo depende, em primeiro lugar, das dimensões, da espessura da parede do tubo, da classe do rolamento e do eixo. O diâmetro é escolhido em função desses parâmetros, e dois rolos com diâmetro exterior idêntico podem apresentar diferenças substanciais na capacidade, dependendo da espessura da parede. Especifique a espessura da parede no desenho, em vez de se basear apenas no diâmetro.
R: Depende do peso da carga, do material da base, da resistência dos rolamentos e do grau de limpeza dos rolos, pelo que não é possível avançar um valor universal único. Construa uma secção de teste nos eixos previstos com os rolos especificados; em seguida, aumente a inclinação até que o objeto mais leve se desloque de forma fiável a partir de uma posição de repouso e verifique a velocidade de chegada do objeto mais pesado nessa mesma configuração.
R: Rolamentos de esferas de precisão, nos casos em que a baixa resistência ao rolamento é importante, o que, no caso da gravidade, acontece na maioria das vezes. Rolamentos estampados, nos casos em que o custo é determinante e a duração de utilização é curta. Caixas de polímero, nos casos em que a lavagem ou a corrosão poderiam danificar um assento de rolamento em aço, desde que se respeitem os limites de temperatura e carga.
R: Sim. Os tipos 304 e 316 são opções padrão de material para tubos em toda a gama de rolos transportadores, a par do aço ao carbono, do alumínio e do PVC. A escolha do tipo de aço depende da exposição ao cloreto presente nos produtos químicos de limpeza, e não da presença geral de alimentos.
R: As encomendas personalizadas começam a partir de 20 peças e podem ir até mais de 10 000 por ciclo de produção, pelo que é possível construir e avaliar uma secção de teste antes de se avançar com a produção da cama completa.
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