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Ogni operatore di carrelli industriali deve conoscere esattamente il carico e la portata del carrello elevatore o transpallet con cui lavora. In magazzino o durante la movimentazione, le attività vanno svolte in maniera rapida, precisa e sicura. Poiché le merci da movimentare variano per forma, dimensioni e peso, le condizioni devono essere rivalutate in ogni fase operativa perché, non appena i carichi sono prelevati e trasportati, possono sorgere diverse difficoltà.

Differenza tra portata nominale e portata effettiva

Inoltre, per operare con transpallet o carrelli elevatori occorre distinguere tra capacità di carico nominale e capacità di carico effettiva (ovvero tra portata nominale e portata residua). Nel linguaggio corrente la capacità di carico nominale è considerata anche come portata di un carrello industriale. Tuttavia, anche il concetto di “portata” spesso utilizzato in questo contesto non è corretto. La capacità di carico effettiva e la capacità di carico nominale sono interdipendenti e, pertanto, devono essere sempre prese in considerazione insieme:

  • La capacità di carico nominale indica il limite di carico massimo di un carrello elevatore, o transpallet, o dei suoi elementi portanti, come per esempio forche o punti angolari, ma anche cerchi e gommature. Viene misurata in chilogrammi e dipende dal peso proprio del carrello industriale; mentre le forze dinamiche non vengono considerate.
  • Il corretto dimensionamento del carrello industriale o della merce da trasportare risulta dalla capacità di carico effettiva. La capacità residua non viene utilizzata per transpallet o carrelli. Per i transpallet si utilizza il concetto di carico nominale, mentre per i carrelli si ricorre alla forza di trazione e al carico rimorchiabile.

Il baricentro – Prelevare e movimentare carichi in sicurezza

Se il carrello elevatore, o il transpallet, devono movimentare un carico disposto in modo bilanciato, il baricentro (S) si troverà al centro, a condizione che il carico da trasportare sia cubico, a forma di parallelepipedo o cilindrico.

Alt-Text: Rappresentazione schematica del centro di gravità del carico.

Il meccanismo tra il carico da prelevare e il carrello elevatore, o transpallet, è analogo al funzionamento di una bilancia:

  • La capacità di carico dipende dal baricentro (S): più lungo, largo e alto è il carico, più questo incide sul baricentro del carrello elevatore, o transpallet;
  • La capacità di carico diminuisce con l’aumento dell’altezza di sollevamento e del baricentro del carico.
Alt-text: Rappresentazione schematica del momento di carico.

Se un carrello elevatore, o un transpallet, preleva un carico, esso potrebbe ribaltarsi nel punto di articolazione (D) del suo asse di carico. In questo caso entra in gioco il momento di carico. Questo è composto dal carico (kg) comprensivo dell’interasse del carico (mm) e della dimensione costante del dispositivo, dal centro dell’asse del carico al bordo anteriore della forca posteriore.

Sul lato opposto al punto di articolazione, la forza maggiore del peso proprio (kg) del carrello elevatore, o del transpallet, lo contrasta. In relazione al passo, cioè alla lunghezza del braccio di forza (mm), tutto forma il cosiddetto momento contrario.

Questo comportamento fisico può essere rappresentato nelle formule secondo la legge della leva:

  • Coppia di carico (M) = carico (Q) x braccio di carico (c + x)
  • Contromomento (M) = forza (F) x lunghezza del braccio di forza (h)
Alt-text: Rappresentazione schematica della legge della leva utilizzando un carrello elevatore con un carico.
  • Distanza baricentro del carico (c) = distanza orizzontale tra il baricentro del carico e il dispositivo di sollevamento
  • Distanza del carico (x) = dimensione dal centro dell’assale anteriore al dispositivo di sollevamento (es. la parte posteriore della forca)
  • Baricentro (LP) = lunghezza del carico da movimentare / 2

Se occorre aumentare la distanza dal baricentro, la capacità di carico effettiva del carrello elevatore, o del transpallet, si riduce automaticamente. Tali situazioni possono verificarsi, ad esempio, a causa di una posizione sfavorevole del pallet nel camion, anche se il carico del pallet rimane uguale. In casi come questo, il carrello industriale potrebbe ribaltarsi anche se gli stessi carichi erano stati precedentemente scaricati senza problemi. La capacità di carico residua del carrello elevatore, o del transpallet, non sarà più sufficiente:

Alt-Text: Rappresentazione schematica del centro di gravità del carico basata su un carrello elevatore con presa di carico orizzontale e verticale.

