Els carretons elevadors són les principals eines per a la manipulació de materials, amb una àmplia gamma d'especificacions i tipus. Cada tipus de carretó elevador té les seves ocasions ambientals aplicables. Una selecció incorrecta comportarà operacions d'emmagatzematge ineficients i accidents. En aquest article s'introdueixen sistemàticament 8 tipus de carretons elevadors d'ús habitual, com ara carretons manuals, carretons elèctrics, carretons contrapesos i carretons retràctils, i analitza les característiques de cada tipus i els seus corresponents entorns aplicables. També exemplifica els mètodes de prova i càlcul de la capacitat de manipulació de carretons elevadors per determinar el nombre de diversos tipus de carretons elevadors necessaris per mantenir el funcionament normal del magatzem. Hi ha molts factors que afecten la selecció de carretons elevadors, com ara el sòl, la freqüència d'entrada i sortida, etc., que també es comenten a l'article.

Amb el desenvolupament i el progrés de la producció socialitzada, la divisió professional del treball entre el treball i la maquinària s'ha perfeccionat cada cop més. El suport i la connexió de diversos equips professionals han fet que tot el sistema logístic funcioni de manera ordenada i s'ha duplicat l'eficiència.

En el sistema d'emmagatzematge tradicional, a causa de la manca de més opcions, tota la manipulació, apilament, càrrega i descàrrega es poden resoldre completament amb un tipus de carretó elevador contrapesat. Pel que fa als magatzems, això mostra desavantatges com ara una gran superfície, una baixa taxa d'utilització de l'espai, molt de personal, apilament dispers de mercaderies, lliurament lenta i cua de vehicles durant els períodes punta. Avui en dia, tot el procés, des de l'emmagatzematge, la prestatgeria, la recollida, la classificació fins a la sortida, es pot processar en seccions amb molts equips professionals com ara carretons elevadors de contrapesa, diverses maquinàries de manipulació interior o equips de manipulació no tripulats automatitzats, cintes transportadores i equips de classificació automàtica. La connexió i la transmissió de comandaments entre diversos equips es poden completar mitjançant formularis electrònics o transmissió sense fil. En qualsevol moment es pot aconseguir un entorn de magatzem lluminós, net, ràpid, eficient i ordenat com una oficina.

Des de la invenció i l'ús dels palets i l'inici de la manipulació en contenidors, els carretons elevadors (inclosos els carretons elevadors d'interior i exterior) han estat les principals eines per a la manipulació de materials. Durant un llarg període de temps en el futur, els carretons elevadors amb innovació funcional contínua i una automatització creixent encara ocuparan una posició dominant en el camp de la manipulació. A continuació parlarem de com seleccionar el carretó elevador adequat segons l'entorn i alguns factors que influeixen que cal tenir en compte en la selecció de carretons elevadors.

1. Classificació de Carretons Elevadors

Segons l'entorn operatiu dels carretons elevadors, normalment es poden dividir en tipus d'interior i exterior. Els carretons elevadors d'exterior solen ser carretons elevadors de gran-tonatge de dièsel, gasolina o GLP, com ara els carretons elevadors de contenidors i les grues que s'utilitzen en terminals o estacions de transferència de contenidors. Els carretons elevadors d'interior són bàsicament vehicles amb bateria-. Actualment, els principals fabricants de carretons elevadors del món poden oferir centenars d'especificacions de productes, que normalment dividim en diverses sèries. PrenentJUNGHEINRICH(Alemanya) iBT(Suècia), que es troben entre els tres primers del món i el primer i el segon en equipament d'interior respectivament, com a exemple, els seus productes principals es poden dividir aproximadament en 8 sèries:

