Стеллажи в понимании обычного человека это очень просто. Однако современные стеллажи - это не только самые современные технологии изготовления, но и неотъемлемая часть любых производственных цепочек.
К середине 20 века товарное производство стало крупносерийным и массовым, появились крупные торговые центры, распределительные центры, в разы вырос коэффициент запаса товарной продукции. Производство без складов стало невозможным. Появилась новая отрасль - логистика. Склады стали высокомеханизированными производствами, в учет и распределение вошли компьютеры и различные технологии обработки грузов. А различные технологии потребовали различных конструкций стеллажей. По мере увеличения объемов и усложнения технологий, стеллажей требовалось все больше, на их производство стали уходить сотни тысяч тонн металла. При таких объемах появились изощренные способы производства, основанные на прокатке, современные способы окраски и особые методы расчета многоэтажных конструкций из тонкостенных гнутых элементов.
Все вышесказанное и характеризует сегодняшнее состояние стеллажного производства с не устоявшимся в России обозначением того, что производится. За основу обозначений обычно принимаются переводы названий западного рынка, не всегда, как часто бывает в технике, совпадающих с устоявшимися понятиями в русском техническом языке.
Так, самый простой стеллаж с фронтальной загрузкой либо никак не называется, либо как стеллаж под поддоны, хотя многие другие стеллажи тоже под поддоны, либо как ригельный, балочный. Или стеллаж с глубинной загрузкой называют драйв йн», или «проходной», или «набивной». А ведь проходной - это просто ошибка, т.к. глубинный стеллаж загружаться «на проход не может. Без раскосной решетки по заднему фронту он неустойчив, да и с точки зрения логистики такая загрузка неоправданна. Другое дело гравитационные стеллажи, они почти всегда работают «на проход», а жесткость им придают ригели, поддерживающие роликовые дорожки.
Для логистического разделения стеллажей хорошо подходят формулы:
- Первый пришел - первый ушел;
- Первый пришел - последний ушел:
- Первый пришел - любой ушел.
Начиная с формулы, оцениваются конструкции или комбинации разных конструкций стеллажей, используемых на складе. При этом цена стеллажа часто имеет вторичное значение, т.к. цена здания всегда много выше цены любых стеллажей. Тип стеллажа определяет логистика склада.
Фронтальные стеллажи - стеллажи с загрузкой с фронта. Наиболее часто используемые на складах стеллажи. Состоят из рам и ригелей. Эти конструкции наименее металлоемкие, а потому и самые дешевые из всех. Стеллажи универсальны в применении, просты при сборке и легко подгоняются под любое помещение. Единственный, но серьезный недостаток: коэффициент заполнения менее 0.5. т.е. площадь под грузы на складе с учетом маневра грузоподъемных средств занимает зачастую менее 25% всей площади. Поэтому двухъярусное (иногда и трехъярусное! складирование грузов часто производится вообще без стеллажей. Фронтальные стеллажи бывают с болтовым креплением ригелей к рамам или на зацепах (не клипсах), рабочие поверхности оснащаются настилами из ДСП. Набором металлических полок, сетками, решетками, траверсами, подпаллетниками. Иногда стеллажи оборудуются устройствами с выдвижными полками - консолями, оснащаются защитами стоек, защитами рам. ограничителями задними, торцевыми ограничителями, проставками между линейками стеллажей, ограждающими сетками и др. Встречаются экзотические компоновки, когда секция состоит из 4 ниток фронтальных стеллажей с загрузкой внутренней нитки через первую нитку с помощью телескопических вил штабелера. Раньше использовались схемы автоматизированных складов на базе фронтальных стеллажей с подвесными штабелерами, опирающимися на рамы стеллажей. Фронтальные стеллажи рассчитываются, как этажерка, на вертикальную нагрузку и горизонтальную силу вдоль линейки стеллажей, равную 0.5 веса наибольшего груза, приложенную на высоте 3 яруса.
Глубинные стеллажи, стеллажи с глубинной загрузкой - распространенная конструкция, имеющая высокую плотность загрузки на 1 кв. м склада. Состоит из вертикальных рам и стоек, объединенных в группы вертикальных плоскостей, портальных балок, объединяющих эти плоскости по верху рам в горизонтальную плоскость, направляющим, служащим для складирования грузов, и раскосным системам, придающим устойчивость всей конструкции. (Следует помнить, что с точки зрения строительной механики при высоких складах конструкции не бесспорны, поэтому не следует в угоду цене упрощать раскосные системы.) Используются по формуле: первый пришел - последний ушел. Можно улучшить формулу, если при многих каналах в линейке стеллажей закреплять канал за конкретным видом груза. Наиболее часто используются в холодильных камерах, где высока цена 1 куб. м камеры. При большой глубине оснащаются направляющими для штабелера. Направляющие для штабелера являются «изнашиваемой» деталью, т.к. нет направляющих, способных противостоять косому движению штабелера. Они служат лишь предупреждением водителю об опасности.
