العجلات الدوارة (caster) هي جزء لا غنى عنه في معدات مناولة اللوجستيات، الأجهزة الطبية، الآلات الصناعية والأثاث المكتبي. بناءً على اختلاف الهيكل، يمكن تصنيف الأنواع الشائعة بشكل تقريبي إلى "عجلات دوارة مخففة الصدمات" و"عجلات دوارة متعددة الاتجاهات". هناك اختلافات واضحة بينهما في هيكل الزنبرك، آلية الدوران، قدرة التحميل، صلابة سطح العجلة، وطريقة التثبيت. إذا تم الخلط بينهما عند اختيار النوع، غالبًا ما يؤدي ذلك إلى مقاومة دفع عالية، ضوضاء مرتفعة، تلف الأرضية أو اهتزاز الجهاز. في النص التالي، سيتم تنظيم هاتين الفئتين من العجلات من أربعة جوانب: مبدأ الهيكل، المعايير الأساسية، السيناريوهات النموذجية وفهرس الكلمات المفتاحية، لتسهيل التوافق السريع مع الاحتياجات للمشتريين والمصممين وفرق الصيانة.

أولاً، اختلافات الهيكل: من "وحدة تخفيف الصدمات" إلى "آلية الدوران"

1. عجلات دوارة مخففة الصدمات

الكلمات المفتاحية: تخفيف الصدمات بالزنبرك، المطاط المرن، حامل التخميد، تأرجح إطار العجلة، حلقات التخميد، مسافة الإزاحة، معامل التخميد

الميزة الأساسية هي إضافة وحدة تخفيف الصدمات بين الحامل وإطار العجلة، والحلول الشائعة تشمل:

- زنبرك معدني: مقاوم للإجهاد، عمر طويل، مناسب لظروف الاهتزاز عالي التردد؛

- مطاط بولي يوريثان: بدون صيانة، مقاوم للتآكل، يستخدم في غرف نظيفة أو بيئات رطبة؛

- مزيج زنبرك + وسادة تخميد: يجمع بين التخميد وامتصاص الاهتزاز، يستخدم غالبًا في عربات المستشفيات ونقل الأجهزة الدقيقة.

عادةً ما يتم تصميم حامل التخميد بزاوية تأرجح 3°–5°، وعندما يكون السطح غير مستوٍ، يمكن للحامل التأرجح قليلاً لامتصاص الصدمات وتقليل ذروة التسارع المنقولة إلى جسم العربة.

2. عجلات دوارة متعددة الاتجاهات

الكلمات المفتاحية: قرص الدوران، محامل كروية، دبوس رئيسي (Kingpin)، مسارين مزدوجين، حلقات ختم، لوحة علوية، قضيب إدخال، غلاف تمدد، قضيب ملولب، قفل توجيه، فرامل كاملة، فرامل جانبية

الهيكل الأساسي هو "آلية الدوران"، تتكون من مسارات علوية وسفلية، كرات ودبوس رئيسي (أو مسمار)، لتحقيق دوران أفقي 360 درجة. تستخدم السلسلة الراقية محامل دقيقة ذات مسارين مزدوجين مع تشحيم طويل الأمد، حيث يمكن أن يكون عزم بدء الدوران منخفضًا حتى 0.3 نيوتن متر، مما يسمح بالتوجيه بسهولة بيد واحدة. للحد من تأرجح "الثعبان" عند الحركة السريعة، توفر بعض الطرازات وظيفة "قفل التوجيه" أو "فرامل كاملة"، حيث يمكن تثبيت الدوران أو سطح العجلة بالضغط على دواسة، مما يجمع بين المرونة والثبات في الخط المستقيم.

