unita` di movimentazione - Scuola di Ingegneria

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Università di Pisa - Polo Sistemi Logistici di Livorno –
Corso di Laurea in Economia e Legislazione dei Sistemi
Logistici
Anno Accademico: 2013/14
CORSO DI SISTEMI DI MOVIMENTAZIONE E
STOCCAGGIO
Docente: Marino Lupi
UNITA’ DI CARICO
UNITA’ DI TRASPORTO
UNITA’ DI MOVIMENTAZIONE
PARTE C
M. Lupi"Sistemi
M.Lupi
"Sistemidi
diMovimentazione
MovimentazioneeeStoccaggio"Stoccaggio"-A.A.
A.A.2011/12
2013/14--Università
Univ. di Pisa
di Pisa
- Polo
- Polo
Sistemi
dellaLogistici
Logistica
didi
Livorno
Livorno
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UNITA’ DI MOVIMENTAZIONE
Le unità di movimentazione sono gli elementi che consentono alle
unità di carico di “aderire” alle unità di trasporto: veicoli stradali,
carri ferroviari, navi; in modo da trasferire le forze agenti sulle unità di
carico. Esse inoltre sono utilizzate per trasferire le unità di carico da
un tipo di unità di trasporto ad un altro (esempio: dal pianale di un
semirimorchio al pianale di un carro ferroviario) e quindi nel trasporto
intermodale; esse sono utilizzate anche per lo stoccaggio delle unità di
carico.
M. Lupi "Sistemi di Movimentazione e Stoccaggio"- A.A. 2013/14 - Univ. di Pisa - Polo Sistemi Logistici di Livorno
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CARRELLO ELEVATORE FRONTALE
Il carrello elevatore frontale (“front loader”, “fork-lift”) innalza il
contenitore mediante movimentazione lungo linee fisse verticali.
Fonte: Russo F. in Cantarella (a cura di), Sistemi
di trasporto: tecnica ed Economia, UTET,2007..
E’ un’unità di movimentazione di
derivazione industriale (utilizzato per
la movimentazione nei magazzini
industriali : carrello elevatore a
forche frontali ). Ha come pregio la
facilità di uso e la mobilità. Come
difetti: il baricentro si modifica fra la
fase di carico e quella di scarico;
movimentazione praticamente
assente a macchina ferma.
Asse
sterzante
Asse fisso
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La figura precedente si riferisce ad un classico “fork –lift” con presa a
forche dal basso. I carrelli elevatori frontali più recenti sono
equipaggiati con uno speciale telaio di sollevamento al quale è
agganciato uno spreader.
http://www.fantuzzi.com
Esistono macchine per la
movimentazione dei container
vuoti, “empty container
handler “, (“Lifting capacity”≈
7,000 – 10,000 kg, )
Essi possono avere diversi
tipi di presa dei container.
Per esempio “dall’alto”
4
Fonte: http://www.fantuzzi.com
oppure “frontale”
FDC 18k5
5
Ci sono i “loaded
container handler”, per la
movimentazione
di
contenitori pieni (Lifting
capacity: 36-45 t ).
Fonte: http://www.kalmarind.com
6
TRATTORE A RALLA PER TERMINALI (“Terminal
Tractor”)
Fonte: Spinetti C.”Tecniche di funzionamento e gestione dei piazzali portuali”, Tesi in
Ingegneria civile, Univ. di Pisa, 2003.
Sono simili ai trattori degli
autoarticolati: spostano i contenitori
trainando i rimorchi (pianali) su cui i
contenitori sono appoggiati.
Fonte:http://www.diariocontship.it/imgs/trattori.jpg.
7
Fonte:http://www.ensnewswire.com/ens/aug2009/2009-08-27-093.html
Ci sono anche trattori ibridi,
diesel-elettrici (ossia il motore
diesel serve a produrre energia
elettrica che alimenta un motore
elettrico direttamente collegato
alle ruote). Sono dei mezzi a
basso impatto ambientale. La
figura si riferisce ad un loro
utilizzo nel porto di Huston.
8
Fonte:http://www.siteselection.com/features/2
009/jul/Eastern-Europe/
Nel caso di navi Ro-Ro il
trattore può anche “salire” sulle
navi (nella figura l’unità di
carico è costituita dall’intero
rimorchio).
Rispetto ai normali trattori degli autoarticolati questi “terminal tractor”
sono ottimizzati per un uso su brevi distanze e per eseguire velocemente
le manovre di aggancio e di sgancio dei rimorchi (ma comunque sono
ottimizzati per eseguire le manovre dei rimorchi in generale: per
esempio hanno un ottimo raggio di sterzata, visibilità …..).
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MULTITRAILER
Il “multitrailer” è costituito da un “terminal tractor” a cui vengono
agganciati più rimorchi (“trailers”) su gomma. Sui trailer sono
poggiate le unità di carico.
Il “multitrailer” si guida
come un normale mezzo
per il trasporto di
rimorchi: le manovre di
curvatura, ed in
particolare quella di
inversione ad “U”, sono
un po’ “delicate”.