Антресольные стеллажи - это группа сборно-разборных конструкций, которая образует горизонтальную несущую площадку, застланную несущим настилом и рассчитанную на значительные горизонтальные нагрузки.
Консольные стеллажи предназначены для складирования длинномеров. уложенных на консоли поштучно, пакетированных или в специальной таре. Стеллажи бывают одно- и двухсторонними, имеют консоли горизонтальные со съемными упорами или переустанавливаемые на отрицательный угол. Длина консолей не должна превышать вылета основания ствола, а горизонтальные консоли должны иметь строительный подъем. Нельзя забывать опасностей трех опорных конструкций.
Патерностеры (по-русски - четки) - устоявшееся название штангового вертикально-замкнутого цепного конвейера (элеватора), известного под одноименным названием многокабинных лифтов, распространенных в начале 20 века. В настоящее время используется для складирования рулонных материалов, например линолеума, или в качестве автоматизированных картотек с автоматическим вызовом нужного адресата. Бывают состоящими из одной вертикальной нитки или с несколькими нитками. Имеют синхронизаторы движения цепей и натяжные устройства цепей.
Гравитационные стеллажи используют наклон рабочей поверхности для перемещения груза под действием гравитации. Бывают роликовые, рольганговые, тележечные. Бывают обычные, когда загрузка производится с верхней точки наклона и груз скатывается. Имеются обратные, когда груз заталкивается «на горку», а обратно он скатывается сам. Имеются конструкции, когда телескопически складываются тележки. Для длинных рольгангов встраивают замедляющие ролики, чтобы избежать возможных динамических воздействий, т.к. обычно угол наклона чуть выше угла трения и из-за их близости появляется неопределенность в движении груза. Сложность замедляющих роликов объясняется встраиванием в них планетарных центробежных регуляторов скорости. Гравитационные стеллажи наиболее часто используются в качестве промежуточного склада при согласовании потоков грузов на автоматизированных складах и питающих устройств при подборке грузов.
Полочные стеллажи - это стеллажи, несущим горизонтальным элементом которых является полка. Очевидно, что эти стеллажи используются для легких грузов до 60 кг и до 250 кг при наличии усиления полок, длина полок до 1200 мм. Однако их разнообразие велико. Это архивные и библиотечные стеллажи, стеллажи для запчастей, шкафы, мебельные стеллажи и др. Состоят из полок, выполняемых из тонкого листа часто с усилением и часто имеющих перфорацию для установки аксессуаров. Полки опираются на стенки или стойки, снабженные сквозной перфорацией, посредством зацепов или непосредственно на отгибы стенок. Стеллажи для боковой устойчивости оснащаются диагоналями, реже глухой задней стенкой или жесткими уголками в углах. Основное дополнение - это разделители разных конструкций: разделители полок, препятствующие смещению груза за заднюю кромку полки, и разделители груза, делящие полку по длине на секции.
К стеллажам можно отнести и сборные конструкции, состоящие из отдельных глухих контейнеров или сетчатых корзин. Если контейнеры фиксируются при установке одного на другой или закрепляются на стойках с фиксаторами, то образуются стенки контейнерных стеллажей. Если роль контейнеров выполняют штанги, например для навески бобин, то стеллаж штанговый.
Многие стеллажные системы бывают передвижными. Бывают передвижными фронтальные, высоких грузоподъемностей, консольные, полочные, штанговые. Их отличает установка на подкатные тележки, которые передвигаются, как правило, по рельсовому пути, и укомплектование тележек трансмиссиями механического или электропривода. Обязательным при электроприводе является оснащение блокировками наличия препятствий движению и устройствами электробезопасности. Жесткими при передвижных стеллажах являются требования к полам и уклонам рельсового пути, чтобы избежать самохода.
Все чаще начинают использоваться этажные стеллажи для складов мелко штучных грузов. Это связано с использованием ранее построенных высоких цехов и ангаров. Бывают стеллажи двух- и трехэтажные с шагом этажей 2.5 м. Стеллажи автономны, т.е. не связаны со строительными конструкциями. Состоят из сквозных стоек или рам на всю высоту стеллажа, на них закрепляются полки и опорные балки под настил площадок обслуживания. Настилы бывают глухими, решетчатыми или пробивными. Для доступа на этаж стеллажи оснащаются лестницами, а для загрузки этажа со штабелеров в перилах ограждения устраиваются проемы со створками. Иногда к ним пристраивают малые грузовые лифты.