Bánh xe đẩy đúng tải trọng giúp giảm chấn thương như thế nào?

Tuy nhiên, tải trọng phù hợp chỉ là một điều kiện trong thiết kế an toàn. Đường kính bánh, vật liệu mặt lăn, loại vòng bi, cách bố trí bánh, tình trạng sàn, độ dốc, tốc độ di chuyển và chế độ bảo dưỡng đều có thể làm thay đổi lực đẩy thực tế.

Tải trọng bánh xe đẩy khác với lực đẩy như thế nào?

Tải trọng bánh xe đẩy là khả năng chịu tải của từng bánh hoặc cụm bánh trong những điều kiện vận hành xác định. Trong khi đó, lực đẩy là lực người vận hành phải tạo ra để làm xe bắt đầu chuyển động, tiếp tục lăn, đổi hướng hoặc dừng lại.

Hai đại lượng này liên quan chặt chẽ nhưng không đồng nhất. Một xe nặng không nhất thiết luôn cần lực đẩy quá lớn nếu bánh xe được thiết kế phù hợp, sàn bằng phẳng và hệ thống được bảo dưỡng tốt. Ngược lại, một xe chưa vượt quá tải danh nghĩa vẫn có thể rất khó di chuyển nếu bánh quá nhỏ, mặt lăn bị biến dạng, vòng bi kẹt hoặc bánh xoay chưa thẳng hướng.

CCOHS lưu ý rằng giới hạn lực đẩy và kéo không thể được sử dụng như giới hạn khối lượng của vật cần di chuyển. Muốn đánh giá rủi ro chính xác, cần xem xét lực mà người lao động thực sự phải tạo ra, thay vì chỉ nhìn vào số kilôgam hàng hóa trên xe.

Chọn đúng tải trọng giúp giảm lực tác động lên cơ thể

Giảm lực khởi động xe

Thời điểm bắt đầu cho xe chuyển động thường đòi hỏi lực lớn hơn thời điểm duy trì xe lăn đều. Người vận hành phải thắng lực cản lăn, quán tính của tải và lực cản phát sinh khi các bánh xoay chưa cùng hướng.

Nếu bánh xe bị vận hành gần hoặc vượt quá khả năng chịu tải, mặt lăn có thể biến dạng nhiều hơn, ổ bi và cơ cấu xoay chịu áp lực lớn hơn. Xe vì thế có xu hướng “ì”, khiến người lao động phải dồn sức qua vai, cánh tay và lưng để tạo cú đẩy ban đầu.

NIOSH xác định lực quá mức khi đẩy xe là một trong các yếu tố vật lý có thể góp phần gây rối loạn cơ xương khớp liên quan đến công việc. Rủi ro thường cao hơn khi lực lớn xuất hiện cùng tư thế bất lợi, chuyển động lặp lại hoặc thời gian hồi phục không đầy đủ.

Giảm lực duy trì chuyển động

Bánh xe có đủ khả năng chịu tải sẽ giữ hình dạng và khả năng lăn ổn định hơn trong phạm vi làm việc được thiết kế. Điều này giúp giảm nhu cầu phải liên tục tăng lực để bù cho bánh bị lún, kéo lê hoặc quay không đều.

Lực duy trì thấp hơn có ý nghĩa đặc biệt trong các công việc phải đẩy xe nhiều lần trong một ca. Một lần tăng lực nhỏ có thể không gây chấn thương ngay, nhưng sự kết hợp giữa lực, tần suất, quãng đường và thời gian làm việc có thể làm tăng mệt mỏi tích lũy ở vai, cổ tay và vùng lưng.

HSE xác định những tình huống cần nhiều sức để khởi động, dừng hoặc duy trì chuyển động là yếu tố làm tăng rủi ro khi đẩy và kéo. Khoảng cách dài, tốc độ cao và thao tác lặp lại thiếu thời gian phục hồi cũng làm mức độ phơi nhiễm tăng lên.

Hạn chế tư thế gắng sức

Khi xe khó lăn, người vận hành thường vô thức nghiêng thân về phía trước, khóa khuỷu tay, nâng vai hoặc xoay người để tạo thêm lực. Những cách bù trừ này khiến tải cơ học không còn được phân phối thuận lợi qua chân và trọng lượng cơ thể.

