Inhoud
De rolweerstand is een variabele die de draaibeweging van de banden van voertuigen, zoals auto’s, palletwagens en vorkheftrucks, tegenwerkt. Bij het gebruik van transportmiddelen, vrachtwagens of interne transportmiddelen moet de rolweerstand zo laag mogelijk zijn, omdat een hoge rolweerstand leidt tot een hoger brandstofverbruik of een grotere inspanning bij het verplaatsen van handmatige transportmiddelen, zoals transportwagens. In dit artikel leest u hoe u de rolweerstand kunt berekenen en optimaliseren, zodat u brandstof kunt besparen en de uitstoot van gemotoriseerde voertuigen kunt beperken.
Formules voor de berekening van de rolweerstand
- Rolweerstand berekenen op een vlakke weg
De rolweerstand (FR) kan worden berekend met de volgende formule:
FR = CR x FN
De weerstand is het resultaat van de rolweerstandscoëfficiënt (CR) en de normaalkracht (FN). De normaalkracht in deze formule verwijst naar het gewicht van het transportmiddel in kilogram (kg) op een vlak wegdek zonder stijgingen of dalingen. - De rolweerstandscoëfficiënt bepalen
De rolweerstandscoëfficiënt hangt af van de materiaaleigenschappen van de banden en het wegdek, maar ook van de afmetingen van de banden (R=radius) en de afstand in meters (d). Deze waarde heeft u nodig om de rolweerstand te berekenen en kan worden beschreven met volgende formule:
CR=d/R
De afstand (d) geeft hier de afstand aan van de normaalkracht FN tot het middelpunt van het wiel, die wordt veroorzaakt door vervormingen tijdens het rollen. Aangezien de afstand (d) niet analytisch kan worden bepaald en meer dient als basisbeschrijving van het fysische effect, wordt de rolweerstandscoëfficiënt in de praktijk niet berekend maar gemeten, bijv. op testbanken. - Rolweerstand berekenen met een bekende rolweerstandscoëfficiënt
De rolweerstandscoëfficiënt is voornamelijk afhankelijk van de combinatie van het oppervlak en het materiaal van de banden en hoeft niet extra te worden berekend als er tabellen voor wrijvingscoëfficiënten van verschillende materiaalcombinaties beschikbaar zijn. Hier kunt u eenvoudig de waarde opzoeken en voor de berekening gebruiken.
- De rolweerstand van de banden van een vorkheftruck berekenen
Als u de rolweerstand van de banden van een heftruck wilt berekenen, moet u naast het gewicht van het voertuig ook rekening houden met de massa van de lading (FZul) en de zwaartekrachtversnelling g (g = 9,81 m/s2). Gebruik de volgende formule wanneer u op een vlakke ondergrond rijdt:
FR = (FN + FZul) ∙ g ∙ CR
Waar hangt de rolweerstand van af?
De rolweerstand, die ook wel rolwrijving wordt genoemd, is geen constante, maar wordt bepaald door verschillende factoren:
Bandenspanning
De bandenspanning heeft een wezenlijke invloed op de rolweerstand: hoe lager de bandenspanning, des te hoger de weerstand die bij het rijden moet worden overwonnen. Daarom is het belangrijk dat de banden van alle transportmiddelen – van vrachtwagens tot stapelaars en steekwagens – altijd de optimale spanning hebben.
Materiaal van de banden
Voor een zo laag mogelijke rolweerstand geldt: hoe harder het oppervlak van de banden, des te makkelijker rollen ze. Een zeer geringe rolweerstand kan echter een negatief effect hebben op de rij- en remeigenschappen. Het materiaal van de banden en de ondergrond dienen daarom op elkaar te zijn afgestemd, zodat uw hefvoertuigen, transportwagens en bedrijfsauto’s goed en stabiel op de weg liggen:
- Gladde ondergronden zoals tegels of linoleum vragen om zachtere, met lucht gevulde banden, die in dit geval voor zowel een betere ligging als een gunstige rolweerstand zorgen.
- Over harde ondergronden zoals asfalt of rubberen bodems kan het best met banden van rubber of polyurethaan worden gereden. PU-banden zijn vrijwel onderhoudsvrij en hebben zelfs bij ongelijke of slecht onderhouden ondergronden een relatief geringe rolweerstand in combinatie met een goede demping. Voor zeer oneffen oppervlakken zijn luchtbanden de ideale keuze.
- Voor de minste rolweerstand op een harde ondergrond kiest u voor banden van polyamide (nylon) of staal. Deze robuuste banden zijn bestand tegen vetten, logen en zuren. Daarom worden ze gebruikt in ruimtes met strenge hygiënevoorschriften of in andere omgevingen waar er veel van de banden wordt geëist.
Vorm en grootte van de bandenn
Moderne, energiebesparende banden worden gekenmerkt door een geoptimaliseerd ontwerp, waarbij de vervorming van de banden tijdens het rijden wordt gereduceerd. Naast het materiaal, is vervorming grotendeels verantwoordelijk voor de rolweerstand.
Over het algemeen hebben brede en vlakke banden een hogere rolweerstand dan smalle en hoge banden. Maar dit hangt ook samen met de ondergrond. Voertuigen met smalle banden kunnen alleen met veel moeite worden verplaatst op zachte oppervlakken, zoals zand. Om de rolweerstand in dit geval te minimaliseren, zijn brede banden geschikter.
Oude of nieuwe banden
Met oude en afgesleten banden komt een auto, transportwagen of handpalletwagen moeilijker van z’n plek dan met nieuwe. Overigens kunnen ook spiksplinternieuwe banden in het begin een hogere rolweerstand hebben, totdat ze volledig zijn ingereden.
Veelgestelde vragen over de rolweerstand berekenen
De rolweerstand is een kracht die de draaibeweging van de wielen van een voertuig tegenwerkt. Bij het gebruik van transportwagens, vrachtauto’s en hefvoertuigen dient de rolweerstand zo gering mogelijk te zijn, want een hoge weerstand leidt ofwel tot een hoger brandstofverbruik of tot meer inspanning bij het handmatig voortbewegen van een transportmiddel.
Hoe hoger de rolweerstand van de banden is, des te meer energie er voor de voorwaartse beweging van het voertuig nodig is. Bij een afstand van ca. 50.000 kilometer per jaar zorgen banden die geoptimaliseerd zijn tegen rolweerstand voor een besparing van meerdere honderden euro’s. Maar ook bij handmatige transportmiddelen is het raadzaam om te zorgen voor een lage rolweerstand: het transport verloopt sneller, makkelijker en ergonomischer – voor mens en machine.
Bron afbeelding:
© gettyimages.de – RicardoImagen