La fune metallica della gru è una fune d'acciaio avvolta elicoidale che trasferisce la forza di sollevamento dal tamburo della gru al blocco di carico. Si tratta di un componente di macchina di precisione: ogni filo, trefolo, direzione di avvolgimento e tipo di nucleo influisce sulla resistenza alla rottura, alla resistenza alla flessione e alla fatica e alla resistenza all'abrasione. Nelle applicazioni a bordo delle navi, la fune deve anche tollerare l'acqua salata, i carichi dinamici e l'avvolgimento stretto, il che rende la corretta selezione e disciplina di ispezione altrettanto importanti quanto la gru stessa.
Anatomia di una fune metallica di una gru
Tutte le funi delle gru condividono una struttura a tre livelli: i singoli fili sono trafilati secondo uno specifico grado di trazione, attorcigliati in trefoli e i trefoli sono disposti elicoidalmente attorno a un nucleo centrale. L'anima mantiene la corda rotonda sotto compressione. Tre tipi di nucleo dominano il servizio delle gru: nucleo in fibra (FC), che è flessibile ma privo di resistenza allo schiacciamento; nucleo di trefoli (WSC); e anima indipendente della fune metallica (IWRC), che resiste meglio allo schiacciamento ed è la scelta preferita per l'avvolgimento di tamburi multistrato sulle gru.
Due accordi laici contano allo stesso modo. Nell'avvolgimento regolare (RL), i fili nel trefolo esterno corrono in direzione opposta alla direzione del trefolo, il che conferisce una fune stabile e resistente agli attorcigliamenti. Nella disposizione di Lang (LL), i fili corrono nella stessa direzione dei trefoli, producendo una migliore resistenza all'abrasione e alla fatica da flessione ma una maggiore tendenza a ruotare sotto carico. Le funi multitrefolo e resistenti alla rotazione, come quelle da 35(L) x 7, combinano strati di trefoli interni ed esterni disposti in direzioni opposte per annullare la coppia e impedire la rotazione del carico durante il sollevamento a parte singola.
| Costruzione | Trefoli e fili per trefolo | Nucleo | Applicazione tipica nel servizio gru |
|---|---|---|---|
| 6x19 Sigillo | 6×19 | IWRC | Linee generali di sollevamento per gru mobili; buona resistenza all'abrasione superficiale |
| 6x36 Warrington-Seale | 6×36 | IWRC | Gru a braccio tralicciato e telescopiche; lunga durata alla fatica da flessione |
| 8x19 | 8×19 | IWRC | Gru più piccole; superficie di corsa più liscia |
| 35(L)x7 | 35×7 | Nucleo del filo | Gru a torre e traverse monoblocco; sollevamento resistente alla rotazione |
Come selezionare la fune metallica giusta per la gru
La selezione della fune inizia con la forza di rottura minima richiesta dalla progettazione della gru, quindi bilancia la fatica alla flessione, la resistenza all'abrasione e la resistenza alla rotazione rispetto alla geometria del tamburo e della puleggia dell'apparecchio.
Rispettare il rapporto D/d e il fattore di sicurezza
Il primo controllo è il rapporto tra i diametri del tamburo, della puleggia o del bilanciere e della fune (D/d). La pratica generale delle gru richiede un D/d di almeno 18:1 per le pulegge e 15:1 per i tamburi, con 22:1 o superiore consigliato per carichi di flessione severi. Il fattore di sicurezza di progettazione, ovvero la forza di rottura minima della fune divisa per il limite di carico di lavoro, è normalmente compreso tra 3,5 e 5,0 a seconda della società di classificazione e del tipo di servizio. Sulle gru navali le norme applicabili controllano questi valori, quindi la fune deve sempre soddisfare il dato certificato e non solo il catalogo del produttore.
Adattare la costruzione all'ambiente
- Acqua salata e atmosfere marine umide: scegli il filo zincato o un rivestimento di zinco pesante per rallentare la vaiolatura della corrosione.
- Forte abrasione contro pulegge e sezioni del boma: 6x19 Seale con IWRC resiste meglio all'usura superficiale.