• Transpaletas hidràuliques manuals
• Transpalets elèctrics: es divideixen en tres tipus: autopropulsats, autopropulsats, de peu- i asseguts-
• Apiladors elèctrics: es divideixen en tres tipus: auto-propulsats, de peu- i asseguts-
• Carretons elèctrics contrapesos: dividits en tres-rodes i quatre-rodes, tracció-darrera i tracció-davant
• Camions contrapesos dièsel/GLP
• Carretons d'abast
• High-Rack Stackers (VNA): es divideixen en tipus man-amunt i man-avall
• Selectors de comandes: es divideixen en tipus de selecció plana i tipus de selecció d'-alt nivell

Cadascuna de les sèries anteriors té les seves ocasions i entorns més aplicables, i hi ha una superposició en algunes funcions. Per exemple, els carretons elevadors contrapesos, els carretons retràctils i els-apiladors de bastidors alts poden accedir a la zona de prestatgeries. Aleshores, quins beneficis aporta als usuaris escollir un determinat tipus de carretó elevador?

Preneu un exemple senzill: suposeu un magatzem on cada palet de mercaderies ha de ser accessible en qualsevol moment, de manera que s'han de col·locar a banda i banda del passadís del carretó elevador. Tenint en compte només la superfície del sòl, mirem la taxa d'utilització del sòl del magatzem mitjançant diferents tipus de carretons elevadors:

• Si l'amplada del passadís requerida pel carretó elevador és aproximadament igual a la longitud del transportista (1500 mm), la taxa d'utilització del sòl pot arribar al 66%;
• Si l'amplada del passadís requerida pel carretó elevador és equivalent al doble de la longitud del transportista (2700 mm), la taxa d'utilització del sòl pot arribar al 50%;
• Si l'amplada del passadís requerida pel carretó elevador és tres vegades la longitud del transportista (3500 mm), la taxa d'utilització del sòl pot arribar al 40%.

Òbviament, si la superfície necessària per emmagatzemar la mercaderia en aquest magatzem és de 1.000 m², en el primer cas es necessiten 1.000/0.66=1515m² de terreny. Aquesta situació és equivalent a l'esquema que utilitza apiladors-de bastidor alt o apiladors-guiats per ferrocarril.

En el segon cas, es necessiten 1000/0.50=2000m² de terreny, que corresponen a l'ús de carretons retràctils.

En el tercer cas, calen 1.000/0.40=2500m² de terreny, que és el cas dels carretons elevadors contrapesos.

Per tant, seleccionar el carretó elevador adequat pot estalviar molt la inversió en terrenys i construcció, la qual cosa és un avantatge important.

2. Característiques i entorns aplicables de cada sèrie de carretons elevadors

Tant els transpaletats manuals com els transpaleta elèctrics són eines per a la manipulació de plans punt{0}}a-punt a punt. La seva mida compacta i flexible fa que les transpaletas manuals siguin aplicables a gairebé qualsevol ocasió. No obstant això, a causa del funcionament manual, és relativament laboriós manipular articles pesats d'unes 2 tones. Per tant, normalment s'utilitzen per a operacions de curta-distància i freqüents d'uns 15 metres, especialment a les zones de càrrega i descàrrega. En el futur, els transpaletats manuals també jugaran un paper de connexió entre diversos enllaços de transport. Equipar cada camió o camió portacontenidors amb un transpaleta manual farà que les operacions de càrrega i descàrrega siguin més ràpides i còmodes, i no estiguin restringides pel lloc.

Quan la distància de manipulació plana és d'uns 30 metres, el passeig-darrere de la transpaleta elèctrica és sens dubte la millor opció. La velocitat de conducció es controla mitjançant l'interruptor de canvi de velocitat continu al mànec, que segueix la velocitat de marxa de l'operador. Tot i que redueix la fatiga del personal, garanteix la seguretat operativa. Si la distància de la ruta de manipulació principal és de més de 30 metres a uns 70 metres, es poden utilitzar transpalets elèctrics amb pedals plegables. El conductor està per conduir i la velocitat màxima es pot augmentar gairebé un 60%. Prenent com a exemple els carretons elevadors JUNGHEINRICH, el seu PER201 pot assolir una velocitat sense càrrega de 10 km/h.

