Lançamento da Seção Intralogistica

O Portal Painel Logístico em parceria com o site Empilhando, lançam a “Seção Intralogística”, com o objetivo de levar ainda mais conteúdo para nossos leitores.

Toda semana teremos um artigo técnico de boas praticas na intralogistica.

E vamos iniciar com:

O que é curva residual da empilhadeira?

A curva residual da empilhadeira é sem dúvida o aspecto de segurança mais importante da máquina, e é por isso mesmo que nos cursos de formação para operadores de empilhadeiras esse ponto é tão reforçado.

Nas lâminas técnicas os fabricantes colocam essa informação através de um gráfico que faz uma curva, quanto maior a elevação dos garfos, menor a capacidade da empilhadeira para levantar peso, por isso o conceito leva o nome de curva residual da empilhadeira.

Conceito de equilíbrio na empilhadeira, ou efeito gangorra

Antes de entendermos a curva residual precisamos entender o efeito gangorra presente na relação de equilíbrio de uma empilhadeira de contrapeso.

Nem todas as empilhadeiras são de contrapeso, como a do desenho abaixo, mas a maioria das empilhadeiras do Brasil são. Quando falamos de empilhadeiras é este modelo que vem à cabeça das pessoas. As elétricas retráteis são pouco lembradas pelo grande público.

Muitos profissionais chamam este tipo de máquina de contrabalançadas, e estão certos. O contrapeso exerce um contrabalanço na parte traseira da máquina, evitando que a mesma tombe para frente quando está levantando sua carga.

O meio da gangorra, o ponto de contato com o solo, nessa relação de equilíbrio, é o centro da roda dianteira da máquina.

Na imagem acima vemos como a empilhadeira é de fato uma gangorra. Mas não se engane o contrapeso não possui o mesmo peso da capacidade nominal da máquina. Isso porque o efeito alavanca exerce o seu papel, uma das leis da física.

Efeito alavanca, física presente na intralogística

A maneira mais fácil de explicar o efeito alavanca é trazendo para um exemplo prático do dia-a-dia das pessoas.

Vamos pensar na chave de roda de um carro quando você precisa trocar o pneu. Na sua chave de roda vem uma barra metálica, normalmente encolhida em três estágios, um dentro do outro, para que você desdobre eles antes de fazer força, para soltar o parafuso da roda.

Isso porque, essa alavanca, multiplica a força que você está exercendo no parafuso da roda, quanto maior a alavanca menos força você terá que fazer. E é por isso que uma chave de roda de caminhão é muito maior do que a chave de roda de carro.

No caminhão o parafuso é maior e tem mais pressão para segurar uma roda muito mais pesada.

Dessa maneira a força é multiplicada pela distância.

Por isso que o contrapeso da empilhadeira não precisa ter o mesmo peso a ser levantado nos garfos, aliviando o peso sob as rodas, e também da ponta de eixo. Gerando menos desgastes.

O contrapeso fica lá atrás da máquina, bem mais distante do centro da roda dianteira se comparado com o centro de carga do palete transportado nos garfos.

É por isso que o operador de empilhadeira não deve olhar apenas o peso do palete, mas também o seu tamanho e se o peso da palete está igualmente distribuído. Sabendo assim se a empilhadeira será capaz de levantar o palete e até qual altura.

Uma empilhadeira de 2.500 quilos pode tombar frontalmente levantando apenas 1.000 quilos em seus garfos, ou até menos, tudo depende do centro da carga e da altura de elevação dos garfos. 

A gravidade terrestre também é multiplicada pelo efeito alavanca

A força gravitacional que puxa o palete para baixo ganha força a cada milímetro que o palete é levantado, e é justamente por isso que a empilhadeira não consegue levantar sua capacidade nominal de carga na altura máxima de seus garfos.

Na imagem acima podemos ver as duas somas vetoriais, a menor, preta, quando o garfo está abaixado e com um centro de carga mais próximo da empilhadeira. A soma vetorial quando os garfos estão levantados e com um centro de carga maior, é muito superior, como podemos ver na soma vetorial laranja.

Dessa maneira fica evidente o efeito alavanca com relação a altura de elevação dos garfos e o centro de carga do palete, assim como o risco que a elevação de um palete muito pesado oferece ao equilíbrio da empilhadeira, exercendo grande força em um lado da gangorra e oferecendo perigo à operação.

