Introducción

Carretilla estándar versus carretilla de carga centrada 

Una carretilla estándar, con la rueda al frente, coloca cerca de la mitad del peso de la carga en el operador. Una carretilla de carga centrada coloca la rueda en el centro de la carga, desplazando el 90% o más del peso a la rueda en lugar de al operador. Esto permite que la carretilla se utilice para acarreo a distancia en caminos angostos.

La carretilla de carga centrada es un antiguo diseño chino.  La carga se colocaba alrededor y encima de una rueda grande (aproximadamente 1 m de diámetro). Esto permitía que los operadores transportaran cargas pesadas (incluidos pasajeros) por muchos kilómetros en senderos angostos.  Un artículo excelente (De Decker, 2011) y un video (The Chronicler’s Tale, 2020), con enlaces conexos en la sección de Referencias, resume la historia de la carretilla china, y el lector interesado puede encontrar muchas imágenes y diseños adicionales en la internet.

Carretilla de bambú de carga centrada 

Características y capacidades del diseño 

ECHO desarrolló un diseño que se ha modificado a una escala menor para utilizar una llanta de bicicleta. Esta carretilla de carga centrada, cuya foto se presenta en la figura 1 y es el foco de este documento, puede construirse con bambú u otro material disponible en la localidad.  Diseñada para acarrear agua u otro material a largas distancias en senderos estrechos, se ha dimensionado para acarrear cuatro cubos de 5 galones (19 l).

Las pruebas demostraron que una persona podía transportar con facilidad 68 l de agua en terreno plano a lo largo de 3 km.  Si bien la carga pesaba 68 kg, sólo 8 kg recaían sobre el operador. Esto podría reducirse aún más al desplazar la carga hacia adelante, pero las pruebas se efectuaron con la carga centrada ligeramente detrás del eje de la rueda para mejorar el control. Una correa para los hombros  atada a las agarraderas permitía que los 8 kg fueran acarreados con facilidad mientras se mantenía una postura erguida. Las pruebas con una carretilla estándar encontraron que 25 kg o más recaían sobre el operador, en función del ángulo de elevación.

En colinas inclinadas se necesitará la ayuda de una segunda persona. Podría utilizarse una cuerda atada al frente al ir cuesta arriba. Al ir cuesta abajo se necesitará precaución pues no existen frenos. La llanta de bicicleta (neumático ISO 590/26 x 1 3/8) manejó rocas y raíces sin problema.

Consideraciones de diseño y modificaciones potenciales 

El diseño de la carretilla se puede modificar de modo que llene necesidades y condiciones locales, y se construya también con materiales locales. Si usted hace modificaciones o tiene otras ideas de diseño, por favor compártalas con nosotros y otros en ECHO Community.

El objetivo de diseño más importante de la carretilla es una estructura de carga que sea:

1. aproximadamente centrada en el eje de la rueda (en las dimensiones x y z),
2. tan angosta como práctica,
3. lo más cerca posible del suelo.

Nuestro diseño para acarrear cubos permitió que la rueda permaneciera expuesta. No obstante, para llevar otra carga, como madera, sería mejor cubrir la rueda con una estructura como la que aparece en la carretilla china ilustrada por De Decker (2011; véase la tercera imagen desde el inicio del artículo titulado, “How to Downsize a Transport Network: The Chinese Wheelbarrow [http://edn.link/6dxg96]”). Esto permite que la carga pueda apilarse o amarrarse contra (y encima de) la rueda.

Uno de los aspectos más desafiantes de la construcción es cómo unir el marco de la carretilla al eje de la rueda. Diseñamos una abrazadera de metal que cuelga del eje y soporta el marco. Esto quizás no sea práctico en todas partes.  Estamos muy interesados en enfoques alternativos para unir la rueda y el marco que sean lo suficientemente fuertes como para soportar cargas de distintos productos.

El bambú funcionó bien para construir carretillas y solo necesitó cortes y uniones básicos. No obstante, otros materiales disponibles localmente pueden funcionar igualmente bien. Al hacer las pruebas de prototipos, descubrimos que era importante utilizar material lo suficientemente fuerte para minimizar la flexión en el marco, especialmente los mangos. Una estructura acanalada mejora el control. A continuación se presentan las instrucciones para la carretilla que ECHO construyó y probó, incluyendo consejos adicionales para la construcción y el uso.

Construcción y uso 

La carretilla tiene seis componentes:

• Rueda 
• Marco de las agarraderas (mangos)/patas 
• Plataforma para carga 
• Marco de la rueda 
• Tortor (para retorcer alambre)
• Correa para los hombros

Se utilizó bambú para construir la carretilla. Al seleccionar el bambú, debe encontrarse un equilibrio entre grosor y rigidez, aunque se debe favorecer la rigidez, ya que es esencial para mantener el control de la carretilla. El bambú utilizado en nuestra construcción medía 5-6.5 cm (2-2.5 in) de diámetro.

