Rodas: Definição, Classificação, Constituição e Outras Características

Definição

A roda é um elemento mecânico de forma circular, destinado a mover-se em volta de um eixo e que é usado com diversos fins, em particular para ser instalado em diversos tipos de equipamento, tendo em vista facilitar a sua movimentação. Para as aplicações que estamos a tratar, a relação D/B, sendo D o diâmetro da roda e B a sua largura, toma normalmente valores entre 2,5 e 5,0 (Figura 1).

Figura 1 – Roda Série 62AL (Poliuretano e alumínio)

Cortesia de Tellure Rôta S.p.A. (Itália)

 

Classificação

Classificação que toma em consideração o tipo de roda ou a sua função:

Podemos também classificar as Rodas em dois tipos básicos, de acordo com o tipo de material que constitui o rasto:

As rodas de piso resiliente (ou rodas macias), são por regra fabricadas com compostos com base em elastómeros. São rodas silenciosas e que não causam quaisquer danos nos pavimentos. Oferecem também condições de um transporte mais suave. Apresentam o contra de exigirem um maior esforço de tracção (possuem uma maior resistência ao rolamento – rolling resistance), o qual pode chegar a ser 3x o esforço necessário para mover equipamentos com rodas de rasto duro, com igual diâmetro e largura. Na Figura 2 mostra-se a variação da resistência ao rolamento para rodas com vários tipos de materiais.

Figura 2 – Resistência ao rolamento de rodas com diferentes materiais. Cortesia de Tellure Rôta S.p.A. (Itália)

 

As rodas de rasto duro apresentam uma baixa resistência ao rolamento e são, portanto, bem mais fáceis de movimentar. Apresentam o contra de serem mais ruidosas e de, face à sua dureza, poderem causar algum desgaste ou danos (riscos, por exemplo) nos pavimentos e de proporcionarem uma condição de transporte pouco ou mesmo nada suave.

 

Classificação pelo tipo de material que as constituem

As rodas podem também ser classificadas de acordo com o material que constitui a totalidade da roda ou apenas o rasto. São os seguintes os materiais mais correntemente utilizados:

 

Classificação pela classe de carga a suportar:

 

≤400 daN) – movimentação mecânica (4 km/h).

≤ 200 daN – movimentação manual.

≤1200 daN) – movimentação mecânica (4 km/h).

≤ 450 daN – movimentação manual.

≤4000 daN) – movimentação mecânica (4 km/h).

≤ 900 daN – movimentação manual.

 

Constituição

As rodas (Figuras 3 e 4) são constituídas pelo rasto, a parte da roda que contacta com o pavimento, e pelo núcleo, a parte da roda que suporta o rasto e possui, na sua parte central, o cubo, o qual possui o orifício por onde vai passar o eixo de suporte e onde pode ser instalado um órgão de rolamento (um rolamento de esferas ou de rolos cilíndricos, por exemplo). Quando as rodas são fabricadas num único material, são designadas por rodas monolíticas.

Figura 3 – Constituição de uma roda 

Cortesia de Tellure Rôta S.p.A. (Itália)

 

Figura 4 – Rodas com núcleo e sem núcleo

Cortesia de Tellure Rôta S.p.A. (Itália)

 

Quando existe, o núcleo é fabricado com um material mais duro que o material do rasto. Assim, temos:

 

Tipos de núcleo:

 

Os núcleos em ferro ou em aço são muitas vezes galvanizados ou galvanizados e pintados. Na Figura 5 são mostradas algumas configurações de núcleos em alumínio. Estes núcleos são por vezes pintados.

Figura 5 – Algumas configurações de núcleos em alumínio

 

O rasto das rodas, ou seja, a parte da roda que está em contacto com o pavimento, pode apresentar diversas configurações. A conjugação de uma adequada configuração do rasto com as características físicas e mecânicas do material que o constitui, é decisiva no seu bom desempenho funcional.

Na Figura 6 mostram-se alguns dos tipos mais frequentes de rastos. O rasto pode ser:

 

Figura 6 – Algumas configurações de rastos

 

Outras características das rodas

1. Dureza do rasto

A dureza do rasto, quando expressa em Shore A, em Shore D ou em Rockwell R, varia amplamente como pode ser verificado na Figura 7.

