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     下面的工程信息,提供一些理论之判断及计算公式,以便在许多不同的设计中,做正确的工程设计选择。

5.1 举升能力

  在工程上,举升能力就是重量乘以支点距离所产生的力矩 ( Moment ) 之相对平衡能力,力矩就是在距离支点的一端施加一作用力 ( 由所举升货品之重量产生 ) ,以 Kg-m 的单位表示,主要是表示负载与车体配重两者之间的平衡关系。力矩的支点就位于前轮的中心轴上。

  制造商在计算举升能力,并不需以此支点来计算。而是以负载中心的尺寸 ( LC ) 来计算。而且此种计算方法已经成为工业标准。 LC 的工业标准是 0.6 m ,是 1.2 m 长的栈板的一半,这种标准的负载尺寸,直接影响制造商的设计规格。因此如使用特定的负载形式,须先与制造商讨论,有关的问题包括负载的重量、尺寸、车体尺寸、扬程、升降架的前倾、后仰角以及前端的附件等。

  如以标准的 LC = 0.6 m 计算,堆高机的额定能力是 1,350 kg 。因此如负载的尺寸或重量增加,则需重算其能力,以确保没有超过稳定性的额度,造成操作上的危险。

举升能力的计算是以负载产生的力矩来计算公式如下:

L = WA

L =负载力矩 (kg-m)

W =负载重量 (kg)

A =负载至支点的距离

举例,如堆高机的额定负载是 1,350 kg ,以标准的 0.6 m LC 。从牙叉挂架至支点的长度是 0.3 m 。

因此 L = W × A

= 1,350 × ( 0.3 + 0.6 ) = 1,215 (kg-m)

如栈板的长度从 1.2 m 增加至 1.5 m ,则安全的举升能力也会改变。此加长的负载 LC 变为 0.75 m ,而 A 值也会增加。

A = 0.75 + 0.3 = 1.05

而容许的力矩是 L = 1,215 kg-m 。因此 A 值的增加致使可容许的举升重量会下降。

1,215 = W × A

W = 1,215 / A = 1,215 / 1.05 = 1,157 (kg)

5.2 直角堆栈 ( Right-angle Stacking ) 信道宽度

  直角堆栈是指堆高机在信道内作直角转弯以存取栈板。当然信道愈宽,堆高机之作业效率愈高,也愈不会损及料架或物品,但相对愈占空间。因此在空间及作业效率之间,需取得一平衡点。计算信道时,主要考虑以下三个尺寸。

· 堆高机旋转半径

· 堆高机外形尺寸

· 单元负载之长度、宽度

  所有堆高机均有两个旋转半径,与堆高机的型式有关。外侧旋转半径 (R) ,由制造商额定量测,是旋转中心至车体最远处的长度。具有两个转向后轮的堆高机,内侧旋转半径 (R2) 的中心是在堆高机前轮外侧约 75 ~ 100 mm ,如图 2-29 所示。

  在计算直角堆栈,除了要考虑该区域空间大小,另外还会受到一些作业性因素的影响,因此应该做实际的测试,以验证计算值。图 2-29 所示,虽是以两个转向后轮为例,但亦可应用于单一转向后轮。单一转向轮时,旋转中心位于车体内,内侧旋转半径 (R2) 为零, E 值为车体宽度的一半。

  内侧旋转半径对信道宽度的影响不大。窄道式堆高机一般较配重式少 0.9 ~ 1.5 m ,要视堆高机的设计、电瓶位置、负载尺寸及作业需求而定。

  一般由制造商指定的是临界信道宽度而不是作业信道宽度。因此还要再加上 300 ~ 500 mm ,才是作业信道的宽度。

图 2-29 之尺寸定义:

A = R + R1 =临界信道宽度 ( Rub Asile Width )