10
Normalmente nei terminali è utilizzato per spostamenti su lunghe
distanze .
11
CARRELLO CAVALIERE -“STRADDLE CARRIER”-
Lo “Straddle Carrier” innalza il contenitore al proprio interno: il
baricentro rimane all’interno delle aree di impronta delle ruote in
qualsiasi condizione di carico.
12
Gli assi delle ruote sono generalmente
tutte sterzanti.
L’attacco con i contenitori avviene
mediante “spreader” dall’alto.
13
.
I carrelli cavalieri consentono
movimenti fino alla quarta
altezza e quindi l’utilizzo dei
piazzali fino alla terza altezza.
Fonte:http://www.cvsferrari.com/jsps/portal/produ
cts/pro17.jsp
L’attacco ai semirimorchi e casse
mobili avviene con “piggy-back” dal
basso.
Il tipico impiego di questo mezzo e quello di supporto alle grandi
gru di banchina (“portainer”, “ship-to-shore gantry crane”): per la
movimentazione di unità di carico fra le zone di scarico adiacenti
alle banchine (le cosiddette “buffer areas”, “aree di transito”) e i
piazzali di stoccaggio dei terminal marittimi. Inoltre essi operano la
movimentazione dei container all’interno dei piazzali di stoccaggio
(“storage yards”) dei terminali marittimi.
Una caratteristica fondamentale di questo mezzo, che ne
costituisce un vantaggio, è quella di
potere sollevare il
contenitore verticalmente e di poterlo trasportare orizzontalmente.
Può quindi operare senza essere in sincronia con la grande gru di
banchina, come per esempio nel caso di un trattore a ralla,
operazione cosiddetta di “decupling”: disaccoppiamento,
sganciamento).
Inoltre ha il vantaggio di un limitato ingombro trasversale e
perciò la possibilità di movimentare unità di carico nelle zone dei
terminali marittimi ad alta densità di stoccaggio.
14
Fonte: Spinetti C.”Tecniche di funzionamento e gestione dei
piazzali portuali”,Tesi in Ingegneria Civile, Univ. di Pisa, 2003.
Esempio di
caratteristiche di uno
“straddle carrier”
Meccanismo di
sollevamento
Distanziale sollevato mediante catena a
comando idraulico. Distanziale telescopico:
la
lunghezza
può
essere
regolata
automaticamente per i container da 20’ e da
40’.Altezza di sollevamento : 7820 mm
Capacità
di
sollevamento
Peso proprio,
circa
Velocità
di
spostamento
40.000 Kg
Velocità
di
sollevamento
Velocità
di
abbassamento
Senza carico 15 m/min
Distanza
massima utile
Produttività
media
Costo medio
800 metri
64.000 Kg
Senza carico 26 Km/h
con carico 24 Km/h
Senza carico 15 m/min
con carico 15 m/min.
7,6 TEUs/h
505 000 euro
15
“REACH STACKER”, GRU FRONTALE (IMPILATORE)
Caratteristica del “reach stacker”, gru semovente frontale o
impilatore (anche gru gommata), è quella di potere movimentare le
unità di carico, sia verticalmente, sia orizzontalmente a macchina
ferma.
Sono utilizzati in
particolare nel caso del
trasporto combinato
strada-ferrovia: in
questo caso il “reach
stacker” permette di
movimentare
velocemente, con
macchina ferma,
un’unità di carico dal
pianale di un autoveicolo
a quello di un carro
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ferroviario.
Fonte: www.elme.com
L’attacco dei contenitori avviene mediante “spreader” dall’alto
17
Fonte: www.elme.com
L’attacco delle casse mobili o semirimorchi mediante “piggyback
spreader”.
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Fonte: http://www.ma-in.no/truck_ny_ferrari_1.asp
Movimentazione di un semirimorchio
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Movimentazione di una cassa mobile
20
Fonte:http://www.liebherr.com
I nuovi modelli permettono
l’”impilamento” fino alla
quinta-sesta altezza.
Fonte: http://www.fantuzzi.com
CS45 KM
21
Lunghezza telaio
Lunghezza interasse
Lunghezza totale compreso spreader
con braccio a 0
Larghezza misurata all'asse anteriore
Altezza con braccio a 0
Capacità di sollevamento sotto lo
spreader per la prima fila
spreader per la seconda fila
spreader per la terza fila
Produttività media
Costo medio
8.6 m
6.5 m
11.64 m
4.18 m
4.77 m
42 t
35 t
19 t
12,9
TEUs/h
320 000
euro
piazzali portuali”, Tesi in Ingegneria Civile, Univ. di Pisa, 2003.
Esempio di
caratteristiche
di uno di un
“reach stacker”
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Le dimensioni
longitudinali della
macchina (circa 10m) e
la necessità di
agganciare le unità di
carico trasversalmente
per avvicinare il
baricentro determinano
un area di ingombro in
esercizio piuttosto
ampia.
piazzali portuali”, Tesi in Ingegneria Civile,Univ. di Pisa, 2003.
