Una gru girevole è una macchina di sollevamento che ruota attorno a un asse verticale in modo che il carico possa essere posizionato ovunque all'interno del raggio di lavoro della gru senza spostare la nave, il camion o le fondamenta. Per una nave, la risposta pratica è semplice: se la gru deve posizionare i carichi lateralmente, su una banchina o tra le posizioni del ponte, specificare la rotazione; se si solleva solo in un arco fisso, una gru a braccio rigido o telescopica è generalmente più leggera, più economica e più facile da certificare. Il resto delle specifiche (capacità, coppia, trasmissione e classe) dovrebbero essere ricavati dal diagramma di carico, non da un singolo numero nel titolo.
Cosa definisce una gru girevole?
La rotazione è la rotazione attorno ad un asse verticale. Una gru girevole combina quindi un sistema di sollevamento del carico con un cuscinetto girevole, un braccio o un braccio e un sistema di controllo che consente all'operatore di posizionare il gancio con un raggio e un angolo specifici. Sul ponte, la rotazione è ciò che trasforma una gru da semplice argano in uno strumento di posizionamento.
I principali gruppi strutturali sono il piedistallo o colonna, la ralla e la trasmissione, il braccio, l'argano del paranco, il sistema di orzata e l'unità di potenza. Le gru idrauliche utilizzano un motore idraulico e un cambio sulla ralla; le gru elettriche utilizzano un motore e un freno; le gru diesel sono dotate di motore e pompa idraulica propri. L'interfaccia di controllo può essere una pulsantiera, un radiocomando o una cabina, a seconda del servizio e della visibilità.
Spesso si confondono due termini. La velocità di rotazione è la velocità angolare della gru, solitamente misurata in giri al minuto. La coppia di rotazione è il momento richiesto per avviare e arrestare la rotazione in base al carico, al vento e all'inclinazione dell'imbarcazione. Una gru con un diagramma di carico generoso ma una coppia di rotazione marginale si sentirà insicura in un mare al traverso, perché l'operatore non può arrestare il carico in modo fluido.
Rotazione vs non rotazione: la questione degli appalti
Scegliere la rotazione quando l'area di lavoro è bidimensionale; scegliere la non rotazione quando il sollevamento è ripetitivo e lo spazio sul ponte è limitato. Una gru non girevole può essere una scelta commerciale migliore per una piccola imbarcazione da lavoro che solleva solo le proprie scorte, perché evita la ralla, il freno di rotazione e il controllo di classe extra fornito con una struttura rotante.
Le gru girevoli guadagnano il loro costo in tre situazioni: trasferimento in banchina o da nave a nave, dove il gancio deve raggiungere oltre lo scafo; forniture offshore e lavori su piattaforme, in cui la gru deve seguire un bersaglio in movimento; e servizio generale sul ponte, in cui l'operatore deve posizionare un carico su un pallet o un portello specifico senza deformare la nave.
- Utilizzare la rotazione per sollevamenti laterali, movimentazione di tubi flessibili e trasferimento di negozi.
- Utilizzare la struttura non girevole per sale macchine ad arco fisso o gru di rifornimento.
- Confrontare la tabella di carico al raggio richiesto, non al gancio.
- Controllare il freno di rotazione e la funzione di abbassamento di emergenza prima dell'acquisto.
Configurazioni comuni di gru girevoli
La configurazione più comune della nave è una gru a bandiera montata su piedistallo con una ralla idraulica, un cilindro di orzata e un argano di sollevamento. Le gru a braccio portuale utilizzano lo stesso principio ma sono generalmente più grandi, più veloci e montate su un binario o su una fondazione fissa sulla banchina. Le gru offshore aggiungono la compensazione del sollevamento o il controllo della tensione costante, mentre le gru a ponte compatte possono utilizzare un motore di rotazione elettrico per una minore manutenzione.
