Gru a portale a rotazione completa. Gru a portale e il suo ruolo nel lavoro del porto. Varietà di gru a portale

29.03.2022

Gru a cavalletto

Le gru a bandiera a portale sono il tipo più comune di gru per la posa del calcestruzzo utilizzate nell'ingegneria idraulica per fornire benne di miscela di calcestruzzo da un cavalcavia a blocchi di costruzione. Essendo installate nell'area di meccanizzazione principale, queste gru servono tutti i lavori preparatori del complesso in calcestruzzo, e sono utilizzate anche in aree aperte per la manutenzione delle operazioni di montaggio e ricarica ampliate.

La gru a portale è una struttura portante: un portale che si muove lungo i binari su cui è installata una parte girevole della gru. Il portale è la principale differenza tra le gru a bandiera a portale e le gru a bandiera di altri design. La parte della gru rotante è unificata per l'installazione su varie strutture mobili di supporto (Fig. 31). Il portale della gru può bloccare più binari ferroviari (portali a uno, due, tre e più binari).

La capacità di sollevamento delle gru a cavalletto edilizie raggiunge i 20/30 g ad uno sbraccio di 50/20 m, che garantisce l'erogazione di conglomerato cementizio in vasche con capacità di 6 m3.

La profondità di abbassamento del gancio sotto la testata del binario della gru dipende dall'altezza del traliccio in cemento e raggiunge i 70 m o più; altezza di sollevamento del gancio sopra il binario della gru 36 m.

Le gru a portale di tipo edilizio sono realizzate esclusivamente con gru a gancio. I loro portali hanno una grande altezza, poiché sotto di essi possono essere trasportati capriate di rinforzo e altri materiali da costruzione di grandi dimensioni lungo il cavalcavia.

Le gru edili hanno le stesse elevate velocità di sollevamento delle gru di trasferimento. Tuttavia, le loro velocità di rotazione e i cambi di partenza sono leggermente inferiori a quelli di ricarica, il che è necessario per ridurre l'oscillazione del carico, che di solito è appeso a lunghe funi.

La capacità di sollevamento delle gru a cavalletto di tipo speciale raggiunge le 100 tonnellate e uno sbraccio fino a 50 m.

Una vista generale della gru a bandiera da cantiere è mostrata in fig. 32. I componenti principali della gru sono: braccio, telaio, telaio girevole, dispositivo di rotazione, portale, meccanismi per la rotazione della parte girevole, il sollevamento del carico e la modifica della portata, la cabina di comando della gru.

Il movimento della gru è effettuato da motori elettrici posti sui carrelli di azionamento del portale, da dove la rotazione viene trasmessa attraverso il riduttore alle ruote. L'azionamento individuale è comodo da usare e da riparare e non è così sensibile ai danni al portale.

Riso. 31. Schemi di gru a portale:
a - portale; b - semiportale; c - su un supporto triangolare (in pendenza); g - muovendosi lungo il portale; d - conchiglia con un bunker; 1 - tramoggia di carico; 2 - trasportatori; 3 - maniche

Tenendo conto del fatto che queste gru nelle condizioni di costruzione di ingegneria idraulica sono solitamente installate su scaffali alti in cemento, e tenendo anche presente l'ampia area sopravvento della gru e del carico, il numero di ruote motrici della gru è normalmente preso pari al 50% e talvolta al 100% della loro presenza totale, il che elimina il rischio di scivolamento.

Sulla fig. 33 mostra i tipici sottocarri delle gru a bandiera con una capacità di sollevamento di 3-25 tonnellate dell'impianto omonimo. Kirov. La gamba a portale della gru da tre tonnellate poggia direttamente sul carrello; per le gru da cinque tonnellate, la pressione della gamba del portale viene trasmessa allo stesso carrello e in aggiunta alla terza ruota; per le gru da 10 e 15 tonnellate, la gamba del portale attraverso il bilanciatore poggia sui carrelli guida e folli.

Riso. 32. Gru a bandiera a portale da costruzione: o - con tronco curvo e controvento flessibile; b - con tronco dritto e tutore rigido

Riso. 33. Tipi di sottocarri delle gru a portale: a - a due ruote; b ed e - a tre ruote; in - a quattro ruote; g - otto ruote

Per garantire il corretto movimento del portale lungo i percorsi, è necessario osservare:
a) installazione a una riga delle strisce di ciascun lato del portale e parallelismo reciproco delle linee delle ruote di entrambi i lati del portale;
b) uguaglianza dei diametri di tutte le ruote motrici;
c) il corretto profilo delle ruote. Il mancato rispetto di queste condizioni comporta una violazione della geometria del portale della gru e un'usura prematura del suo meccanismo di movimento.