In ogni caso l’ampia versatilità del mezzo ha fatto sì che tutti i
terminali intermodali strada-ferrovia, ed anche quelli marittimi,
dispongano di questo tipo di macchina di movimentazione.
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Fonte: Bonora G. “ocacci C.”,Funzionalità e
progettazione degli impianti ferroviari” CIFI 2002.
CARRELLO
LATERALE
(“SIDELOADER”)
24
Carrello laterale
(Fantuzzi-Reggiane)
25
Fonte: http://www.fantuzzi.co.uk/images/side_loader_heavyl.jpg
Carrello laterale
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GRU A PORTALE – “TRANSTAINER”
Caratteristica della gru a portale (transtainer) è quella di potere
movimentare le unità di carico, sia verticalmente sia
orizzontalmente, mantenendo il baricentro all’interno della
macchina.
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Sono generalmente mezzi di grosse dimensioni che hanno un
carico per asse notevolmente elevato e perciò pressioni specifiche
sul terreni che necessitano di adeguate vie di corsa.
Abbiamo due tipi fondamentali di “transtainer”:
- Transtainer con ruote in gomma (“Rubber Tyred Gantry
Crane”, RTG)
- Transtainer con ruote in acciaio su rotaia (“Rail mounted
Gantry Crane”, RMG)
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“Rubber Tyred Gantry
Crane” (RTG)
piazzali portuali”, Tesi in Ingegneria Civile, Univ. di Pisa, 2003.
“Rail Mounted
Gantry Crane”
(RMG)
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Le gru a portale sono molto utili nel caso di piazzali con notevole
ricambio: per esempio nei terminali strada-rotaia dei grossi
interporti per la formazione di treni blocco. In generale per il
passaggio veloce di unità di carico da unità di trasporto stradale a
treni e viceversa; oppure fra treni di tipo diverso (come nei
cosiddetti interporti “gateway”).
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Linea di confine
Terminale “gateway” (porta: sia
in ingresso, sia in uscita).
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Fonte: Grossato Raffaella , “Il sistema gateway nello sviluppo della rete di
trasporto combinato in Europa: il caso di Verona Quadrante Europa”, Tesi di
Dottorato in Ingegneria dei Trasporti, XX Ciclo, DISTART-Trasporti,
Università di Bologna,, 2008.
Il sistema “gateway” (in Ferrovia)
32
Ci può essere un terminal “gateway
anche in destinazione. Si ha una
situazione analoga a quella del
“transhipment”
nel
trasporto
marittimo .
Terminale “gateway”
Linea di confine
Terminale “gateway”
33
ritorniamo alle “transtainer”
L’interasse dei portali è generalmente di circa 20-25 metri nel caso di
“transtainer” su gomma e di 25-50 nel caso di “transtainer” su rotaia.
piazzali portuali”,Tesi imn Ingegneria Civile, Univ. di Pisa.
RTG Kalmar SISU
M. Lupi"Sistemi
M.Lupi
"Sistemidi
diMovimentazione
MovimentazioneeeStoccaggio"Stoccaggio"-A.A.
A.A.2011/12
2013/14--Università
Univ. di Pisa
di Pisa
- Polo
- Polo
Sistemi
dellaLogistici
Logistica
didi
Livorno
Livorno 34
Le gru a portale consento di impilare fino alla quinta altezza
utilizzando la sesta per le manovre.
Fonte:http://www.noellchina.com/en/products.asp?mainID=139
La struttura di gru a portale permette notevole
velocità di manovra e quindi di realizzare
performance notevoli in termini di tiri anno ( in
particolare maggiori nel caso di gru su rotaia).
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Esempio di
caratteristiche di
Crane” (RTG).
36
Esempi di
dimensioni di
Crane” (RTG).
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Esempio di
caratteristiche di
“Rail mounted
Gantry Crane”
(RMG)
Fonte: www.konecranes.com
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GRU PORTUALE PER CONTENITORI ( “SHIP-TOSHORE GANTRY CRANE”)
Sono macchine
utilizzate per la
movimentazioni
lungo un molo:
per lo scarico, e
il carico, dei
contenitori da
bordo nave a
terra.
Si muovono su
rotaie
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Esempio di caratteristiche di una gru portuale
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Sequenza di operazioni che deve eseguire una gru portuale “ship-toshore”: aggancio del contenitore, sollevamento, traslazione, messa
sul molo (o direttamente sulla unità da trasporto) e sgancio. Per
velocizzare le manovre alcuni operazioni possono essere fatte
contemporaneamente (per esempio sollevamento e traslazione).
Tempi medi di manovra, delle gru portuali per contenitori (secondi)
Produttività all’incirca: 25-32 contenitori/ora per navi madre e 3243 contenitori/ora per navi feeder.
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Attualmente si
stanno
diffondendo, per
velocizzare le
operazioni di
carico e scarico, i
multi-lift spreader
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unita` di movimentazione - Scuola di Ingegneria

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