Chọn bánh đúng tải trọng giúp xe phản ứng dễ dự đoán hơn với lực tác động. Người vận hành có điều kiện giữ thân tương đối thẳng, đặt tay ở vị trí thoải mái và sử dụng lực đẩy liên tục thay vì giật mạnh.

OSHA khuyến nghị thiết bị vận chuyển phải dễ di chuyển và có tay cầm cho phép thao tác trong tư thế đứng thẳng. Khi có thể, nên đẩy thay vì kéo vì động tác đẩy cho phép tận dụng trọng lượng cơ thể và thường đòi hỏi ít sức hơn.

Bánh đúng tải trọng giúp xe ổn định và dễ kiểm soát hơn

Giảm nguy cơ lệch hướng và chuyển động bất ngờ

Khi tải phân bố không đều hoặc một bánh hoạt động kém, xe có thể nghiêng, kéo lệch sang một bên hoặc thay đổi hướng đột ngột. Người vận hành lúc đó phải dùng lực bất đối xứng để chỉnh xe, làm tăng tải lên một bên vai, cổ tay và vùng thắt lưng.

Bánh được chọn với dự phòng tải phù hợp sẽ hạn chế tình trạng một bánh phải gánh phần tải vượt quá thiết kế khi xe đi qua mặt sàn không bằng phẳng. Khả năng xoay và lăn ổn định hơn cũng giúp người vận hành điều khiển xe bằng các chuyển động nhỏ, thay vì phải giật hoặc xoắn thân để sửa hướng.

Tăng khả năng dừng và giữ xe

Bánh quá tải không chỉ khiến xe khó khởi động mà còn có thể làm khả năng điều khiển khi dừng trở nên kém ổn định. Trên mặt sàn dốc, người lao động có thể phải dùng cơ thể để hãm tải, làm tăng lực nén lên cột sống và nguy cơ mất thăng bằng.

Phanh bánh xe giúp giữ tải đứng yên, nhưng phanh phải được chọn tương thích với tải trọng, loại bánh và điều kiện sử dụng. NIOSH xem việc thiếu phanh trên xe đẩy hoặc thiết bị trợ lực là một vấn đề cần được kiểm soát trong hoạt động đẩy và kéo vật liệu.

Giảm nguy cơ hỏng bánh và mất ổn định tải

Vận hành vượt tải có thể làm giảm tuổi thọ của mặt lăn, vòng bi, càng bánh và bộ phận lắp ghép. Một bánh bị nứt, kẹt hoặc biến dạng trong lúc xe đang di chuyển có thể làm tải nghiêng đột ngột, hàng hóa rơi hoặc xe va vào người vận hành.

Chọn đúng tải trọng vì vậy giúp giảm cả chấn thương cơ xương do gắng sức lẫn chấn thương cấp tính do mất kiểm soát. Dù vậy, thông số chịu tải không thay thế việc kiểm tra bu-lông, phanh, vòng bi, mặt bánh và kết cấu xe trước khi sử dụng.

Cách xác định tải trọng cần thiết cho mỗi bánh

Không nên lấy riêng khối lượng hàng rồi chia đều cho tổng số bánh. Phép tính phải bao gồm cả khối lượng bản thân xe:

Tải tổng = Khối lượng xe Khối lượng hàng tối đa

Tải trọng yêu cầu của mỗi bánh thường được xác định theo nguyên tắc:

Tải trọng mỗi bánh = Tải tổng × Hệ số an toàn ÷ Số bánh thực sự chịu tải

Blickle hướng dẫn rằng việc lựa chọn phải dựa trên khối lượng bản thân thiết bị, tải bổ sung tối đa, số bánh chịu lực và hệ số an toàn phù hợp với điều kiện vận hành. Tài liệu của hãng đưa ra hệ số tham khảo khoảng 1,0–1,5 đối với xe đẩy thủ công trong nhà có chướng ngại thấp; điều kiện ngoài trời hoặc mặt đường có ổ gà có thể cần hệ số khoảng 1,5–2,2. Đây là dữ liệu tham khảo của nhà sản xuất, không phải một hệ số áp dụng cố định cho mọi sản phẩm.