A continuació es descriuen les distàncies de manipulació corresponents a diferents carretons elevadors:

2.1 Apiladors elèctrics

Els apiladors elèctrics són equips lleugers d'elevació i apilament interiors amb un cos relativament compacte. Estenen el braç de moment del contrapès a través del braç de suport a la part davantera del cos per equilibrar la càrrega. Com que el fulcre es troba fora del centre de gravetat de la càrrega, el braç de moment del contrapès és molt més gran que el de la càrrega, de manera que un contrapès petit pot aixecar una gran càrrega. Prenent com a exemple l'apilador elèctric JUNGHEINRICH EJC14, la càrrega nominal és d'1,4 tones, mentre que el seu propi pes és de només 955 kg. La longitud, l'amplada i el radi de gir del vehicle són corresponentment petits. JUNGHEINRICH també té el seu dispositiu patentat de botó de velocitat lenta, que permet un funcionament lent fins i tot en posició de frenada vertical. Aquestes característiques el fan especialment aplicable en magatzems entresòl o altres entorns d'emmagatzematge amb espai limitat. La capacitat de càrrega d'aquesta sèrie oscil·la entre 1 i 1,6 tones i l'alçada màxima d'elevació és de 5350 mm. El bastidor de palets resistent de 3,4 -metre-{17}}a-esquena és el seu entorn més utilitzat i més eficaç, per la qual cosa és una opció econòmica per a magatzems petits.

L'ús d'apiladors elèctrics també té certes limitacions. Com que les forquilles i els braços de suport s'han d'estendre a la part inferior del palet alhora per fer funcionar el palet, no es poden utilitzar panells de doble cara-; de la mateixa manera, quan s'utilitza la unitat-en bastidors (o a través de bastidors), per a consideracions d'equilibri i de càrrega-, el costat-de doble cara del palet s'acostuma a utilitzar com a superfície d'operació del carretó elevador i els apiladors elèctrics no es poden utilitzar en aquest moment. Per al disseny de prestatge que s'utilitza amb els apiladors elèctrics, les bigues sovint s'instal·len a la part inferior a uns 100 mm per sobre del terra, i la primera capa de mercaderies es col·loca a la biga inferior en lloc del terra per facilitar el posicionament del carretó elevador.

2.2 Carretons elevadors contrapesos

De fet, sovint ens referim als carretons elevadors contrapesos com a "carretons elevadors", que també és la sèrie més utilitzada i més gran quant a quantitat. Sense braços de suport, requereix una distància entre eixos llarga i un gran contrapès per equilibrar la càrrega. Per tant, tant si es tracta de tres-rodes, de quatre-rodes, elèctrics o dièsel, la mida i el pes del cos són grans i requereixen un gran espai operatiu. Al mateix temps, les forquilles recullen directament la mercaderia de la part davantera de les rodes davanteres, sense requisits sobre el contenidor; el xassís és alt i s'utilitzen pneumàtics de goma o pneumàtics, per la qual cosa té una forta capacitat d'escalada i adaptabilitat al terra. Per tant, els carretons elevadors de contrapès s'utilitzen generalment per a la càrrega i descàrrega i la manipulació a l'aire lliure.

Els carretons elevadors de contrapès elèctric es poden dividir en tres-rodes i quatre-rodes, tracció-davant i tracció-darrera. Els que tenen la direcció i la conducció a les rodes posteriors s'anomenen tracció-darrera. Els avantatges són el baix cost i el posicionament més fàcil en comparació amb la-tracció davantera. El desavantatge és que quan es camina per terres llisos i pendents, la pressió sobre les rodes motrius es reduirà quan s'aixequi la càrrega i les rodes motrius poden relliscar. Actualment, la majoria de carretons elevadors de contrapès elèctric adopten tracció davantera-doble motor-. En comparació amb els carretons elevadors de contrapès de quatre-rodes, els carretons de contrapès de tres-rodes tenen un radi de gir reduït i són més flexibles, el que els fa més adequats per a les operacions de descàrrega dins de contenidors. Ara, JUNGHEINRICH ha pres el lideratge en l'aplicació de la tecnologia de CA als carretons elevadors de contrapesa elèctrics, la qual cosa ha millorat molt el rendiment general del carretó elevador alhora que redueix significativament el cost de manteniment posterior. Aquesta tecnologia es coneix com la tecnologia del futur dels carretons elevadors.