(LP: Baricentro; Lastarm: braccio di carico; D: Punto di articolazione)

In caso di carichi irregolari, è fondamentale che la parte più pesante venga sempre prelevata verso il retro delle forche. In questo modo, la distanza del centro di carico sarà minimizzata. Inoltre, occorre assicurarsi che il carico poggi sempre direttamente sul retro della forca prima del trasporto.

Di norma, la distanza del baricentro per carrelli elevatori con portata nominale fino a 10.000 kg viene così calcolata:

  • Carico fino a 1.000 kg:                 400 mm
  • Carico da 1.001 a 5.000 kg:         500 mm
  • Carico da 5.001 a 10.000 kg:       600 mm

Il baricentro nei vari carrelli industriali

Carrelli elevatori e transpallet si suddividono in tre diverse categorie, secondo il rapporto tra l’interasse e la posizione del baricentro:

GruppoCaratteristicheEsempio di carrello industriale
Carrelli industriali• Il baricentro si trova all’esterno dell’interasse
• Contrappeso o peso posteriore indispensabile per la stabilità, per esempio batteria se azionato elettricamente
• Massima portata nominale grazie ai contrappesi
Sollevatori a forche
Radunterstützende Flurförderzeuge• Il carico si trova all’interno dell’interasse
• Nessun contrappeso necessario per la stabilità
Transpallet
Freitragende sowie radunterstützende Flurförderzeuge• Il baricentro si trova all’esterno o all’interno dell’interasse
• Il carico viene prelevato con il braccio di carico esteso
• Il carico viene trasportato con il braccio di carico retratto
• Nessun contrappeso necessario per la stabilità
Carrello elevatore retrattile

Calcolo della portata residua nel diagramma del baricentro di carico

L’altezza di sollevamento ha un’influenza decisiva sulla capacità di carico di carrelli elevatori e dei transpallet. Le altezze di sollevamento standard sono specificate nella direttiva CE 86/663 CEE, secondo le quali un carrello elevatore, o transpallet, dev’essere in grado di sollevare il carico nominale senza pregiudicare la stabilità:

  • Altezza di sollevamento = 2500 mm, sollevatori e carrelli elevatori con una larghezza massima sulle forche o piattaforma di 690 mm
  • Altezza di sollevamento = 3300 mm, carrelli elevatori in genere

In ogni carrello industriale con montante, davanti all’assale anteriore o sugli strumenti di sollevamento, è presente una targhetta con un diagramma della portata o del baricentro del carico. Il diagramma aiuta a calcolare il baricentro e la capacità di carico residuo, per poter valutare correttamente l’effetto leva durante i lavori di carico. Il diagramma mostra un carrello elevatore. o un transpallet, con una forca standard il cui il baricentro si trova al centro del carrello. Sul diagramma della capacità di carico è possibile leggere la formula per la capacità di carico nominale massima:

  • Peso del carico (kg) e distanza standard del baricentro del carico dalla parte posteriore della forca (mm), tenuto conto dell’altezza di sollevamento standard (mm)

In pratica, la portata massima del carrello industriale carico (compresi i carichi prelevati) spesso si discosta dalla portata nominale; in quel caso si parla di portata residua. La portata residua è la capacità portante che rimane da diminuzioni di portata in confronto alla capacità di carico nominale. La portata nominale è determinata con una corsa e una distanza del baricentro di carico definite. Una maggiore distanza del baricentro comporta, però, una limitazione della capacità di carico nominale. Quando si utilizzano gli accessori, di solito cambia anche la distanza del baricentro del carico e, anche il peso dell’accessorio, riduce la capacità di carico nominale. Tuttavia, le limitazioni della capacità di carico avvengono anche con grandi altezze di sollevamento a causa della flessione del telaio di sollevamento o del conseguente braccio di leva maggiore.

