1. Razmerje med lastnostmi materiala in odpornostjo proti obrabi
Material ročnega kolesa je ključni dejavnik pri določanju njegove odpornosti proti obrabi. Ročna kolesa iz bakelita (fenolne plastike) zaradi svoje stabilne strukture molekularne verige in nizkega koeficienta trenja (0,3–0,4) kažejo stopnjo obrabe le 0,01–0,03 mm/1000 ciklov v normalnih pogojih delovanja. Po drugi strani so ročna kolesa iz litega železa podvržena postopku toplotne obdelave, da se poveča njihova trdota (HRC 40-50), kar omogoča nadzor nad obrabo v 0,05 mm/1000 ciklih pod velikimi obremenitvami.
Ročna kolesa iz najlona, ojačana s steklenimi vlakni, nudijo 50 % večjo odpornost proti obrabi kot čisti najlon. Vendar pa dolgotrajna-uporaba pri temperaturah pod -20 stopinj poveča krhkost materiala, kar lahko poveča stopnjo obrabe na 0,1 mm/1000 ciklov. Medtem ko imajo ročna kolesa iz nerjavečega jekla (kot sta 304 in 316) manjšo odpornost proti obrabi kot litoželezna, se lahko njihova življenjska doba podaljša za 2-3 krat v jedkih okoljih (kot je kemična oprema).
2. Vpliv obratovalnih pogojev na obrabo
Delovno okolje ročnega kolesa pomembno vpliva na njegovo življenjsko dobo. Čeprav imajo ročna kolesa iz bakelita zmehčišče 170 stopinj pri visokih-temperaturnih pogojih (kot so tisti v metalurški opremi), lahko dolgotrajna izpostavljenost temperaturam nad 150 stopinj povzroči zmanjšanje elastičnega modula materiala za 20 %, kar povzroči deformacijo valovite strukture in povečano obrabo. V okoljih z visoko-vlažnostjo (kot so tista, ki se uporabljajo pri predelavi hrane) morajo biti ročna kolesa iz litega železa pocinkana ali-prevlečena s-prevleko proti rji. V nasprotnem primeru se bodo rjaste lise pojavile v 48 urah, kar bo povečalo površinsko hrapavost Ra z 0,8 μm na 3,2 μm in trenje za 40 %.
V vibrirajočih okoljih (kot so tista na pomorski opremi) se lahko pritrdilni elementi ročnega kolesa zrahljajo, kar povzroči odstopanja koncentričnosti, ki presegajo 0,1 mm, in povečanje obratovalnih zastojev z 1 % na 10 %. Poleg tega lahko v prašnih okoljih (kot so tista, ki vključujejo rudarske stroje) delci vstopijo v zračnost med ročnim kolesom in gredjo, kar povzroči abrazivno obrabo in skrajša življenjsko dobo ležaja za 50 %.
3. Metode delovanja in človeški dejavniki
Nepravilno delovanje je eden glavnih vzrokov za poškodbe ročnega kolesa. Pri upravljanju ročnega kolesa z dolgim vzvodom ali cevnim ključem lahko navor preseže 2-3-kratno nazivno vrednost, kar povzroči deformacijo kvadratne luknje ali utora za ključ. Na primer, nazivni navor ročnega kolesa obdelovalnega stroja je 50 N·m, dejanski navor pri uporabi cevnega ključa pa lahko doseže 150 N·m, kar povzroči okvaro spoja.
Neposreden udarec z udarnim orodjem (kot je kladivo) lahko poči bakelitni material ali povzroči mikrorazpoke v litem železu. Te napake se širijo pod izmenično obremenitvijo in sčasoma povzročijo zlom. Pogosto delovanje pri preobremenitvi (kot je pogosto odpiranje in zapiranje ročnega kolesa ventila) lahko povzroči luknjičasto korozijo na površini krogle ležaja, kar desetkrat poveča obrabo v enem letu.
4. Raven vzdrževanja in podaljšana življenjska doba
Redno vzdrževanje lahko bistveno zmanjša tveganje obrabe ročnega kolesa. Čiščenje je temeljnega pomena; hitro odstranjevanje olja in prahu preprečuje degradacijo materiala. Na primer, če ostane mast na površini bakelitnega ročnega kolesa dlje časa, lahko njegova izolacijska upornost pade pod 10⁷Ω, kar poveča tveganje za uhajanje električnega toka. Mazanje je treba izbrati glede na material. Ročna kolesa iz litega železa uporabljajo mast-na osnovi kalcija, medtem ko ročna kolesa iz najlona zahtevajo posebno najlonsko mazivo. Mazanje vsakih 3-6 mesecev lahko podaljša življenjsko dobo ležaja za 30 %.
Preverjanje pritrdilnih elementov lahko prepreči poškodbe zaradi tresljajev, ki jih povzroči popuščanje. Eksperimentalni podatki kažejo, da lahko 1 mm ohlapni vijak poveča vibracije ročnega kolesa za 200 %, kar pospeši obrabo notranje strukture. Izogibanje preobremenitvi je prav tako pomembno kot preprečevanje trkov. Na primer, če med transportom udarite ročno kolo, lahko njegova koncentričnost odstopa za več kot 0,1 mm, kar povzroči zakasnitev delovanja.