Le gru a portale si distinguono principalmente per la disposizione dei bracci, che sono gli elementi più caratteristici che determinano sia la progettazione delle gru che le loro prestazioni.

I dispositivi a braccio, di norma, hanno un movimento orizzontale del carico e sono realizzati con bracci diritti o articolati di vario tipo.

Bracci articolati con meccanismo bilanciato per la modifica dello sbraccio assicurano la traiettoria orizzontale del movimento del carico sospeso sul gancio, che crea allo stesso tempo le condizioni per l'equilibrio del carico rispetto al meccanismo stesso.

Le più comuni sono le frecce articolate con movimento orizzontale dei bozzelli terminali, realizzate secondo uno dei seguenti schemi: a) una freccia con controvento flessibile (vedi Fig. 32, a) e b) una freccia con controvento rigido (vedi Fig. 32.6 ).

I bracci sono supportati dalle cerniere inferiori, che collegano i bracci al telaio girevole, e dalle aste del braccio, che collegano i bracci con i meccanismi per la modifica della portata e il bilanciamento con contrappesi.

Per l'ispezione e la manutenzione dei bozzelli di estremità del braccio, i bracci sono dotati di una scala con ringhiere e di una piattaforma.

I bracci della gru sono bilanciati da contrappesi mobili, selezionati in modo che il momento creato dal loro peso rispetto all'asse di rotazione della leva, per tutte le posizioni dei bracci, sia uguale al momento sullo stesso asse creato dal peso totale dei boma (boma, fiocco e tirante). Con questa disposizione, le frecce sono sempre in uno stato di equilibrio indifferente, e basta poco sforzo per cambiare la loro proiezione.

Poiché quando si modifica l'angolo di inclinazione (partenza) dei bracci articolati, il carico si sposta quasi orizzontalmente, durante l'esecuzione di questa operazione non viene consumata energia aggiuntiva per sollevare il carico.

L'utilizzo di bracci articolati e bilanciati consente di modificare in modo semplice e sicuro lo sbraccio di una gru con un carico, utilizzando questo movimento come principale movimento di lavoro, insieme ai movimenti di sollevamento e rotazione.

I meccanismi di cambio di partenza hanno solitamente una connessione cinematica rigida con il dispositivo del braccio per escludere movimenti spontanei dei bracci sotto l'azione delle forze orizzontali (vento, forze di inerzia, deviazione delle funi del carico dalla verticale, ecc.).

Riso. 34. Tipologie di meccanismi di cambio partenza

Sulla fig. 34 mostra i principali tipi di meccanismi di cambio di partenza: a cremagliera (a) con binari a ingranaggi o pignone, a vite (b) con madrevite o vite rotante, idraulico (c), settore (d), settore-manovella (e) e manovella- asta (e), in cui lo stepper è collegato direttamente alla freccia o al giogo. Il meccanismo a pignone e cremagliera è il più semplice di tutti i tipi, facile da fabbricare ed è sempre più utilizzato.

La parte rotante della gru (Fig. 35) poggia su un dispositivo di rotazione a forma di ruota, rulli o cuscinetti a sfere con un perno di centraggio (colonna) fissato nella struttura metallica del portale. Sul telaio della parte rotante sono presenti argani di sollevamento, meccanismi di rotazione e cambio: decollo, equipaggiamento elettrico e cabina con quadro di comando.

I meccanismi di rotazione delle gru con braccio a portale sono costituiti da una piattaforma girevole che sostiene e centra la parte girevole della gru e da un azionamento che ruota la parte girevole.

Riso. 35. La parte rotante della gru a portale sulla piattaforma girevole:
1 - leva con contrappeso del braccio; 2 - meccanismo a pignone e cremagliera per cambiare la partenza; 3 - verricello; 4 - meccanismo di rotazione

A seconda del tipo di dispositivo di rotazione, le gru si distinguono con un dispositivo montato su cerchi rotanti (ruote, rulli e valvole a sfera) e montato su colonne rotanti. I meccanismi di rotazione di solito hanno frizioni con limite di coppia e freni aperti controllati. Recentemente è stata utilizzata anche la trasmissione idraulica.

I meccanismi di sollevamento delle gru a bandiera ortal sono molto diversi. Le parti principali del meccanismo di sollevamento sono i dispositivi di presa del carico, i paranchi delle pulegge, l'argano di trasmissione, il sistema di controllo e i dispositivi di segnalazione e sicurezza. La disposizione e il design dei dispositivi di movimentazione del carico, degli argani e di altre unità, nonché lo schema di avvolgimento della fune dipendono dalla capacità di sollevamento, dallo scopo della gru e dal tipo di dispositivo del suo braccio.

Tutte le gru a portale sono dotate di limitatori di carico e indicatori di uscita del braccio.