B = A + 300 mm 最小作业信道宽度

C = 100 mm 最小可接受间隙

D =车体宽度

E = D / 2 + R2

F =牙叉后挡板至前车轴距离

R =制造商额定之外侧旋转半径

R1= (F+L) 2 +(W/2 - E) 2

R2 =制造商额定之内侧旋转半径 ( 单一转向后轮 (R2) 为零 )

L =栈板长度

W =栈板宽度

例子:栈板尺寸 L × W = 1,100 × 1,100 mm

E = 600 mm , F = 300 mm

R = 1,650 mm , R2 = 100 mm

R 1 = (F+L) 2 +(W/2 - E) 2 = (300+1,100) 2 +1,100/2-600) 2 = 1,401

A = R+ R 1 = 1,650+1,401 = 3,051

B = A + 300 = 3,051 + 300 = 3,351 mm

  以上之计算公式可能过于复杂,另有较简化之计算方式。配重式与跨立式,因车体设计结构的差异,计算方式略有不同 ( 图 2-30) 。

(1) 配重式堆高机

信道宽度 E = A + B + C + 2D

A :堆高机旋转半径

B :驱动轮中心线至举升叉面

C :负载长度

D :作业裕度,一般在 100 ~ 250 mm ,愈宽愈容易作业

(2) 跨立式堆高机

信道宽度 E = A + B + 2C

A :堆高机尾端至举升叉面

B :负载长度

C :作业裕度,一般在 100 ~ 250 mm

5.3 爬坡力 ( Gradeability ) 与离地间隙

(1) 爬坡力

  爬坡力是表示堆高机在没有损失大量电力或速度剧降的情况下可越过之最大坡度。坡度的表示,如图 2-31 所示。为高度与长度的比值,以百分比表示。爬坡力的大小与堆高机的型式及动力系统有关,通常在 7 ~ 25 % 。电动配重式的堆高机通常在 10 ~ 12 %,而电动直达式的通常在 10 %以下。内燃机式堆高机具有多档位的变速箱,爬坡力较佳,在 15 ~ 25 % 。

(2) 离地间隙 ( Grade Clearance )

  离地间隙是表示堆高机底盘离地的最大高度。用于表示越过坡度变化的高点的能力,如图 2-32 所示。

5.4 轮胎选用

  轮胎主要有两种型式,气胎及硬胎。气胎以空气或有弹力的物质来充气,因此较硬胎有更好之乘坐舒适性及拖引力。

  大部分的气胎是用于室外作业,适合高速,对于易碎的物品的较好的缓冲,作业员可长时间作业,较不会疲劳。硬胎,一般直径较小,用于室内作业,需要较平整的地面。

5.5 动力系统选用

  有两种基本的动力系统,内燃机引擎及电动马达。内燃机引擎依使用燃料的不同,可分为柴油、汽油及瓦斯等型式,汽油引擎通常是设计成四缸或六缸,采水冷的型式。柴油引擎则使用喷油的系统。瓦斯型式的动力系统,通常也是使用汽油引擎,做一些改变以使用瓦斯的燃料。

  电动系统是使用电瓶供给马达电力,可以电压或功率单位 ( 安培─小时、仟瓦─小时 ) 来额定。一般的额定能力标准在 200 ~ 1800 安培─小时,并可连续使用 6 小时以上。

  驱动马达的使用电压有 12 、 24 、 36 、 48 或 72 伏特。 72 伏特的系统是串连两个 36 伏特的电瓶。另有其它马达则是用于其它功能。如举升、升降架的倾斜及转向等。在评估选用时,必须考虑以下四个因素。

· 购入成本及作业成本

· 作业能力

· 环境条件

· 堆高机型式

  选择动力系统的型式,则是根据环境条件及作业的特性。内燃机引擎适合于室外长时间连续的作业,高速度在不平的地面,及需经常爬坡的情况。而电动式则一般用于室内、干净、无污染的作业。表 2-4 为内燃机引擎与电动式的比较表。

   
 
 
   
 
浙江物流网 - 物流百宝箱之实用知识系列 (2006年7月)
 
 
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