Как рассчитать массу конвейерного ролика

Масса ролика нужна не ради интереса. Она входит в расчёт нагрузки на металлоконструкцию става, определяет вес партии при отгрузке и — что важнее всего — служит проверкой правильности подбора. Если новый ролик того же типоразмера весит заметно иначе, чем старый, значит различается либо толщина стенки трубы, либо исполнение узла.

Из чего складывается масса

Ролик считается по элементам, а не «по справочнику». Такой подход даёт корректный результат и для нестандартной длины, которой нет ни в одной таблице.

1. Труба

Основная часть массы. Объём кольцевого сечения умножается на длину и на плотность стали 7850 кг/м³:

m = π · t · (D − t) · L · ρ

где D — наружный диаметр трубы, t — толщина стенки, L — длина, ρ — плотность стали. Толщина стенки по нашему сортаменту: 3 мм для Ø51–108 и 4 мм для Ø127–159.

2. Ось

Круглый прокат диаметром по типоразмеру подшипника: Ø20 мм для серий 204 и 304, Ø25 мм для 205 и 305, Ø30 мм для 206 и 306. Длина оси равна габаритной длине ролика L1, то есть рабочей длине плюс вылеты с обеих сторон — по 20 мм в исполнении с лабиринтным уплотнением.

3. Подшипники

Два штуки, масса по типоразмеру:

Обратите внимание: подшипник 180306 весит втрое больше, чем 180204. На партии в несколько сотен роликов это заметная разница по весу отгрузки.

4. Уплотнительный узел

В исполнениях с лабиринтом добавляются лабиринт, защитное и стопорное кольца — по комплекту с каждой стороны. На одну сторону это 0,05 кг для диаметров до 108 мм и 0,09 кг для больших. То есть на ролик — 0,10 или 0,18 кг соответственно.

У закрытых исполнений без лабиринта этой добавки нет, поэтому один и тот же типоразмер в разных исполнениях весит по-разному.

5. Корпуса и стопорные элементы

Зависят от конструктивного исполнения: металлический корпус подшипникового узла тяжелее полимерного.

Пример: Ø102 × 380 мм

Ролик конвейерный, труба Ø102 мм со стенкой 3 мм, длина 380 мм, подшипник 180204, ось Ø20 мм, габаритная длина 420 мм.

В закрытом исполнении РК-З без лабиринта тот же ролик весит 4,06 кг — разница как раз в уплотнительном узле.

Проверка по факту

Расчётная масса должна сходиться с фактической в пределах нескольких процентов. Если ваш старый ролик того же типоразмера весит заметно больше, вероятные причины:

• толще стенка трубы — например, 4 мм вместо 3 мм под повышенную нагрузку. Это плюс около 30 % к массе трубы;
• другой подшипник — серия 3xx вместо 2xx при том же диаметре оси;
• металлический корпус подшипникового узла вместо полимерного;
• другая длина оси — больший вылет под нестандартное посадочное место роликоопоры.

Каждая из причин говорит о конструктивном отличии, которое стоит воспроизвести при заказе замены — иначе новый ролик встанет, но проработает иначе.

Масса партии и отгрузка

Для транспортной компании важна не масса ролика, а вес и габарит грузового места. Ролики укладываются горизонтально рядами в слоях в деревянный ящик на паллете; типовое место — 1290 × 900 мм, высота от 650 до 900 мм по числу слоёв.

Два порога, за которыми тариф растёт: место весом от 800 кг или с измерением от 3 м считается с коэффициентом. Поэтому длинные ролики иногда выгоднее разбить на два места, чем везти одним.

При расчёте заявки мы считаем всё это сами: подбираем схему укладки, указываем число мест, габарит, вес брутто и объём, и предупреждаем, если место выходит за пороги перевозчика.

Готовые значения

Если считать вручную не хочется, массы по всем ходовым типоразмерам уже посчитаны и лежат в каталоге — на странице каждого типоразмера есть таблица масс по подшипникам и исполнениям.