Le gru semoventi a rotazione completa con braccio a portale sono ampiamente utilizzate per la posa di miscele di calcestruzzo da scaffalature per il trasporto di calcestruzzo nelle parti centrali e alte delle strutture. Queste gru sono particolarmente importanti quando si combinano lavori di costruzione e installazione nella costruzione di strutture idroelettriche, dove, insieme alla posa del calcestruzzo, viene eseguita una grande quantità di lavoro sull'installazione di strutture metalliche del compartimento del quadro e parti incorporate di unità idrauliche. Con la corretta posizione delle gru rispetto al vano scudo e ai tubi di aspirazione, sembra possibile servirle con l'intero fronte di posa del conglomerato cementizio e lavori di installazione sull'edificio della centrale.

L'installazione della gru deve essere eseguita sotto la guida di uno specialista esperto secondo un progetto pre-progettato per l'organizzazione dei lavori di installazione. Il metodo di montaggio dipende principalmente dai mezzi di montaggio disponibili, dalla loro capacità di carico e dall'altezza di sollevamento.

Durante il funzionamento delle gru a cavalletto, occorre prestare la massima attenzione allo stato dei binari ferroviari, al rispetto delle regole stabilite per il sollevamento del carico, garantendo la stabilità della gru nello stato di inattività e il rispetto delle norme di sicurezza. Durante il funzionamento delle gru, un sistema di riparazioni preventive e ordinarie, ispezione regolare delle gru, regolazione e lubrificazione dei singoli componenti e parti secondo le istruzioni di fabbrica, supervisione sistematica dello stato della struttura portante della gru e dei suoi meccanismi sono obbligatorio.

Il controllo della stabilità della gru con braccio a portale, sollevando (o abbassando) il carico massimo, viene effettuato tenendo conto dell'influenza delle forze inerziali e della pressione del vento diretta verso il carico con la testa di progetto per lo stato operativo della gru.

Per una gru senza carico, la verifica di stabilità viene effettuata tenendo conto dell'azione del vento con la testata di progetto per lo stato di fermo della gru.

Per categoria: - Piloni, chevres, portali e gru a bandiera

Una gru a cavalletto è un'attrezzatura per la movimentazione dei materiali con una grande capacità di sollevamento. Sul portale è installata una massiccia struttura girevole, che si muove lungo i binari. Questa tecnica viene utilizzata in aree aperte, perché ha un peso elevato e grandi dimensioni. A seconda del design, le gru a portale hanno diverse applicazioni.

Utilizzo di gru a portale

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Caratteristiche delle gru a portale portuali

Le gru portuali mobili vengono utilizzate per container e altri carichi pesanti. Tra le loro caratteristiche:

capacità di carico - 1,5-2 tonnellate;
partenza - 15-40 m;
disponibilità di attrezzature sostitutive.

Di norma, le macchine con una capacità di sollevamento superiore a 3 tonnellate sono dotate di ganci per carichi a pezzi e benne. Le pinze sono utilizzate in misura limitata, la maggior parte degli ascensori è dotata solo di un gancio. La capacità di carico rimane solitamente costante su tutte le partenze.

Tra le moderne gru mobili, i modelli universali sono i più richiesti, adatti a qualsiasi lavoro portuale. Sono caratterizzati da elevata efficienza e produttività, affrontano carichi pesanti in modo rapido ed efficiente.

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3 GRU A PORTALE. DESCRIZIONE. CARATTERISTICHE

3.1 Gru a portale.

Una gru a cavalletto è una complessa macchina di sollevamento e trasporto, la cui complessità progettuale è determinata dalla complessità delle operazioni tecnologiche e dai maggiori requisiti per l'accuratezza dell'esecuzione e del funzionamento della gru.

Figura 3.1 - Gru a portale. Forma generale.
carrello a 1 via;

4 contrappesi fissi;

Comando a 5 cabine;

6 cabine per meccanismi;

7-meccanismo per cambio partenza;

contrappeso mobile 8;

ragazzo 10 duro;

Attrezzatura da lavoro a 12 turni;

3.2 Classificazione delle gru a portale in base al loro scopo

In base al loro scopo funzionale, le gru a portale sono suddivise in: ricarica, assemblaggio, costruzione, costruzione navale (Fig. 3.2)

Figura 3.2 - Schema a blocchi della classificazione delle gru a portale
3.3 Gru a portale

Gru portuali. La capacità di sollevamento delle gru utilizzate nei porti per il carico di rinfuse varia da 1,5 a 20 tonnellate. Con una capacità di carico superiore a 3 tonnellate, sono solitamente forniti con attrezzature intercambiabili: benne per la movimentazione di carichi alla rinfusa e ganci per la movimentazione di carichi alla rinfusa. Per le gru con una capacità di sollevamento fino a 3 tonnellate comprese, l'uso delle pinze è molto limitato, vengono utilizzate principalmente per rifornire di carbone navi costiere e fluviali. Pertanto, per semplificare il meccanismo di sollevamento, tali gru sono solitamente realizzate solo con ganci. Per gli ormeggi marittimi specializzati con grandi quantità di carico alla rinfusa, è consigliabile utilizzare gru a benna con una capacità di sollevamento fino a 25 tonnellate.