ثانيًا، التركيز الوظيفي: التخميد مقابل التوجيه

1. عجلات دوارة مخففة الصدمات

- تقليل تسارع الاهتزاز بنسبة 30%–60%، حماية البضائع الحساسة (الأواني الزجاجية، المعدات البصرية، الأدوية المبردة)؛

- تقليل الضوضاء بمقدار 5–10 ديسيبل، مناسب للمستشفيات، المكتبات، الفنادق ذات النجوم؛

- إطالة عمر نقاط اللحام والبراغي في العربة، وتقليل تكاليف الصيانة.

الثمن هو زيادة ارتفاع الهيكل بمقدار 15–30 مم، ويجب أن تتناسب صلابة الزنبرك مع الحمولة: إذا كانت الحمولة خفيفة جدًا، لا يمكن ضغط الزنبرك، مما يفقد تأثير التخميد؛ وإذا كانت الحمولة ثقيلة جدًا، يحدث "الضغط الأساسي"، مما يزيد من الصدمات.

2. عجلات دوارة متعددة الاتجاهات

- عزم التوجيه صغير، يمكن تقليل عرض الممر بنسبة 20%، مناسب للورش الضيقة، مصاعد الركاب، والممرات بين رفوف السوبرماركت؛

- مزود بلوحة علوية (مسافات ثقوب الزوايا 45–76 مم شائعة)، قضيب إدخال (قطر 20–40 مم)، قضيب ملولب (M8–M16) ثلاث طرق تثبيت، يمكن التوصيل بسرعة مع الملفات، الأنابيب الفولاذية، ومواقع الثقوب في الصفائح المعدنية؛

- يمكن اختيار دواسة "فرامل كاملة"، حيث توقف العجلة وآلية الدوران معًا، لمنع انزلاق عربات العمليات والأفران الصناعية.

العيب هو عدم وجود هيكل تخميد، فإذا كان هناك فجوات تمدد في الأرض، أو درجات تداخل الألواح الفولاذية، فإن جسم العربة قد يهتز بشكل دوري، مما قد يؤدي إلى ارتخاء البراغي أو تعب اللحام على المدى الطويل.

ثالثًا، الفئة المتقاطعة: عجلات دوارة متعددة الاتجاهات مع تخفيف الصدمات

مع انتشار مواد سطح العجلة مثل البولي يوريثان (PU)، المطاط الحراري (TPR)، والمطاط المعدل النايلون، ظهر هيكل مركب "تخفيف + متعدد الاتجاهات":

- صلابة سطح العجلة Shore A 65–85، يمكنها امتصاص الاهتزازات الصغيرة بنفسها؛

- يحتفظ الحامل بآلية الدوران القياسية لتحقيق توجيه 360°؛

- تكامل عالي، لا يزيد من ارتفاع حامل الزنبرك، والارتفاع الكلي يعادل العجلة متعددة الاتجاهات العادية.

غالبًا ما يتم تصنيف هذه المنتجات على أنها "عجلات دوارة متعددة الاتجاهات مخففة الصدمات" أو "عجلات متعددة الاتجاهات مطاطية"، ويمكنها استبدال العجلات ذات التخميد الزنبركي النقي في نطاق تحميل 50–200 كجم وسرعة ≤4 كم/س، مما يقلل التكلفة الإجمالية بنسبة 15%–25%.

رابعًا، عملية اختيار النوع: طريقة الأربع خطوات

1. تأكيد الحمولة الإجمالية وحمولة العجلة الواحدة

الصيغة: حمولة العجلة الواحدة = (وزن الجهاز + أقصى وزن حمولة) × معامل الأمان 1.25 / عدد العجلات. إذا كانت الأرض غير مستوية، يجب رفع معامل الأمان إلى 1.4.

2. تقييم حالة الأرض والسرعة

- أرضيات الإيبوكسي، أرضيات PVC: يفضل استخدام PU أو TPR، ضوضاء منخفضة ولا تضر الأرضية؛

- فجوات تمدد الأسمنت، تداخل الألواح الفولاذية: النظر في تخفيف الصدمات بالزنبرك أو سطح مطاطي؛

- سرعة >4 كم/س (مثل عربات السحب الكهربائية) يجب اختيار محامل ذات مسارين، سطح معدني أو PU عالي الارتداد، لتجنب التسخين وفصل الغراء.