- Flessione ripetuta con carichi dinamici elevati: 6x36 Warrington-Seale garantisce una maggiore durata alla fatica da flessione.
- Avvolgimento in un unico pezzo con rotazione del carico: una fune resistente alla rotazione come 35(L) x 7 riduce la rotazione e mantiene il carico sotto controllo.
Non sovradimensionare o sottodimensionare mai la corda
Montare una fune più resistente di quella per cui è stata progettata la gru non è automaticamente più sicuro. Una fune più grande aumenta la rigidità alla flessione, può saltare o schiacciarsi nelle scanalature del tamburo e aumenta la richiesta di coppia sulla trasmissione. Una fune più piccola riduce il margine di sicurezza e accelera la frantumazione del nucleo. Verificare sempre il profilo della scanalatura, l'angolo della flotta, la capacità di tenuta del freno e il meccanismo di equalizzazione prima di ordinare una sostituzione.
Modelli di gru di bordo per navi per il sollevamento pesante offshore Questa pagina descrive in dettaglio le gru a braccio telescopico, pieghevole e diritto con struttura di tipo marino e monitoraggio del carico. È utile per verificare le specifiche della gru che influiscono sulla scelta della fune e sulla compatibilità della scanalatura del tamburo. Visualizza il prodotto → Segni di danno e cause di guasto
La maggior parte dei guasti alle funi metalliche delle gru si sviluppano progressivamente, pertanto gli indicatori visivi rappresentano la prima linea di difesa.
- Fili rotti: fratture sulle corone dei trefoli esterni; scartare quando il conteggio in una lunghezza di tiro della fune raggiunge il valore standard applicabile.
- Riduzione del diametro: l'abrasione appiattisce i fili esterni e una fune usurata al di sotto del 90% del suo diametro nominale deve essere sostituita.
- Corrosione: vaiolature, polvere color ruggine o superfici irruvidite del filo riducono la resistenza alla fatica anche quando la corda sembra sana a distanza.
- Attorcigliamento e birdcaging: un attorcigliamento è una distorsione permanente che rovina la corda; la gabbia per uccelli appare quando i fili esterni si sollevano dal nucleo dopo un improvviso rilascio di coppia.
- Sporgenza dell'anima: l'anima emerge tra i trefoli esterni, indice che la corda è prossima al collasso strutturale.
- Danni dovuti al calore: lo scolorimento o l'azzurramento dei fili dovuto allo sfregamento o al fuoco riduce la capacità di trazione e non può essere ripristinato mediante oliatura.
Causa di guasto riscontrate nel servizio reale della gru
| Cause | Effetto osservato | Prevenzione |
|---|---|---|
| Sovraccarico | Allungamento permanente, fili spezzati, collasso del nucleo | Rispettare il limite di carico di lavoro e il fattore di sicurezza di progettazione |
| Lubrificazione insufficiente | Usura interna, corrosione, durata di piegatura ridotta | Lubrificare secondo un programma fisso con un lubrificante per corde compatibile |
| Disallineamento della puleggia | Usura concentrata su un lato della corda | Controllare l'allineamento della puleggia ad ogni ispezione |
| Avvolgimento non corretto | Schiacciamenti, avvolgimenti incrociati, rotture premature del filo | Controlla l'angolo della flotta e mantieni la tensione durante l'avvolgimento |
| Carico d'urto | Nucleo protrusion and birdcaging of outer strands | Evitare il caricamento rapido e il rilascio improvviso del carico |
Linee guida per l'ispezione e la sostituzione
Controllare visivamente la fune prima di ogni turno di lavoro ed effettuare un'ispezione dettagliata documentata una volta al mese o dopo 500 ore di lavoro, a seconda dell'evento che si verifica per primo. Eseguire un'ispezione aggiuntiva dopo qualsiasi sollevamento pesante o sospetto carico d'urto. Non aspettare che il criterio di scarto diventi drammatico.
- Pulire un tratto di corda nella sezione più utilizzata e contare i fili rotti.
- Misurare il diametro della fune con un calibro in diversi punti lungo il tamburo e sopra le pulegge.