Els carretons elevadors dièsel i GLP també tenen dos tipus segons diferents mètodes de transmissió: transmissió hidromecànica i transmissió hidrostàtica. La transmissió hidromecànica és un mètode de transmissió relativament tradicional amb un cost baix, però el convertidor de parell té una baixa eficiència de transmissió, un alt consum d'energia i uns costos de manteniment posteriors elevats. La transmissió hidrostàtica és actualment el mètode de transmissió més ideal i avançat per a carretons elevadors de combustió interna. Les seves característiques principals són l'arrencada suau, el canvi de velocitat continu, la marxa enrere ràpida, el manteniment senzill i l'alta fiabilitat.

L'eficiència dels carretons elevadors de combustió interna de transmissió hidrostàtica es millora significativament quan s'utilitzen per a la manipulació a l'aire lliure de trajectes curtes-d'anada i tornada-freqüents.

2.3 Carretons retràctils

Des que el doctor Jungheinrich, d'Alemanya, va inventar el carretó retràctil l'any 1953, aquesta sèrie d'equips s'ha convertit gradualment en l'eina principal per a l'accés-de gran alçada en interiors. El seu rendiment estable d'elevació de càrrega ha fet que l'alçada dels magatzems automatitzats superi per primera vegada el límit de 6,5 metres. Ara, l'alçada màxima d'elevació dels carretons retràctils ha arribat als 11,5 metres, la capacitat de càrrega oscil·la entre 1 tona i 2,5 tones i s'han desenvolupat productes-de propòsit especial, com ara carretons multi-direccionals per accedir a articles llargs i en forma de-tub{11}}, i carretons universals per a ús interior i exterior.

Els carretons retràctils combinen els avantatges dels apiladors elèctrics amb braços de suport i els carretons elevadors contrapesats sense braços de suport. Quan el pal (el disseny europeu té majoritàriament una extensió de pal, el disseny americà majoritàriament té una extensió de forquilla) s'estén cap a la part superior, el centre de gravetat de la càrrega cau fora del punt de suport, que és equivalent a un carretó elevador de contrapès; quan el pal està totalment retraït, el centre de gravetat de la càrrega cau dins del punt de suport, que és equivalent a un apilador elèctric. La combinació d'aquestes dues prestacions garanteix una flexibilitat operativa i un alt rendiment de càrrega sense augmentar massa el volum i el pes-propi, estalviant espai operatiu al màxim.

L'alçada de funcionament més efectiva dels carretons retràctils és de 6 metres a 8 metres, que equival a l'alçada de l'edifici d'uns 10 metres. Aquesta alçada també és l'alçada de l'edifici de les botigues, centres de distribució, centres logístics i magatzems centrals empresarials més habituals actualment. Dins d'aquest rang d'altura, la línia de visió de l'operador és accessible, el posicionament és ràpid i l'eficiència és alta. Quan l'alçada d'operació és superior a 8 metres, el carretó retràctil s'ha de fer servir lentament i amb cura durant la recollida i el posicionament. Normalment es poden instal·lar dispositius auxiliars com indicadors d'alçada, selectors d'alçada o càmeres.

2.4 Apiladors de bastidors-alts (VNA)

Si l'àrea del magatzem és petita, l'alçada és alta i es requereix una gran capacitat d'emmagatzematge i una gran eficiència de manipulació, i no voleu gastar una gran inversió en magatzems automatitzats, els apiladors de bastidors alts- són l'única i millor opció. Els apiladors de-bastidors alts i els seleccionadors de comandes d'alt-nivell solen anomenar-se VNA (Very Narrow Aisle). La seva característica més destacada és que les forquilles poden girar en tres direccions o recollir directament mercaderies des d'ambdós costats sense girar al passadís, de manera que l'espai del passadís necessari és el més petit. L'alçada màxima d'elevació de la sèrie VNA supera els 14 metres, l'amplada del passadís sol ser d'uns 1600 mm i la capacitat de càrrega màxima és d'1,5 tones. Són àmpliament utilitzats a la indústria farmacèutica i a la indústria electrònica i elèctrica.

