El sistema emplea una serie de cilindros hidráulicos para enganchar, levantar y elevar el contenedor sobre el chasis del camión. Existen varias opciones de configuración y pautas estrictas [2] que deben seguirse para garantizar que el contenedor esté asegurado en el camión durante el transporte.
Capacidad de carga
Las capacidades de elevación y descarga de los polipastos hidráulicos con gancho suelen oscilar entre 8000 y 68 000 lb (3630 y 30 800 kg). Por lo general, un polipasto puede elevar (desde el suelo) y descargar (sobre el suelo) la misma capacidad máxima, aunque puede haber excepciones en los casos en que se trate de distancias cortas entre ejes .
La relación entre la longitud del contenedor y la longitud del chasis es un factor que influye en la consecución de la capacidad de carga nominal. Esta relación determina el ángulo de carga, y todos los sistemas de elevación con gancho indican un rango recomendado de longitudes de carrocería, normalmente de 3 a 5 pies (914 a 1524 mm) de diferencia de longitud entre el contenedor y el chasis. Las carrocerías de contenedores más cortas que la longitud recomendada producen ángulos de carga sustancialmente más pronunciados y, en consecuencia, una capacidad de carga inferior a la de las carrocerías más largas destinadas a utilizarse con un elevador en particular.
La altura del chasis también es importante, ya que cuanto menor sea la altura del chasis, menor será el ángulo de carga potencial. Una combinación de chasis bajo con las longitudes de carrocería más largas recomendadas ofrece el mejor resultado.
Finalmente, la altura del gancho tiene un efecto, ya que una mayor altura del gancho logra una mayor capacidad de elevación y descarga.
Componentes del sistema
Sistema hidráulico
La presión de funcionamiento hidráulica de todos los polipastos con gancho se ajusta previamente en la fábrica para lograr la capacidad de elevación prevista para la aplicación de diseño. El enfoque original utilizado por los primeros modelos europeos, que todavía se usa ampliamente en la actualidad, era un sistema de alta presión y bajo volumen. Esta configuración se adapta a los chasis con restricciones de espacio, lo que permite el uso de una bomba de pistón más pequeña y un depósito hidráulico más pequeño. Estos sistemas funcionan entre 4000 y 5800 psi (28 000 y 40 000 kPa).
El mercado norteamericano desarrolló sistemas de baja presión y alto volumen que permitían a los operadores compartir el sistema hidráulico del polipasto con otros dispositivos accionados hidráulicamente. Estos sistemas suelen funcionar con una bomba de engranajes y un depósito hidráulico más grandes. Las presiones de funcionamiento varían de 2000 a 3500 psi (14 000 a 24 000 kPa).
Sistema de pluma
Existen dos tipos comunes de sistemas de pluma, cada uno controlado por un solo cilindro hidráulico . Ambos sistemas se pueden utilizar con una sección de pivote trasero simple o doble.
El brazo articulado, también conocido como brazo basculante, es un armazón en forma de A simple . Al extender el cilindro, el contenedor/cuerpo se empuja hacia arriba y hacia atrás, saliendo de los bloqueos traseros. Al retraer el cilindro, el contenedor/cuerpo se empuja hacia adelante y hacia abajo, activando los bloqueos traseros.
El brazo deslizante está formado por un solo brazo, compuesto por un tubo dentro de otro tubo. Al extender el cilindro, este diseño tira del contenedor/cuerpo hacia delante, activando los cierres traseros. Al retraer el cilindro, este diseño empuja el contenedor/cuerpo hacia atrás, saliendo de los cierres traseros.
Sección de pivote trasero
El sistema de pivote trasero único es el más simple de los dos diseños de pivote trasero. Cada función opera en relación con un punto de pivote , que normalmente se encuentra frente al eje trasero. Este diseño no permite las capacidades tradicionales de descarga por volteo.
El sistema de doble pivote trasero es más complejo y ofrece el beneficio adicional de una capacidad de descarga tradicional. Esto se logra pivotando en la parte trasera del polipasto, generalmente detrás del eje trasero.
Polipasto de gancho de 25 toneladas (doble cilindro de elevación/descarga) de elevación intermedia
Sistema de bloqueo trasero
Normalmente, hay dos estilos de bloqueo trasero. Ambos estilos se pueden ubicar en el polipasto de manera que queden ubicados en el interior o el exterior de los rieles largos del contenedor o la carrocería.
El cierre trasero de estilo de clavija permite un enganche del contenedor al cuerpo de hasta 7 in (178 mm). Este diseño permite una transferencia de peso restringida mientras el contenedor o el cuerpo permanecen dentro de los cierres traseros.
El cierre trasero de estilo deslizante permite un acoplamiento del contenedor con la carrocería de hasta 50 in (1270 mm). Este estilo generalmente permite una transferencia de peso más extensa mientras el contenedor o la carrocería permanecen dentro de los cierres traseros.
Cilindros de elevación y descarga
Hay dos configuraciones típicas, ambas adecuadas para diseños de pivote simple o doble.
El diseño de un solo cilindro de elevación/descarga reduce el costo unitario, conserva las verdaderas capacidades de elevación con gancho, pero puede ser inestable al descargar en terrenos irregulares.