Figura 7 – Dureza do material do rasto de rodas

 

A selecção do tipo de material utilizado como rasto das rodas e, em particular, da sua dureza, é determinante na definição da sua capacidade de carga e da generalidade das características que afectam a sua funcionalidade nas condições de serviço. O efeito da dureza em características das rodas, tais como a capacidade de carga, resiliência, absorção de choques, aderência aos pavimentos, resistência ao desgaste, resistência ao rolamento, suavidade no transporte e operação silenciosa é mostrado na Figura 8.

Figura 8 – Dureza das rodas e algumas características funcionais

 

2.  Temperatura de serviço

No Quadro 1 são indicadas as temperaturas de serviço recomendadas, em regime permanente e em regime temporário, para vários tipos de materiais utilizados no fabrico de rodas.

 

Os valores das temperaturas de serviço, mínima e máxima, indicadas pelos diversos fabricantes podem divergir um pouco, dos valores indicados no Quadro 1. O que pode ser explicado por diferenças nas características dos materiais utilizados e também pelos critérios técnicos estabelecidos, tendo em vista proporcionar o melhor desempenho e a maior durabilidade das rodas.

 

3. Resistência a substâncias químicas

As rodas operam, por vezes, em condições muito adversas, muitas vezes em contacto com as mais diversas substâncias químicas. E do contacto, mais ou menos prolongado, com estas substâncias, os materiais que constituem o rasto ou os núcleos podem sofrer processos de degradação que podem mesmo conduzir à sua inutilização prematura.

Nesta minha página dedicada à resistência das borrachas a meios químicos, vimos que do contacto das borrachas com as diversas substâncias químicas podem acontecer três situações:

1. A borracha não sofre qualquer alteração sensível, nem dimensional (dimensões lineares, superfície ou volume), nem de peso, nem das suas propriedades mais importantes.

2. A borracha sofre alterações dimensionais mais ou menos profundas, com alterações do seu volume e das suas principais propriedades.

Relativamente à variação de volume, podem ocorrer duas situações:

3. O provete de borracha reage quimicamente com o líquido e é destruído num período-de-tempo mais ou menos curto.

Assim sendo, torna-se necessário verificar, no processo de selecção, a resistência dos materiais que constituem as rodas na presença da substância ou substâncias químicas com que venham a entrar em contacto, seja este ocasional ou permanente, nas condições de temperatura em que se desenvolve a operação.

Aconselho a consulta de tabelas de resistência química dos materiais que constituem as rodas. E apresento, para o efeito, duas tabelas: a da empresa Tellure Rôta, S.p.A. e uma outra que fui construindo ao longo dos anos:

4. Tipo de materiais a transportar

Os materiais a transportar podem exigir condições de transporte normais, sem exigências especiais, mas pode tratar-se de materiais muito delicados, que exijam condições de transporte muito suaves. Relativamente a este aspecto é também de grande importância conhecer o tipo de percursos a efectuar e o tipo de superfície ou superfícies onde os rodados vão operar. Definidos estes aspectos, teremos de definir um tipo de material para os rodados que garantam as condições de transporte pretendidas.

 

5. Tipo de superfície ou superfícies onde o equipamento de transporte vai operar

Os materiais a transportar podem exigir condições de transporte normais, sem exigências especiais, mas pode tratar-se de materiais muito delicados, que exigem condições de transporte muito suaves. Relativamente a este aspecto é de grande importância conhecer o tipo de percursos a efectuar e o tipo de superfície ou superfícies onde os rodados vão operar.

Referimos já os tipos de percursos a efectuar e vimos que estes podem ser realizados em:

Percursos que sejam, em suma, mais ou menos exigentes, em termos de manobrabilidade e de esforço do operador (no caso de operações conduzidas manualmente).

Nestas condições, assume também muita importância o tipo de superfície ou superfícies onde o equipamento de transporte vai operar. Este ou estes podem ser de vários tipos. E os tipos de rodízios e, sobretudo, o material que constitui as rodas, é de uma de grande importância para o seu bom desempenho. No Quadro 2 são indicadas recomendações de utilização de diversos tipos de materiais com os diversos tipos de superfícies.

No mesmo quadro é também indicada a compatibilidade dos vários tipos de materiais com a presença de materiais agressivos e abrasivos (por exemplo, aparas metálicas e pedaços de vidro) sobre as superfícies.

S = Recomendado; NR= Não recomendado.