Per un produttore, la suddivisione utile è per impegno e mansione piuttosto che per nome. Una gru di classe 2000 kN e una gru da piccolo magazzino possono entrambe ruotare, ma non condividono cuscinetti, freni o filosofia di controllo. Gli acquirenti dovrebbero richiedere un disegno della disposizione generale, il diagramma di carico e il calcolo della coppia di rotazione, non solo una cifra di capacità.
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Inizia con il diagramma di carico nel raggio del caso peggiore, quindi procedi all'indietro per definire la coppia di rotazione, la classe di servizio e la certificazione. Una gru che soddisfa il carico massimo solo al raggio minimo non è la stessa cosa di una gru che soddisfa il carico di lavoro allo sbraccio richiesto.
| Parametro | Cosa verificare | Effetto pratico |
|---|---|---|
| Capacità nominale e curva di carico | Capacità con raggio effettivo, lunghezza del braccio e altezza del gancio | Una gru da 20 t può sollevare solo 5 t a 12 m; l'utilizzo del numero del titolo può sovraccaricare il piedistallo. |
| Coppia e velocità di rotazione | Coppia di avvio/arresto a pieno carico, vento e sbandamento | Una coppia bassa provoca la deriva del carico e difficoltà a individuare il gancio. |
| Classe di servizio | Ciclo di lavoro ISO/FEM, avviamenti orari, carico medio | Una gru leggera utilizzata continuamente surriscalderà l'impianto idraulico e consumerà presto la ralla. |
| Tipo di guida | Idraulico, elettrico o diesel; classificazione delle aree pericolose | La scelta dell'azionamento modifica i requisiti di risposta, manutenzione, rumore e alimentazione. |
| Certificazione | Approvazione della società di classe per la bandiera della nave prevista | Senza il giusto certificato, la gru non può essere installata su una nave classificata. |
| Interfaccia strutturale | Schema dei bulloni del piedistallo, rinforzo del ponte, dettagli di saldatura | Una progettazione inadeguata delle fondazioni trasferisce le vibrazioni al piatto e riduce la durata della ralla. |
Trasmissione idraulica, elettrica o diesel?
L'azionamento idraulico è l'impostazione predefinita per le gru girevoli pesanti, l'azionamento elettrico è l'opzione più pulita quando la potenza della nave è affidabile e l'azionamento diesel è l'unica scelta pratica dove non esiste alimentazione elettrica. La decisione dovrebbe seguire l'equilibrio di potenza della nave e non solo il catalogo delle gru.
| Guidare | La migliore vestibilità | Principale compromesso |
|---|---|---|
| Idraulico | Carico elevato, rotazione frequente, servizio offshore e in coperta | Necessita di una centralina idraulica, raffreddamento dell'olio e controllo disciplinato della contaminazione. |
| Elettrico | Porto, navigazione interna e navi più piccole con potenza stabile | Le dimensioni del motore e del freno crescono rapidamente con il carico; meno tollerante agli avviamenti frequenti. |
| Diesel | Chiatte, siti remoti e navi senza adeguata capacità elettrica | Carburante, gas di scarico, rumore e manutenzione del motore aggiungono costi operativi. |
Su una gru idraulica, l'unità di potenza non è una merce. Determina la temperatura dell'olio, il filtraggio e la risposta del motore di rotazione. Specificare il volume del serbatoio, la potenza del refrigeratore e il livello di filtraggio rispetto al ciclo di lavoro effettivo anziché alla pressione nominale della gru.
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L'installazione inizia con la fondazione del ponte, non con la gru. Il piedistallo deve trasferire il momento ribaltante all'impalcato senza superare le sollecitazioni ammissibili o causare deformazioni locali. Ciò di solito significa placcatura rinforzata, piastre di inserimento o una fondazione dedicata collegata alla struttura longitudinale.