El diseño de doble cilindro de elevación/descarga, si bien aumenta el costo unitario, mejora la estabilidad del manejo de la carga al descargar en terrenos irregulares.
Características de seguridad
Una serie de válvulas de seguridad actúan para garantizar el funcionamiento seguro del sistema.
Las válvulas de contrapeso, también llamadas válvulas de retención de carga o válvulas de sobrecentro, sirven como resistencia hidráulica al cilindro de accionamiento cuando se requiere mantener el peso de la carga en su posición durante un período de tiempo. Estas vienen en dos configuraciones distintas, ambas muy efectivas para mejorar la seguridad en el manejo de la carga durante una pérdida de presión hidráulica: básicamente, bloquean el cilindro de elevación/descarga en su lugar, lo que evita la posible caída libre de la carga en caso de falla hidráulica.
Sistema de montaje remoto, en el que la válvula de contrapeso se monta fuera del cilindro. Esta es la solución más rentable, pero puede resultar propensa a sufrir daños.
Sistema integral, en el que la válvula de contrapeso está incorporada directamente en el cilindro principal, eliminando el potencial de daños por caída de escombros.
Las válvulas de seguridad del brazo no son una característica de todos los sistemas, pero están diseñadas para hacer que el cilindro del brazo no funcione durante el ciclo de descarga. Esto protege al sistema contra daños si el operador tira accidentalmente de la palanca de control incorrecta durante el ciclo de descarga.
El pestillo del gancho cubre la abertura en la cabeza del gancho, asegurando eficazmente la barra de elevación dentro de la cabeza del gancho durante el transporte y el vaciado. Está diseñado para complementar el sistema de bloqueo trasero durante el tránsito.
Algunos sistemas utilizan interruptores de proximidad para indicar al operador qué parte del ciclo de elevación/descarga está en curso o si hay una falla en el sistema. Estos se pueden montar en una variedad de ubicaciones en todo el polipasto. Cuando se activan, suena una luz de advertencia roja o una alarma en la cabina.
El alcance por debajo del nivel del suelo es la distancia que recorre el cabezal del gancho por debajo de la barra de elevación del contenedor. Esta distancia varía entre los sistemas de elevación y va de 1 a 24 pulgadas o de 25 a 610 mm. Un alcance por debajo del nivel del suelo de 5 pulgadas (127 mm) o más mejora la estabilidad cuando se trabaja en terrenos irregulares.
Controles de la cabina
Los controles de la cabina pueden operarse por cable, aire o electricidad. Tanto los controles por cable como los neumáticos, en una configuración de palanca montada en el piso, ofrecen beneficios adicionales para controlar la carga, al balancear los controles.
Los controles con cable son los más económicos y, por lo general, se montan en el piso. Suelen ser los preferidos en entornos con climas fríos.
Los controles de aire se pueden instalar como palancas montadas en el piso o interruptores montados en el tablero.
Los controles eléctricos son los más caros y solo se venden como interruptores montados en el tablero. La desventaja de estos sistemas es que el control está encendido o apagado, por lo que controlar la carga mediante el balanceo no es una opción.
Ventajas
La flexibilidad que ofrece el sistema de elevación con gancho hidráulico ofrece varias ventajas:
Reducción de las tasas de licencia gracias a la reducción del tamaño de la flota
Carga y descarga a nivel del suelo
Posicionamiento exacto (entrega) de contenedores
Capacidad para entrar y salir de espacios reducidos.
Intercambio rápido de contenedores: el sistema permite levantar o dejar caer el contenedor en aproximadamente 90 segundos
Capacidad de enganchar un contenedor hasta 30° fuera del centro al levantarlo
Sin cables que conectar, desconectar o que puedan romperse
Operación completa en cabina
Permite transportar varios contenedores mediante el uso de un remolque.
Desventajas
Las principales desventajas del sistema se revelan en terrenos irregulares:
Si el alcance por debajo del nivel del suelo es pequeño, puede resultar difícil dejar o levantar el contenedor.
La estabilidad de la manipulación de la carga, especialmente durante el volcado, puede verse comprometida en el ángulo máximo de volcado. Este es particularmente el caso en configuraciones con un solo cilindro de elevación/volcado.
Las longitudes de los contenedores son bastante inflexibles, ya que los montacargas con gancho están diseñados para transportar carrocerías a una distancia de entre 3 y 5 pies (914 y 1524 mm) del cuerpo más corto recomendado.
^ Adams, A. (2005) Trucking: tractor-trailer driver handbook/workbook , pág. 391 Cengage Learning. ISBN 1-4180-1262-9 . Consultado en agosto de 2011.
^ Oficina del Registro Federal (EE. UU.) (2010) Código de Reglamentos Federales, Título 49, Transporte, Pt. 300-399, Revisado el 1 de octubre de 2009 p.475. Oficina de Imprenta del Gobierno. ISBN 0-16-084062-7 . Consultado en agosto de 2011.
Enlaces externos
Diagrama que muestra diferentes tipos de disposición de contenedores: Bilitewski, B., Härdtle, G., Marek, K. (1997) Waste management p.84. Springer ISBN 3-540-59210-5 .