Với xe có bốn bánh, không phải lúc nào cả bốn bánh cũng chia tải hoàn toàn bằng nhau. Sàn không phẳng, khung xe bị vặn hoặc hàng đặt lệch có thể khiến ba bánh tạm thời chịu phần lớn tải. Vì vậy, một số hướng dẫn kỹ thuật sử dụng ba bánh chịu lực khi tính xe bốn bánh nhằm tạo dự phòng cho phân bố tải không đều.

Ví dụ, một xe nặng 40 kg chở tối đa 260 kg có tải tổng 300 kg. Nếu thiết kế bốn bánh nhưng tính theo ba bánh chịu lực:

300 ÷ 3 = 100 kg mỗi bánh

Trong trường hợp này, chọn bánh chỉ có tải danh nghĩa 75 kg là không phù hợp. Bánh cần có tải động ít nhất đáp ứng mức tính toán và phải được tăng dự phòng nếu xe đi qua khe sàn, dốc, bề mặt gồ ghề, chịu va đập hoặc được vận hành với tốc độ cao hơn điều kiện thử của nhà sản xuất.

Vì sao không nên chọn bánh chỉ vừa bằng tải tính toán?

Tải trọng ghi trên catalogue thường được xác định trong một số điều kiện thử cụ thể. Điều kiện sử dụng thực tế có thể khắc nghiệt hơn do:

• Hàng hóa đặt lệch tâm
• Sàn có khe, gờ hoặc mảnh vụn
• Xe đi qua dốc
• Có lực va đập khi chất hàng
• Bánh đổi hướng liên tục
• Nhiệt độ hoặc hóa chất ảnh hưởng đến vật liệu bánh
• Tốc độ vận hành cao hơn thiết kế
• Bánh và vòng bi bị mài mòn

HSE cho biết lực đẩy và kéo tăng lên khi bánh không ở đúng hướng, thiết bị bảo dưỡng kém, bề mặt mềm hoặc không bằng phẳng, hoặc xe phải đi qua đường dốc. Bánh lớn hơn có thể giúp bù lại một phần ảnh hưởng của mặt sàn xấu.

Do đó, chọn bánh “vừa đủ” theo phép chia lý tưởng có thể không tạo ra mức dự phòng cần thiết. Hệ số an toàn phải được xác định dựa trên điều kiện sử dụng và hướng dẫn của nhà sản xuất, không nên tự áp dụng một tỷ lệ duy nhất cho mọi xe đẩy.

Tải trọng phù hợp nhưng bánh quá nhỏ vẫn có thể gây chấn thương

Khả năng chịu tải cao không đồng nghĩa với lực đẩy thấp. Hai bánh có cùng tải trọng danh nghĩa nhưng khác đường kính, vật liệu mặt lăn và loại vòng bi có thể tạo ra lực vận hành rất khác nhau.

Đường kính bánh

Bánh có đường kính lớn thường vượt khe, gờ và vật cản nhỏ dễ hơn. HSE đưa ra ví dụ rằng lực cần thiết để vượt một bậc nhỏ có thể cao hơn khoảng 20% khi dùng bánh đường kính 100 mm thay cho bánh 125 mm.

Độ cứng và bề rộng mặt lăn

Trên nền cứng, phẳng, bánh cứng thường biến dạng ít và có lực cản lăn thấp hơn. Bánh mềm giúp giảm rung và tiếng ồn nhưng có thể biến dạng nhiều hơn khi tải tăng. Mặt lăn rộng cũng có thể làm tăng lực cần thiết để bánh xoay tại chỗ.

CCOHS cho biết tăng đường kính bánh và sử dụng mặt lăn cứng hơn thường giúp giảm lực vận hành, trong khi mặt lăn rộng hơn có thể làm lực tăng. Tổ chức này cũng lưu ý bánh hơi không phù hợp với một số tải nặng vì lốp có thể bị nén, làm tăng diện tích tiếp xúc và lực đẩy.