Los tamaños aproximados para los distintos palos o varas de bambú utilizados en la construcción figuran en la Tabla 1. El tamaño real puede variar debido a las variaciones en el bambú y las necesidades del constructor local.

Se ha supuesto que el lector está familiarizado con los métodos básicos de construcción de bambú, especialmente la carpintería. Si no lo está, la Nota Técnica de ECHO 92, por Bielema (2018), titulada  “Bamboo for Construction [http://edn.link/tn92],” podría ser útil.

Paso 1 – La rueda 

Seleccione una rueda de bicicleta para la carretilla. La carretilla descrita aquí utiliza una rueda que se ajusta a un neumático ISO 590/26 x1 3/8. Cualquier rueda para una bicicleta de tamaño de adulto debe ser suficiente. 

Paso 2 – Marco de las agarraderas/patas 

El marco de agarraderas/patas se compone de dos agarraderas (asas, mangos), dos patas y dos travesaños de apoyo (Figura 2).

2A. Agarraderas 

Las dos agarraderas deben hacerse con bambú que sea lo suficientemente rígido para minimizar la flexión pero lo suficientemente angosto como para ser agarrado cómodamente con la mano. El bambú recto es aceptable, pero una ligera curva en los mangos permite que las muñecas estén en una posición más neutra al manejar la carretilla (observe la curva de la agarradera en la Figura 2). No es necesario que las agarraderas tengan la misma longitud.

2B. Travesaño  #1

La longitud del Travesaño #1 determina el ancho del área de carga efectiva. Para acarrear cubos estándar de 5 galones, este ancho debe ser de al menos 66 cm (26 pulgadas). Podría ser necesaria una mayor anchura si se utiliza un neumático ancho. Sin embargo, cuanto mayor es el ancho, más difícil es equilibrar la carretilla.

Se utiliza una unión boca de pez 1 para conectar el Travesaño #1 a las agarraderas, así que la longitud del bambú cortado para esta pieza debe tomar en cuenta los cortes para las uniones. Se puede esperar una longitud original de unos 71 cm (28 in).

Conecte el Travesaño #1 a las agarraderas a aproximadamente 89 cm (35 in) de la parte delantera de las mismas. Esta distancia determina la distancia hacia atrás en que los cubos  pueden colocarse en la plataforma de carga puesto que el borde de dichos cubos tocará el travesaño.

2C. Travesaño #2 

Éste también sirve como el soporte delantero para la plataforma de carga. Corte una unión boca de pez en cada agarradera para unir el Travesaño #2.

2D. Patas 

Una las patas en forma perpendicular a las agarraderas utilizando una unión boca de pez a aproximadamente 99 cm (39 in) de la parte delantera de las agarraderas.

Paso 3 – Plataforma de carga 

La plataforma de carga se construye con un travesaño adicional y cuatro palos que se apoyan en los Travesaños 2 y 3. Los dos Palos Exteriores son más largos que los dos Palos Interiores y se conectan a las patas (Figura 3).

3A. Palos Exteriores para la plataforma 

Determine la longitud de los Palos Exteriores para la plataforma. Cada palo se apoya encima del Travesaño #2, en el área dentro de las agarraderas, y está conectado a una pata a aproximadamente 20 cm (8 pulgadas) desde la parte inferior de la pata. El palo se une con clavijas, por lo que es vital que ambos extremos del palo terminen con un nudo que les aporte fortaleza. Se puede esperar una longitud total de aproximadamente 96.5 cm (38 in).

3B. Travesaño #3 

Fíjelo a la parte de abajo de los Palos Exteriores para la plataforma a aproximadamente 81.5 cm (32 in) del Travesaño #2.

3C. Palos Interiores para la plataforma 

Corte los palos pero todavía no los instale.

Paso 4 – Marco de la Rueda

El Marco de la Rueda soporta la plataforma de carga y se fija a la rueda utilizando dos abrazaderas. El Marco de la Rueda se compone de dos abrazaderas y dos Palos de Soporte del Marco de la Rueda.

4A. Abrazaderas

Las abrazaderas cuelgan del eje de la rueda y soportan los Postes del Marco de la Rueda. Existen muchas maneras de conectar la rueda a los Postes del Marco de la Rueda, y el mejor método dependerá de qué es lo que se dispone en la localidad y su asequibilidad.  Sin embargo, la unión debe ser lo suficientemente sólida para soportar el peso de la carga y varias tensiones durante el uso.

La abrazadera que construimos está hecha de una pieza de angular de hierro y una pieza de material plano, ambos de 0.6 cm (1/8 in) de espesor (Figura 4). El angular mide aproximadamente 15 cm (6 pulgadas) de largo y 5 cm (2 pulgadas) de ancho, y el acero plano mide aproximadamente 4 cm (1.5 in) de ancho por 12.5 cm (5 pulgadas) de largo. 