- Verificare la presenza di corrosione, usura, piegature, gabbia per uccelli, sporgenza del nucleo e scolorimento dovuto al calore.
- Esaminare la terminazione e le prese per individuare eventuali crepe, cunei allentati o cavi tirati.
- Registrare i risultati nel registro della gru e confrontarli con le letture precedenti per tenere traccia del tasso di deterioramento.
Conservare una parte di riserva della nuova fune in un luogo asciutto e ventilato e annotare la data di sostituzione della fune sull'estremità del tamburo. Se la fune ha funzionato per un lungo periodo ma non presenta criteri di scarto, confermare l'estensione con il produttore dell'attrezzatura originale prima di continuare il servizio. Un piano di ispezione documentato prolunga inoltre la durata utile della gru argani e paranchi per navi , perché le condizioni del tamburo e della fune sono strettamente correlate.
Perché la scelta della fune è importante per le gru a ponte e gli argani
Su una nave, gli stessi principi governano le gru di coperta, gli argani da carico, i verricelli di ancoraggio e gli argani di ormeggio che movimentano le funi metalliche. Le dimensioni della scanalatura del tamburo, la capacità del freno e le fondazioni dell'impalcato sono tutte progettate attorno a un diametro specifico della fune. Una gru a ponte da 2000 kN, ad esempio, è certificata con una dimensione di fune definita, e il montaggio di un'altra costruzione modifica la distribuzione del carico, il comportamento alla flessione e gli intervalli di ispezione.
Quando ordinate l'attrezzatura di sollevamento, richiedete i dati del tamburo e della puleggia insieme alle specifiche della fune consigliata. Il manuale dovrebbe indicare la struttura della fune, la qualità del materiale, il tipo di nucleo e il lubrificante. Le indagini della società di classificazione richiedono che la fune montata corrisponda ai disegni approvati, quindi conservare il certificato e il rapporto di prova insieme al fascicolo della gru.
Opzioni verricello marino per operazioni di ancoraggio e ormeggio Gli argani idraulici, elettrici e diesel sono qui presentati con strutture resistenti alla corrosione e controllo della tensione. L'esame dei dati del verricello aiuta a confermare la capacità della fune e le prestazioni del freno prima di ordinare la fune metallica sostitutiva. Visualizza il prodotto → Il costo di una fune è piccolo rispetto al costo di una mancata ispezione o di un guasto imprevisto. Per dispositivi di sollevamento per carichi pesanti costruita per il lavoro offshore continuo, la fune metallica è importante quanto l'acciaio strutturale del boma stesso.
Domande frequenti
Con quale frequenza è necessario ispezionare la fune metallica di una gru?
Come minimo, un controllo visivo prima di ogni turno e un'ispezione dettagliata documentata mensilmente o dopo 500 ore di lavoro. In ambienti marini altamente corrosivi, l'intervallo di ispezione dettagliata viene spesso abbreviato dal perito di classe.
È possibile riparare la fune metallica di una gru danneggiata?
No. Giuntare, saldare o ricongiungere una fune funzionante nel sistema di sollevamento è generalmente vietato perché la giunzione non è in grado di ripristinare la resistenza originale e le prestazioni di flessione. Sostituire invece la lunghezza interessata o l'intera corda.
Qual è la durata tipica della fune metallica della gru?
Non esiste un calendario di vita fisso. La durata dipende dal numero di cicli di flessione, dal rapporto D/d, dalla lubrificazione, dal livello di carico e dall'ambiente. Le gru di bordo spesso sostituiscono la fune ogni uno o due anni, mentre le gru poco utilizzate possono funzionare più a lungo se non viene raggiunto alcun criterio di scarto.
Qual è la differenza tra fune metallica 6x19 e 6x36?
Le figure descrivono sei trefoli con 19 o 36 fili per trefolo. Una corda 6x19 ha fili esterni più grandi e resiste meglio all'abrasione; una corda 6x36 ha fili più piccoli e una maggiore resistenza alla fatica da flessione. Scegliere a seconda che la corda sia esposta principalmente ad usura o a flessioni ripetute.