3. تحديد طريقة التثبيت ومسافات الثقوب

مسافات ثقوب اللوحة العلوية 45×45 مم، 50×50 مم، 58×58 مم، 72×72 مم هي سلسلة المعايير الأوروبية؛ طول قضيب الإدخال 50–100 مم، يجب أن يتناسب مع سمك جدار الأنبوب؛ يجب التحقق من مواصفات القضيب الملولب مع سمك الصفيحة الفولاذية ومساحة لحام الصامولة.

4. الملحقات الوظيفية

- قفل التوجيه: دفع خطي لمسافات طويلة، يقلل التأرجح؛

- فرامل كاملة/فرامل جانبية: لمنع انزلاق العربة على المنحدرات؛

- غطاء مضاد للغبار: لمنع دخول الشعر والغبار إلى مسار التدحرج في صناعات الأغذية والأدوية؛

- العجلة الموصلة: مقاومة ≤10⁴ أوم، تستخدم في ورش تجميع الإلكترونيات لمنع تراكم الكهرباء الساكنة.

5. الصيانة والعمر الافتراضي

- التزييت: إضافة شحم ليثيوم كل 6 أشهر أو بعد 500 كم، وفي بيئات ذات غبار كثيف يُختصر إلى 3 أشهر؛

- الفحص: مراقبة تآكل سطح العجلة إذا كان متساوياً، فالتآكل غير المتساوي يشير إلى تشوه الحامل أو التحميل الزائد؛

- الشد: بعد التحميل الكامل للعجلة الجديدة، يجب إعادة شد البراغي لمنع ارتخائها بسبب "الاستقرار"؛

- الاستبدال: عند تآكل سطح العجلة بنسبة 3% من القطر أو ظهور تشققات في المطاط أو تقشر PU، يجب استبدال العجلة بالكامل لتجنب تلف المحمل بسبب الضغط المباشر.

6. جدول الكلمات المفتاحية السريع

عجلات التخميد: حامل نابضي، تخميد مرن، عجلات امتصاص الصدمات، عجلات طبية، عجلات هادئة، عجلات مقاومة للصدمات، حامل متأرجح، معامل التخميد، تقليل الاهتزاز

عجلات دوارة متعددة الاتجاهات: عجلات دوارة، عجلات متحركة، عجلات لوحة علوية، عجلات ذات قضيب إدخال، عجلات دوارة كاملة مع فرامل، قفل التوجيه، مسارين، قرص كروي، هيكل Kingpin

المعلمات العامة: الحمولة، قطر العجلة، عرض العجلة، ارتفاع التركيب، نصف قطر الدوران، عزم بدء الحركة، طريقة الفرملة، صلابة سطح العجلة، نوع المحمل، درجة حرارة الاستخدام، التوصيل/مضاد للكهرباء الساكنة، RoHS، REACH

الخاتمة

"التخميد" و"التوجيه متعدد الاتجاهات" ليستا مفهومان متعارضان، بل هما حلول هيكلية لمشاكل مختلفة. إذا كانت ظروف العمل حساسة للاهتزاز، يُفضل تقييم التخميد النابضي أو سطح العجلة عالي المرونة؛ وإذا كانت الممرات ضيقة والتوجيه متكرر، فاختر عجلات دوارة متعددة الاتجاهات ذات مرونة في الدوران ووظيفة الفرملة. بتحديد الحمل، الأرضية، والسرعة كمتغيرات رئيسية، ومقارنة هيكل الحامل، مواد سطح العجلة، أبعاد التركيب والملحقات الوظيفية، يمكن اختيار العجلة الأنسب بدقة من بين آلاف الأصناف، مع مراعاة التكلفة، العمر الافتراضي وتجربة الاستخدام.