Els apiladors de bastidors-alts es poden dividir en tipus d'home-amunt i d'home-avall. La cabina que puja amb el pal com a ascensor principal s'anomena tipus home-. L'avantatge és que es pot mantenir una línia de visió de funcionament horitzontal a qualsevol alçada per garantir el millor camp de visió i millorar la seguretat operativa. Al mateix temps, com que l'operador pot arribar a la mercaderia en qualsevol posició de la prestatgeria, es pot utilitzar tant per a operacions de recollida com d'inventari.

Per garantir que l'apilador de bastidors alts-sempre viatgi en línia recta pel passadís, hi ha dos mètodes: guia magnètic i guia mecànic. L'orientació magnètica requereix tallar i enterrar cables magnètics al centre del passadís, cosa que és fàcil de danyar el terra i no és fàcil de moure i ajustar. Per tant, la guia mecànica és la més utilitzada actualment. La guia mecànica ha de cooperar amb el prestatge. Els rails d'acer s'instal·len a banda i banda del passadís, i les rodes de guia de la carrosseria del vehicle i altres dispositius auxiliars s'utilitzen per entrar al passadís i viatjar en línia recta.

Els carretons elevadors de la sèrie VNA també s'anomenen camions de sistema. Hi ha molts factors a tenir en compte pel que fa a la coordinació i la influència, per la qual cosa s'ha de dissenyar cada cas per separat, que no s'elaborarà aquí.

2.5 Seleccionadors de comandes

Els seleccionadors de comandes s'utilitzen àmpliament als centres de distribució o als magatzems logístics de tercers-.

3. Intervals aplicables de diversos apiladors

4. Mètode de càlcul de la capacitat de manipulació de carretons elevadors

Cada carretó elevador té una capacitat de manipulació corresponent, expressada com el nombre de palets operats per hora o per dia. Aquest nombre varia segons els diferents entorns operatius i operadors, de manera que cal fer proves dirigides. A continuació s'introdueix un mètode de càlcul senzill de la capacitat de manipulació de carretons elevadors:

4.1 Procés de prova

Suposem que la distància de prova estàndard del punt A al punt B inclou els processos següents:

1. El carretó elevador condueix al punt A per al posicionament, aixeca el palet i surt del punt A;
2. Accelera, condueix fins al punt B i frena;
3. Entra al punt B, col·loca el palet, baixa el palet i surt del punt B;
4. Accelera i torna al punt de partida.

El resultat de la prova és el temps necessari per a un cicle de treball pla.

Preneu la meitat de l'alçada total del prestatge com a distància de cicle de treball, aixequeu el palet a aquesta alçada i baixeu-lo a terra. El temps de prova hauria de començar després d'introduir les forquilles al palet i acabar abans que les forquilles es retirin del palet, és a dir, excloent el temps de recollida, només es compta el temps d'aixecament.

Prenent com a exemple els apiladors de bastidors VNA alts-, ja que només funcionen a la zona de prestatgeries, el temps total del cicle inclou T1, T2 i Th. Per exemple:

• La distància de prova estàndard per a T1 és S2, S2=1/4 de la longitud de l'àrea de prestatge;
• La distància de prova estàndard per a T2 és S3, S3=1/2 de l'amplada de l'àrea del prestatge;
• La distància de prova estàndard per a Th és 1/2 de l'alçada del prestatge.