Se perfora un agujero cerca de un extremo de la pieza de acero plano para acomodar el eje de la bicicleta. Se perforan dos agujeros en el angular para acomodar dos pernos donde descansará el palo (Figuras 4 y 5). Se suelda la pieza de metal plana perpendicular al angular. Fije los soportes al eje de la rueda de modo que los soportes cuelguen del eje y angular se proyecte hacia fuera de la rueda.

4B. Palos de Soporte del Marco de la Rueda

Debido al peso soportado por los Palos de Soporte del Marco de la Rueda,  es importante que los palos tengan un nudo en cada extremo. Centre cada palo longitudinalmente en una de las abrazaderas y fíjelos con pernos.

4C. Fije el Marco de la Rueda a la plataforma de carga 

Coloque la carretilla boca abajo. Con el Marco de la Rueda también boca abajo, centre dicho marco de la rueda en la plataforma de carga lo mejor posible. El objetivo es centrar el eje a lo largo y ancho, asegurándose de que la rueda esté paralela a las agarraderas y perpendicular al suelo. Fije el Marco de la Rueda a la plataforma de carga con clavijas. Mantenga los palos paralelos al unirlos.

4D. Fije los Palos Interiores para la plataforma 

Coloque la carretilla con el lado derecho hacia arriba y una los Palos Interiores para la plataforma a los Travesaños #2 y #3. Sitúelos de forma que proporcionen una base estable para los cubos, pero evite las uniones donde el Marco de la Rueda se une a la Plataforma de Soporte (Figura 6).

Paso 5 – Tortor (para retorcer alambre)

Se añade un tortor para conectar directamente las agarraderas al Marco de la Rueda. Sin esto, la fuerza aplicada a las agarraderas para equilibrar o dirigir la carretilla debe transferirse a través de varias juntas de bambú antes de llegar al Marco de la rueda. El tortor, al apretar los alambres, también mejoran la rigidez de la carretilla.

Un tortor (también llamado Spanish windlass en inglés) es sencillamente un lazo de alambre, cuerda u otro material adecuado que se aprieta con una varita.2 Nosotros utilizamos cuerda de paracaídas. El material retorcido con un tortor se aprieta fácilmente con giros adicionales. 

Enrolle la cuerda alrededor de una agarradera detrás del Travesaño #1 y luego alrededor del Palo del Marco de la Rueda lo más lejos de la agarradera. Agregue una varita y apriete suavemente hasta que la cuerda se tense, pero no apriete demasiado. Después haga lo mismo con la otra agarradera para que las dos cuerdas retorcidas con sus tortores crucen justo por encima de la plataforma de carga (Figura 6). A continuación, alterne el ajuste de cada cuerda hasta que esté rígida. 

Paso 6 –  Correa para los hombros

Una correa o cuerda sobre los hombros y amarrada a las agarraderas puede hacer que el peso sea mucho más fácil de soportar (Figura 7). El acolchado debe usarse para transferir la mayor parte del peso a los hombros y no al cuello. Descubrimos una cuerda colocada correctamente permitía controlar la carretilla con un mínimo esfuerzo de las manos y los brazos, excepto en terrenos accidentados o colinas.

Consejos para cargar y transportar 

Si bien es útil para acarrear otras cosas además del agua, la carretilla está diseñada para transportar cuatro cubos de agua de 5 galones (19 l) (enlace de video [http://edn.link/tn101video]). Con la carretilla apoyada en sus patas, cargue los cubos de la parte de atrás, luego los de adelante. Usamos un pedazo de bambú sobre la rueda como espaciador para evitar que los cubos toquen la rueda (Figura 8). Luego se colocó una cuerda alrededor de la parte exterior de los bordes de los cubos para mantenerlos amarrados firmemente. Esta cuerda también se puede atar a las agarraderas o al Travesaño #1 para evitar que la carga se mueva en la plataforma, especialmente cuesta abajo.

La forma en que se coloca la carga en la plataforma puede afectar la manipulación. Colocar la carga más adelante reduce el peso transferido al operador. Sin embargo, puede agregar inestabilidad. Mover la carga hacia atrás agrega peso al operador, pero mejora la estabilidad. Con prueba y error, cada operador puede encontrar la ubicación ideal para su carga.

Cuando se acarrea agua, los cubos idealmente deben tener tapas de cierre ajustado. Sin embargo, en ausencia de tapas, encontramos que cintas plásticas desechadas, fijadas con un tubo interno u otro material adecuado, hicieron un trabajo razonablemente bueno para evitar que el agua se derramara, con no más de 17 l (4.5 galones) de agua en el cubo.

También encontramos que un deflector en cada cubo puede ser útil. Sin un deflector, el agua se derrama en cada cubo al mismo tiempo, lo que demanda un mayor esfuerzo para mantener el equilibrio de la carretilla. Un pedazo de plástico semirrígido colocado entre las paredes del cubo amortigua significativamente el derrame (Figura 9). Si cada deflector se coloca en un ángulo diferente, cualquier derrame residual no ocurre al mismo tiempo. El material del deflector debe poderse limpiarse con facilidad para evitar contaminar el agua potable.

Referencias