Gráfico de curva residual de uma empilhadeira

Vamos exemplificar, através de um gráfico, simulando os dados encontrados numa lâmina técnica de empilhadeira real, apenas para exemplificar o conceito de curva residual da empilhadeira:

No gráfico acima, de uma máquina com capacidade nominal de carga de 2.500 quilos, mas com torre triplex e por isso só consegue elevar do chão  2.400 quilos. (Sobre capacidade nominal de carga e capacidade real veja no final deste artigo.)

No gráfico fica evidente a curva residual da empilhadeira; quanto mais ela eleva os garfos e avança no eixo x do gráfico (parte de baixo) mais ela diminui no eixo y (lateral esquerda).

No exemplo hipotético acima, uma empilhadeira que é capaz de retirar do chão uma palete com 2.400 quilos, não é capaz de elevar mais do que 1.500 quilos acima de 6 metros de altura.

Alteração da capacidade de carga com alteração do centro de carga

Cada cor presente neste gráfico representa uma torre diferente, com uma capacidade de elevação dos garfos diferente.

A linha vermelha representa a torre capaz de elevar os garfos mais alto, é a maior torre comparada com outras torres e a cor verde a torre com menor elevação dos garfos, que chamamos de medida h3.

Mas como sabemos isso só de olhar o gráfico, uma vez que as torres não estão especificadas no desenho?

Observem que a capacidade de carga da linha vermelha começa em 500 quilos. E da linha preta em 2.000 quilos. Isso significa que a torre da linha vermelha é muito mais pesada e muito maior, por isso ela possui uma medida que chamamos de “x” muito maior.

A medida “x” de uma empilhadeira diz respeito à distância entre a roda dianteira e a base do garfo que recebe o palete. Uma torre maior, ou com mais estágios, mais vigas, deixa o palete mais distante da roda dianteira, e consequentemente o seu centro de carga mais distante, diminuindo sua capacidade em elevar peso nos garfos.

Observem a torre da linha azul, que é capaz de retirar do chão um pouco mais de 1.000 quilos. Quando o centro de carga aumenta para 1.000mm, como visto na parte debaixo do gráfico, a capacidade de elevação de carga cai para menos de 750 quilos.

No exemplo do gráfico vimos a alteração da capacidade real de elevação de carga com alteração do centro de carga, mas como explicado acima, existe também uma correlação com a altura de elevação dos garfos.

Capacidade nominal de carga versus capacidade real de carga

Ao comprar ou alugar um equipamento verifique a lâmina técnica do mesmo, porque, dependendo do peso da torre e de seu tamanho, ou do seu porta garfos, a capacidade nominal de carga não é a mesma que a capacidade real de carga.

Isso quer dizer que uma empilhadeira com capacidade nominal de carga de 2.500 quilos, com adesivo na lateral de 2,5 ton, pode não ser capaz de retirar do chão uma palete com 2.500 quilos, mas muito menos do que isso, caso sua torre seja especial, seu porta garfos mais avançado ou caso ela use algum implemento na sua dianteira.

Quando usamos implementos nas empilhadeiras a curva residual da empilhadeira muda muito, isso porque temos que considerar um centro de carga do implemento, e não mais o padrão da máquina, assim como o peso deste implemento.

Segurança em primeiro lugar na operação com empilhadeiras

Pelas demonstrações apresentadas acima, fica evidente que o risco em permitir que uma pessoa, sem a habilitação de operador de empilhadeira, opere seu equipamento oferece um risco eminente à vida de todas as pessoas envolvidas na operação logística.

Hoje no Brasil temos escolas sérias que oferecem o curso para operador de empilhadeira, como o próprio SENAI que é referência nesse tipo de formação, e muitas outras escolas menores que oferecem até o treinamento in-loco, dentro da sua empresa.

Não coloque em risco a sua segurança e a dos seus colaboradores, só permita que pessoas habilitadas e treinadas, com profundo conhecimento sobre a curva residual das empilhadeiras, conduzam sua empilhadeira no interior do seu armazém, ou no seu pátio.

Artigo escrito em 20/07/2020

Pela equipe de empilhando.com.br

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