Bố trí bánh

Cấu hình hai bánh cố định và hai bánh xoay thường hỗ trợ chạy thẳng ổn định nhưng cần không gian quay phù hợp. Bốn bánh xoay giúp di chuyển đa hướng, song có thể khó giữ hướng hơn khi đi quãng đường dài hoặc khi các bánh chưa đồng loạt quay theo hướng di chuyển.

Bố trí đúng phải dựa trên tuyến đường, bán kính quay, tần suất đổi hướng và cách người lao động thao tác. Tăng tải trọng danh nghĩa không thể khắc phục một cấu hình bánh không phù hợp với nhiệm vụ.

Những chấn thương nào có thể được hạn chế?

Việc giảm lực và cải thiện khả năng kiểm soát xe có thể giúp hạn chế các nhóm rủi ro sau:

• Căng cơ vùng lưng do nghiêng người hoặc đẩy bằng lực lớn
• Đau vai và cánh tay do lực khởi động cao hoặc thao tác lặp lại
• Quá tải cổ tay do phải ghì, bẻ hướng hoặc giữ tay ở tư thế bất lợi
• Mất thăng bằng khi xe chuyển động đột ngột
• Va đập vào chân và mắt cá khi kéo xe
• Kẹp tay hoặc chân khi xe lệch hướng
• Chấn thương do hàng hóa đổ hoặc xe mất ổn định

Các rủi ro này không chỉ phụ thuộc vào một lần đẩy. Mức độ nguy hiểm còn được hình thành bởi sự kết hợp giữa cường độ lực, tần suất, thời gian, quãng đường, tư thế và khả năng phục hồi của người lao động. HSE cũng nhấn mạnh rằng dùng xe đẩy thay cho mang vác có thể giảm yêu cầu nâng và mang, nhưng hoạt động đẩy kéo vẫn cần được đánh giá để kiểm soát nguy cơ rối loạn cơ xương khớp.

Quy trình chọn bánh xe đẩy an toàn

1. Xác định tải lớn nhất, gồm khối lượng xe, hàng hóa, phụ kiện và mọi tải phát sinh trong quá trình sử dụng
2. Xác định số bánh thực sự chịu lực, có tính đến khả năng phân bố tải không đều
3. Phân biệt tải tĩnh và tải động, ưu tiên thông số tải động đối với xe thường xuyên di chuyển
4. Áp dụng hệ số an toàn phù hợp theo hướng dẫn của nhà sản xuất và điều kiện mặt sàn
5. Chọn đường kính bánh theo chướng ngại, khe sàn, gờ cửa và quãng đường di chuyển
6. Chọn vật liệu mặt lăn theo nền, tiếng ồn, rung, hóa chất và nhiệt độ
7. Kiểm tra cấu hình bánh xoay và bánh cố định để bảo đảm xe vừa dễ điều hướng vừa ổn định
8. Trang bị phanh hoặc khóa hướng khi cần, đặc biệt ở khu vực dốc hoặc nơi phải dừng xe để chất dỡ hàng
9. Đo lực đẩy thực tế, nhất là với xe tải nặng, công việc lặp lại hoặc môi trường có nhiều rủi ro
10. Bảo dưỡng định kỳ, thay bánh mòn, ổ bi kẹt, càng cong và phanh không còn hiệu quả

Chọn đúng tải trọng bánh xe đẩy giúp bánh giữ khả năng lăn và chịu lực ổn định, giảm lực khởi động, hạn chế thao tác gắng sức và tăng khả năng kiểm soát xe. Nhờ đó, người lao động ít phải cúi, vặn người, giật mạnh hoặc dùng cơ thể để ghì tải, qua đó giảm nguy cơ mệt mỏi và chấn thương cơ xương khớp.

Dù vậy, không nên đánh giá an toàn chỉ bằng tải trọng ghi trên bánh. Một hệ thống an toàn phải đồng thời phù hợp về đường kính, vật liệu, vòng bi, bố trí bánh, phanh, tay đẩy, mặt sàn và chế độ bảo dưỡng. Tải trọng đúng là nền tảng, còn mức độ an toàn thực tế phụ thuộc vào toàn bộ điều kiện vận hành.