用 VDI 2198 規格表取得堆高機的真實物理參數

屬於 docs/18 找物理參數。這份講的是工業車輛這一類 —— 它有一個很多人不知道的好處:規格是標準化的,而且公開。

為什麼這類特別好查

工業車輛(堆高機、拖板車、前伸式、AGV)有一份德國標準 VDI 2198 "Typenblätter für Flurförderzeuge"(工業車輛型錄表),規定了型錄要列哪些欄位、 用什麼編號。結果是每一家廠商的規格表長得一模一樣,只是數字不同。

所以你不需要「找得到那一家的文件」,只要知道欄位編號在問什麼:

⚠ 前伸式(reach truck)的型錄常常省略 5.5/5.6。 那不是查不到 —— 用 5.8 爬坡能力回推即可(見下)。

沒有 5.5 時,三條互相獨立的推導

都算一次,取最小的那個 —— 真實牽引力是三者中最先飽和的那一個限制住的。

① 從爬坡能力(通常最接近設計值)

F = (自重 + 載重) × g × 坡度
  = (3470 + 1600) kg × 9.81 × 0.10 ≈ **5.0 kN**

② 從驅動輪附著力(物理上限,不可超過)

驅動輪壓不住就打滑,再大的馬達也沒用。

⚠ 要用驅動軸的軸荷,不是整車重。

⚠ 而且型錄那兩行的 with load / without load 標籤是互換的 —— 用算術與物理三重驗證(R16):

2.3 標 "with load"    2190/1280 = 3470  = 自重(2.1)          → 其實是空車
2.4 標 "without load"  610/4460 = 5070  = 自重 + 載重 1600   → 其實是載重
2.4 "fork retracted, with load" 1911/3159 = 5070             → 叉縮回,重心回移

空車重心偏驅動輪側(2190 > 1280,前伸式配重在後)、載重且叉伸出時大幅移到承載輪 (4460)、叉縮回時回移(3159) —— 三者都符合前伸式的力學,所以是標籤互換無誤。 照字面用會讓驅動輪附著力算錯 3.6 倍。

代入正確的值:

F = 驅動軸荷 × g × μ        (橡膠/PU 對水泥地 μ ≈ 0.7)
空車(驅動輪 2190 kg): 2190 × 9.81 × 0.7 ≈ **15.0 kN**   ← 峰值
載重叉伸出(僅 610 kg): 610 × 9.81 × 0.7 ≈  4.2 kN      ← 此時附著力最低

③ 從馬達功率(低速時不是瓶頸,但要驗)

F = P × η / v
6.5 kW × 0.85 / 3.89 m/s(14 km/h)≈  1.4 kN   ← 高速時功率受限
6.5 kW × 0.85 / 1.0  m/s          ≈  5.5 kN   ← 低速時

結論:持續 ~5 kN、峰值 ~15 kN。 模擬要給上限就取峰值那個。

舉升力同理

靜態:(載重 + 貨叉架自重) × g = (1600 + 500) × 9.81 ≈ 20.6 kN
馬達:14 kW × 0.85 / 0.49 m/s(載重舉升速度)      ≈ 24.3 kN

取 ~25 kN。

找型錄的實務

1. 廠商官網 Datasheets 目錄的 PDF(最權威,但連結會失效, 我這次抓 R-MATIC 那份就是 404 回一頁 HTML)。 ⚠ curl 下來要先 file 確認真的是 PDF —— 404 頁面也是 200 OK,pdftotext 才會報錯。
2. pdftotext -layout 抽表格。一定要加 -layout,否則欄位會錯行。
3. LECTURA Specs、AllMachines 這類彙整站可當交叉驗證,但以原廠 PDF 為準。
4. 自動化版本(AGV)通常沿用某個手動型號的底盤 —— 例如 Linde R-MATIC 的型錄標題自己寫「based on R16 HD」, 所以直接查 R16 就好。

這次的實例:Linde R14 / R16 / R20(Series 1120)

從原廠 PDF實際抽出:

注意 6.5:電池 939 kg = 自重的 27%。 建模時若只堆「看得見的結構件」,整車會輕掉四分之一以上。

Linde R-MATIC 自動化前伸式 based on R16 HD,載重 1.6 t、 舉升至 11 m、走道寬 2.90 m,用 3D 相機偵測儲位與叉孔並微調叉齒 —— 功能上正是我們在模擬的那台。

⚠ 型號對不上時怎麼辦

手上的資產是一台前伸式堆高機(以下稱 RT-A),Linde 型錄裡查不到它的型號 (搜尋 "Linde MR15" 只會回 MT15 電動拖板車、R14–R25 前伸式,都不是)。

這種時候不要放棄,改用「功能等價」去對:

關節組成 stage(伸縮)+ z1/z2(兩段舉升)+ tilt(門架傾角)+ 貨叉
  → 這是**前伸式堆高機**的定義特徵(一般平衡重式沒有伸縮)
取放高度 ~1.15 m、載重一顆棧板
  → 1.4~1.6 t 級距

參數要的是量級對,不是型號對。 用同級距同型式的公開型錄, 比用一個查不到的型號枯等好得多 —— 但要在文件裡寫清楚這是類比來源, 不要讓後面的人以為是原廠給的。

來源

• Linde R14–R20 G Series 1120 規格表 (PDF, VDI 2198)
• Linde R-MATIC 自動化前伸式
• Linde 前伸式產品線 R14–R25