Controllando il diagramma della capacità di carico, è possibile determinare velocemente se il carico da muovere può essere spostato in sicurezza fino all’altezza desiderata. La capacità di carico di un carrello elevatore dipende dal suo stesso peso: più un veicolo è pesante, più è portante. Eventuali eccezioni dipendono dai seguenti punti:

  • Altezza di sollevamento non standard
  • Forma speciale del montante
  • Baricentro non standard
  • Accessori aggiuntivi rimovibili

Nella pratica: leggere correttamente il diagramma di carico

Per prevenire incidenti sul lavoro e danni alle merci trasportate, o ai veicoli, è della massima importanza nel lavoro quotidiano leggere e interpretare correttamente il diagramma di capacità di carico sul transpallet, o sul carrello elevatore. Il diagramma, di solito, ha tre assi: a destra si trovano i possibili carichi utili in ordine crescente in chilogrammi e, a sinistra, le informazioni sull’altezza di sollevamento in millimetri. L’asse inferiore mostra le distanze dei baricentri consentiti crescenti da sinistra a destra.

Alt-Text: Il diagramma mostra un grafico di capacità di carico per carrelli industriali la cui capacità di carico nominale cambia in funzione dell'altezza di sollevamento.

Grazie a questa funzione a tre elementi, è possibile determinare la terza a partire da due quantità note. Ad esempio, puoi conoscere a quale altezza può essere sollevato in sicurezzaun carico se ne conosci il peso e il centro di carico. Ma, è altrettanto facile determinare la capacità di carico residua massima di un carrello industriale o del centro di carico appropriato in base all’altezza dello scaffale.

Si può facilmente ottenere il valore di questo terzo elemento: trova il punto in cui i valori per il carico utile e il baricentro si incontrano nel sistema di coordinate e segui la linea inclinata per leggere l’altezza di sollevamento consentita. Inoltre, si può leggere il carico massimo che è possibile caricare sul camion con un determinato centro di carico e l’altezza di sollevamento richiesta.

Questo diagramma semplificato di portata è utilizzato per carrelli industriali la cui portata nominale non varia con l’altezza di sollevamento, ma è da considerarsi esclusivamente in funzione della distanza del baricentro.

Die Grafik zeigt ein Traglastdiagramm für Flurförderzeuge, dessen Nenntragfähigkeit sich nur in Abhängigkeit vom Lastschwerpunkt ändert.

Quando si legge un diagramma di portata è necessario tenere sempre in considerazione che le informazioni sono valide soltanto per l’uso in condizioni di carico normali: pavimenti irregolari, pallet caricati in modo non uniforme o un movimento del carico già sollevato, hanno un effetto significativo sulla capacità di carico e sulla sicurezza del trasporto di un carrello industriale, per cui la portata deve essere calcolata individualmente per queste situazioni eccezionali.

Esempio di applicazione pratica

L’esempio seguente mostra come utilizzare il diagramma di portata. A tal fine, si assumono come esempio di carico delle scatole pallettizzate della stessa dimensione e peso:

  • Altezza del carico: 800 mm
  • Lunghezza del carico: 1150 mm
  • Distanza tra baricentro e dispositivo di prelievo del carico: 400 mm in verticale, 575 mm in orizzontale

Alt-Text: Il grafico mostra un diagramma di capacità di carico per carrelli industriali la cui capacità di carico nominale cambia solo in funzione del centro di gravità del carico.

Nota bene:

  • Nel caso di carichi con distribuzione uniforme del peso, il baricentro è nel centro geometrico del volume;
  • Nel caso di carichi in forma di parallelepipedo, con distribuzione uniforme del peso sull’intero volume, il baricentro si trova al centro, a metà della lunghezza, metà dell’altezza e metà della larghezza del carico.
Alt-Text: Il grafico mostra un diagramma di capacità di carico con vari valori di esempio.

Attrezzature di carrelli elevatori e transpallet

Se per il caricamento devono essere fissate al carrello industriale delle attrezzature aggiuntive, la portata nominale cambia a causa dell’aumento del peso proprio e della distanza del baricentro del carico. Per esempio, se si utilizza una prolunga della forca, la capacità residua è già ridotta senza supporto di carico. Invece, se si utilizzano accessori aggiuntivi come piattaforme di lavoro, contenitori ribaltabili o bracci gru, la capacità di carico effettivo si riduce notevolmente.

Se un carrello elevatore o un transpallet è già dotato di accessori rimovibili dal produttore, queste parti devono avere marcature chiare riguardo alla rispettiva capacità di carico, altezza e distanza del centro di carico.

Fonte dell’immagine:
© Jungheinrich AG, ©Getty Images – TommL