Factoren die trek- en duwkrachten bepalen bij karren
Factors affecting minimum push and
pull forces of manual carts. Al-Eisawi KW, Kerk CJ, Congleton JJ,
Amendola AA, Jenkins OC, Gaines W.
Appl Ergon 1999; 30: 235-245.
Karren worden vaak dagelijks gebruikt om goederen en materiaal te transporteren
in bedrijven, ziekenhuizen, winkels,… Hoe groter de
diameter van de wielen en hoe lager de wrijving
met de vloer, hoe lager de vereiste trek- en duwkracht zijn.
De breedte van de wielen speelt minder een
rol, dit in tegenstelling tot het gewicht
waarmee de kar beladen is.
Het rijden met karren is niet altijd evident: er is veel kracht nodig,
er zijn geen handvatten en de losse wieltjes werken meer tegen
dan mee. In deze studie werd daarom de invloed gemeten van verschillende wielbreedtes
en diameters en op verschillende soorten ondergrond. In de
(lage) horizontale duwstang zat een meter die de trek- en
duwkrachten registreerde.
De geleverde kracht is
evenredig met het gewicht dat voortgeduwd moet worden en met
de rollende wrijvingscoëfficiënt van de wielen.
Hoe harder de wielen of de ondergrond, hoe lager deze factor
en dus hoe minder handkracht er is vereist. Vlakke beton of
tegels hebben zo een lagere rollende wrijvingscoëfficiënt
dan asfalt en industrieel carpet.
De wieldiameter is omgekeerd evenredig met de vereiste
duwkrachten tijdens het rijden. Na vergelijking van wielen
met een doorsnede van 51mm, 102mm en 153mm bleek er een lineaire
relatie tussen de diameter en handkracht. Hoe groter de wielen,
hoe makkelijker de kar zich laat rijden. Echter, om de kar
in beweging te brengen is dan juist wel meer kracht nodig.
Afhankelijk of de taak bestaat uit veel starten en stoppen
of juist niet, moet een gepaste diameter gekozen worden.
Bij een geladen kar van 180 kg had de wielbreedte
geen effect. De wielen van 25mm of 38mm breed lieten dezelfde
handkrachten optekenen. Wel blijft er een lineaire relatie met het
gewicht van de kar.
Ook de richting van de wielen spelen een rol. Wanneer alle wielen zich
in de rijrichting bevinden, is de minste
kracht nodig tijdens het sturen. Om makkelijk te kunnen draaien
en manoeuvreren kunnen worden vaak wielen gebruikt die kunnen
draaien rond hun as. Logischerwijs is de hoogste kracht nodig
wanneer alle vier wielen loodrecht op de rijrichting staan.
Als compromis worden dan twee vaste en twee losse wielen gecombineerd.
Men kan makkelijker draaien wanneer de twee wielen dichtbij
het handvat los zijn.
overzicht
trekken en duwen
- tafelkar
-
tafelwagen
- maaltijdkar
- steekwagen
- afvalcontainer
