Las Semipaletas (800 x 600 mm) cada día más extendidas y cada día más inestables

La altura requerida del pallet, los mosaicos columnares, la calidad del Packaging Secundario y la Mecánica de Newton se alinean para hacer de este formato un reto para ser transportado con garantías

Traemos a este ejemplar de VALUEING NEWS la voz de un experto en Estructuras. D. José Antonio Martín Martín que es Arquitecto y su conocimiento en estructuras de edificios resulta de utilidad en la estabilidad de una carga sobre un pallet. Al fin y al cabo un mosaico de elementos sobre un pallet deben conformarse de tal forma que la estructura resultante sea autoportante y pueda resistir esfuerzos mecánicos protegiendo la propia estructura y su contenido. En este sentido no es muy diferente a las propiedades exigibles a una estructura de un edificio o construcción.

En el caso de estudio de hoy consultamos sobre el reto que supone la estabilidad e integridad de carga sobre un pallet de dimensiones reducidas como el SEMI-PALLET de 800 x 600 mm. Las cadenas de supermercados utilizan de forma creciente este formato que se presenta directamente en el punto de venta para los productos de venta masiva como la leche, aceite, bebidas refrescantes, cerveza, etc.

Nuestro experto nos aclara que la ESBELTEZ de la carga del caso de estudio condiciona su estabilidad y nos aporta el razonamiento técnico.

“Denominamos “esbeltez” a la relación existente entre la altura de una pieza o elemento vertical y el área de su base (afectada por determinadas características geométricas de la misma)”.

En el caso de una carga apilada sobre un pallet, la aceleración producida por la marcha del camión, tanto en la dirección del avance como en la transversal a la misma, produce una fuerza horizontal cuyo valor es el producto de su masa por dicha aceleración. F=m . a

Como la anchura s en la dirección de la fuerza horizontal es proporcional al área de la base del pallet, podemos definir “esbeltez en la dirección de la fuerza horizontal” como la relación entre la altura de la carga y la anchura del pallet en dicha dirección.

λF= h / s

Vamos a determinar la fuerza horizontal máxima Fmax que puede soportar el conjunto carga-pallet sin perder su estabilidad (sin volcar).

Si la carga es homogénea, tanto su peso P como la fuerza horizontal F producida por la marcha, se aplican en el centro de gravedad G, que coincide con el centro geométrico, situado a la mitad de su altura h/2 y a la mitad de su anchura s/2.

En cada extremo del pallet se producen, en vertical las reacciones propias del apoyo sobre el suelo R1 y R2 y, en horizontal, las fuerzas de rozamiento cuyo valor viene dado por el producto de dichas reacciones por el coeficiente de rozamiento del suelo µ.

La fuerza máxima antes del vuelco, se producirá en el instante en que el extremo del pallet opuesto al sentido de la fuerza pierde su apoyo, es decir su reacción sobre el suelo (R1) se hace cero. Como todavía no se ha iniciado el movimiento, se cumplen las condiciones de equilibrio, es decir:

Sumatorio de fuerzas verticales igual a cero:
P – R2 = 0,     luego     P = R2, dado que R1 es igual a cero.

Sumatorio de fuerzas horizontales igual a cero:
F – µ . R2 = 0;    luego      F = µ . R2,  dado que µ . R1 = 0

Sumatorio de momentos (fuerza por distancia) en cualquier punto igual a cero.

Elegimos el punto O para tomar momentos:
F . h/2 – P . s/2 = 0;

dado que R1 = 0 y las demás fuerzas pasan por el punto O y no producen momento.
F . h/2 = P . s/2 ;

Como hemos enunciado en el momento en que R1=0, la fuerza será la máxima admisible,
Fmax = P . s / h

La expresión obtenida nos indica que la máxima fuerza horizontal que puede aplicarse sobre nuestro conjunto de carga-pallet, sin hacerlo volcar, es directamente proporcional al peso y a la anchura del palet (los que están en el numerador de la expresión) e inversamente proporcional a la altura (que está en el denominador).

 

La relación s/h es precisamente la inversa de la “esbeltez” que hemos definido “en la dirección de la fuerza”,

1/λF = s/h,         por tanto,         Fmax =P/λF

En conclusión, la fuerza máxima es inversamente proporcional a la esbeltez. Esto quiere decir que cuanto más esbelta sea nuestra carga, proporcionalmente menos estable será. Es decir, si reducimos a la mitad la anchura del pallet, deberemos reducir también a la mitad la altura de la carga para que se comporte de igual modo durante el transporte. Como esto no es factible en la realidad tendremos que considerar un packaging terciario específico que duplique la sujección y estabilidad de la carga y por tanto una redefinición específica para este tipo de formato completamente distinta a la aplicada para el pallet completo de 1.200 x 800 mm.

 

 

José Antonio Martín Martín
Arquitecto
Colaborador desinteresado de VALUEING NEWS