Per tant, T=T1 + T2 + Th

4.2 Càlcul de la capacitat de manipulació

Capacitat de manipulació del carretó elevador per hora: 3600 segons / T

Suposant una operació d'un-turn amb un temps de torn de 8 hores i una taxa d'utilització de carretons elevadors del 60%, la capacitat de manipulació que es pot completar en un torn és:

El càlcul anterior pot determinar el nombre d'un determinat tipus de carretó elevador necessari per a un magatzem i si s'ha d'adoptar una bateria de seguretat per mantenir el funcionament normal del magatzem.

5. Factors clau que afecten la selecció de carretons elevadors

El disseny tradicional del magatzem normalment construeix primer l'edifici, després té en compte la planificació de la disposició i l'equip mecànic, que sovint es tradueix en un malbaratament d'inversió. Només mitjançant l'anàlisi i la predicció dels plans de producció, seleccionant la forma logística i el mètode d'emmagatzematge adequats, i després realitzant el disseny i la planificació de l'enginyeria civil, o realitzant els dos simultàniament, es pot aconseguir el millor retorn de la inversió. La selecció de carretons elevadors és inseparable del disseny de formes d'emmagatzematge. La selecció incorrecta de l'equip sovint comporta una baixa eficiència o accidents freqüents en les operacions reals i, en casos greus, cal enderrocar-lo i reconstruir-lo. Per tant, en el disseny inicial del sistema d'emmagatzematge i la selecció d'equips, a més de considerar l'alçada aplicable i l'espai del passadís de cada sèrie de carretons elevadors, com s'ha esmentat anteriorment, també cal tenir en compte de manera exhaustiva altres factors en combinació amb les seves pròpies condicions. Hi ha molts factors que influeixen, i només es donen exemples a continuació:

• Palets: La majoria de carretons elevadors operen a la unitat de palets, de manera que la mida i la forma dels palets sovint afecten la selecció del tipus i les especificacions de carretons elevadors. La manipulació de palets de diferents profunditats i amplades requereix diferents espais de passadís. Més important encara, si el centre de gravetat del palet i la mercaderia carregada supera el centre de càrrega dissenyat del carretó elevador, la capacitat de càrrega disminuirà. Per tant, normalment es recomana adoptar una forma de palet estàndard. Actualment, els que s'utilitzen habitualment són els palets accessibles estàndard europeus de 800x1200 o 1000x1200 de quatre-carretons elevadors-, que són aplicables a diversos tipus de carretons elevadors.
• Pis: La suavitat i la planitud del sòl afecten molt l'ús de carretons elevadors, especialment quan s'utilitzen carretons elevadors interiors amb alçades elevades. Suposant que l'alçada d'elevació del carretó elevador és de 10 metres, si hi ha una diferència d'alçada de 10 mm entre les rodes esquerra i dreta del carretó elevador, provocarà una inclinació de gairebé 80 mm a 10 metres, cosa que suposa un perill per a l'ús de prestatgeries. Normalment hi ha tres tipus de condicions de superfície del sòl. El més influent és el terreny ondulat serrat, que s'ha d'evitar en la mesura del possible; si el terra és ondulat ondulant amb una certa diferència d'alçada a una certa distància, és acceptable; el millor terreny és un sòl pla i llis, normalment un sòl de formigó amb tractament superficial. Altres factors que cal tenir en compte per al sòl són la capacitat de càrrega-i la pressió de les rodes del carretó elevador.
• Ascensor, alçada del contenidor, etc.: Si el carretó elevador ha d'entrar i sortir de l'ascensor o operar dins del contenidor, cal tenir en compte l'alçada d'entrada de l'ascensor i del contenidor. Hi ha diverses formes de pal disponibles per a carretons elevadors i, normalment, es requereix un pal amb una gran elevació lliure en aquest moment.
• Volum de funcionament diari: La freqüència de les mercaderies entrants i sortides del magatzem i el volum d'operació diari dels carretons elevadors estan relacionats amb la selecció de la capacitat de la bateria del carretó elevador o el nombre de carretons elevadors per garantir el funcionament normal del treball diari.
• Altres factors: períodes punta de funcionament del magatzem, material de rodes, restriccions de construcció, etc.