台車の始動及び走行抵抗について/役立つ豆知識|中部産業株式会社

役立つ知識2　台車を押す力　始動抵抗、走行抵抗について　

台車を押す力について　　始動抵抗、走行抵抗　　　

はじめに、台車を押す力については、車輪材質から考えた1例です。あくまでも考え方です。
※実際の押す力に関しては、車輪材質だけでなく、台車本体の自重、台車の強度、キャスターの許容荷重、キャスターの材質、路面状況、押す人の力量など様々な要因で決定されます。

実際の台車を用いて検証される場合は、各県にございます工業試験場での測定をお願いしております。

よくあるお問合せより

Q:積載荷重600kgの手押し運搬車が欲しい

A：人力(1人)で操作することは実用的に無理です。　大まかな可否の判断として、手押しで運搬車を押し引きする場合、最大荷重の目安として軽四自動車（約800kg）を押すことを想定するとその限度が明らかです。

汎用の手押し運搬車に用いられるキャスターや車輪の外径は大きいものでもΦ250～300であり、軽四の１／２以下です。言い換えれば軽四2台分を押すことになります。

Q：手押し運搬車の積載荷重の限度は

A：路面や車輪径、タイヤ材質によって大きく影響されますが、最も多用されている汎用キャスタΦ180～200と平均的平路面では、300kg以下をお奨めします。(最大500kg）

台車を軽く動かす方法として、始動、走行抵抗の良い車輪を選ぶことが大切です。

○条件
　１　車輪の最大荷重以下で使用。
　２　路面は水平・平坦であるとします。

○始動抵抗、走行抵抗について
　走行抵抗算出の詳細はやや専門的になりますので、ここでは簡単な算定方法（目安）とします。

　　　　走行抵抗の算定式：　F r (走行抵抗力）kgf= A×G
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A : 抵抗係数　　　　G : 車輪への荷重

　始動抵抗力は、走行抵抗力より130%から150%ぐらいの力を必要とすると言われています。

　　　Fs （始動抵抗力）kgf= (1.3～1.5)　× Fr （走行抵抗力）

○走行抵抗(Fr)の考え方　（図１参照)

　　　　　　　走行抵抗説明図

１　車輪が進行する場合に床面がｙ状態になり、これが抵抗となります。あきらかに、ｙ　が小さいほど抵抗が少ないことになります。従って、鉄車輪のように硬度が高い車輪は地面に接する面積bが少なく（線接触に近い）、接地面が大きいゴム車輪より走行抵抗が少ないといえます。

２　いま、ｙを一定とすれば、これに対応する車軸にかかる走行トルク　T=Fr×R は、半径R の増加に比例して T も大きくなり、走行抵抗（押す力）Fr が同じでもトルクは大となります。すなわち、より大きな負荷に対処できます。
　いいかえれば、車輪半径 R を大きくすれば、同じ走行抵抗に対して、より少ない押し力で台車の操作ができます。

まとめ

１　車輪径の大きい車輪を選ぶ。
２　車輪材質は硬度が高いものが良い。
　　参考順位（抵抗力の低い順）：
　１鉄車輪　２M C ナイロン　３スーパーソリッド車輪　　　４ブタジェンゴム / ウレタンゴム車輪　５ゴム車輪
＊最近の車輪：スーパーソリッド車輪、ブタジェンゴム車輪などは、硬度に関係なく抵抗の少ない材質です。