L'approvazione della classe è un vincolo di progettazione, non una formalità. Una gru su una nave classificata deve essere ispezionata per il suo dispositivo di sollevamento e l'indagine esaminerà il diagramma di carico, il freno di rotazione, gli interruttori di finecorsa, il sistema di abbassamento di emergenza e il collegamento strutturale. Se la nave cambia bandiera o classe, potrebbe essere necessario rivedere la documentazione della gru.
Per attrezzature di sollevamento montate sul ponte , l'interfaccia tra la base della gru e la struttura della nave merita la stessa attenzione della gru stessa. Il disallineamento della ralla, il precarico irregolare dei bulloni o una fondazione che si flette sotto carico si manifesteranno come rumore, perdite di olio e guasto prematuro dei cuscinetti.
Manutenzione, sicurezza e punti di guasto comuni
Le gru girevoli si guastano più spesso alla ralla, al sistema idraulico e all'interfaccia di controllo elettrico, non al gancio. Un piano di manutenzione incentrato su queste tre aree eviterà la maggior parte dei tempi di inattività non pianificati.
- Controllare il precarico e la corrosione dei bulloni della ralla ad ogni ispezione programmata.
- Lubrificare il cuscinetto orientabile e i denti dell'ingranaggio con il grasso specificato, non con un sostituto generico.
- Campiona l'olio idraulico e cambia i filtri in base alle condizioni, non solo nelle ore di calendario.
- Testare il freno di rotazione, la protezione da sovraccarico e l'abbassamento di emergenza prima di ogni operazione.
- Ispezionare gli interruttori di finecorsa, i cavi pendenti e le batterie del radiocomando.
- Registra l'andamento della temperatura e della pressione dell'olio per rilevare tempestivamente l'usura della pompa.
Le funzioni di sicurezza non sono accessori. Il limitatore di sovraccarico, il freno di rotazione e la valvola di abbassamento di emergenza devono essere testati sotto carico, poiché una gru che non riesce a fermare un carico oscillante costituisce un pericolo indipendentemente dalla sua capacità.
Domande frequenti
Qual è la differenza tra rotazione e orzata?
La rotazione fa ruotare la gru attorno ad un asse verticale. L'orzata solleva o abbassa il fiocco per modificare il raggio di lavoro. La maggior parte delle gru a ponte necessitano di entrambe le cose: orzare per raggiungere il carico e ruotare per posizionarlo.
Come scelgo la giusta capacità della gru girevole?
Utilizzare la tabella di carico al raggio massimo e con l'elenco e il vento peggiori previsti. Aggiungere il peso del blocco del gancio, delle imbracature e di qualsiasi dispositivo sotto il gancio. Quindi verificare che il piedistallo e il ponte possano sopportare il momento di ribaltamento risultante.
Una gru girevole idraulica è migliore di una elettrica?
La trasmissione idraulica generalmente garantisce una rotazione più fluida e una densità di coppia più elevata per carichi pesanti. La trazione elettrica è più pulita e più semplice laddove la potenza della nave è stabile e il ciclo di lavoro è leggero. La risposta giusta dipende dal carico, dall'utilizzo e dalla disponibilità di alimentazione.
Che certificazione deve avere una gru girevole?
Dovrebbe portare l'approvazione della società di classe richiesta dalla bandiera e dal commercio della nave. Le approvazioni comuni includono CCS, ABS, BV, DNV, LR, NK e KR. Il certificato deve corrispondere alla configurazione effettiva della gru e non a un modello generico.
Linea di fondo
Specificare una gru girevole dal diagramma di carico in corrispondenza del raggio di lavoro, quindi verificare la coppia di rotazione, la classe di servizio, il tipo di azionamento e l'approvazione della classe. La trasmissione idraulica rimane la scelta pratica per il servizio pesante sul ponte; la trazione elettrica è adatta a operazioni più leggere e più pulite; la trasmissione diesel copre le navi senza alimentazione affidabile. Ottieni le fondamenta e il percorso di certificazione fin dall'inizio e la gru passerà la sua vita a sollevare anziché aspettare la riparazione.