Le gru portuali hanno solitamente una capacità di sollevamento costante su tutti gli sbracci. A seconda della larghezza dei magazzini di cordone e delle navi servite, le gru portuali hanno uno sbraccio massimo da 15 a 40 m (e 30 m sono solitamente 25). La sporgenza minima è ricavata da considerazioni di progettazione. Per servire l'area più grande da un'installazione di gru, si dovrebbe sforzarsi di avere questo sbalzo il più corto possibile. Lo scartamento del portale (la distanza tra gli assi delle rotaie della gru dipende dal numero di binari ferroviari bloccati dal portale. Di solito i portali sono realizzati a binario singolo, a tre binari, a doppio binario e. In alcuni casi, i portali sono sostituiti da semiportali a forma di L, in cui l'orditura orizzontale della struttura metallica da un lato poggia direttamente sui carrelli, rotolando su rotaie di gru posate sulle strutture portanti dei magazzini a cordone (Fig. 3.3) o su apposite cavalcavia.

Figura 3.3 - Gru semiportale
a diversi livelli (Fig. 3.4). Ciò consente di avvicinare l'asse di rotazione della gru alla nave in fase di scarico, senza ricorrere alla costruzione di costosi muri di terrapieno massiccio. Con grandi fluttuazioni del livello dell'acqua nel fiume durante le piene, i carrelli che corrono lungo il binario inferiore e parte della struttura metallica del semiportale spesso lavorano sott'acqua.

La parte girevole della gru su un portale a binario singolo è installata al centro della sua campata, su un portale a doppio binario a volte si sposta su una delle rotaie della gru, a seconda delle condizioni operative della gru. La parte rotante della gru su un portale a tre vie è talvolta mobile, il che aumenta l'area di servizio, ma complica il design della gru.

A causa dell'elevato costo della costruzione delle piste e dei terrapieni delle gru, la pressione sulle ruote di scorrimento delle gru è solitamente limitata a 20-30 tonnellate e, a seconda di questa pressione, viene determinato il numero di ruote di scorrimento.

Figura 3.4 - Gru a portale su semiportale di esecuzione speciale
Possibilità di utilizzo di gru a cavalletto per un'ampia gamma di operazioni:

▬ trasbordo di colli con l'ausilio di un gancio da carico;

▬ lavorare con carichi pesanti;

▬ Movimentazione rinfuse con pinza;

▬ lavorare con un magnete;

▬ movimentazione di rottami metallici mediante benna rettangolare;

▬ Movimentazione dei contenitori mediante spargitore.

Le gru con bunker (gru del tipo "canguro") sul portale (Fig. 5) vengono utilizzate per scaricare rinfuse da navi con un flusso di carico stabile.

La rotazione viene eliminata dal ciclo di lavoro della gru, aumentando così la produttività. Il movimento della benna dalla stiva al bunker e ritorno è fornito solo dai meccanismi di sollevamento e modifica della partenza. Dalla presa

Figura 3.5 - Gru a portale con bunker (tipo canguro)
il carico viene versato nel bunker e consegnato al magazzino tramite nastri trasportatori, uno o due dei quali sono montati su una gru. Le dimensioni del bunker in pianta, tenuto conto dell'oscillazione della benna sulle funi, sono significative. Per ridurre l'oscillazione, la lunghezza della sospensione dovrebbe essere la più corta possibile. Quando si sposta la gru lungo la nave, il bunker non deve sporgere verso il parapetto oltre le dimensioni del portale. Nella gru dell'impianto PTO loro. S. M. Kirov (Fig. 3.5, a) il bunker è reso girevole. Quando si scarica il carico dalla nave, la tramoggia viene installata orizzontalmente e quando la gru si sposta lungo il molo - verticalmente; allo stesso tempo il bunker non tocca le sovrastrutture della nave. Nella gru Kampnagel, per gli stessi motivi, il bunker è reso mobile (Fig. 5, b). Ciò consente di ridurre la lunghezza del movimento della benna e il peso del sistema del braccio.

3.4 Assemblaggio di gru per costruzioni navali e riparazioni navali

Le gru di montaggio sono progettate per lavorare con carichi di pezzi critici. Le gru per la costruzione navale e la riparazione navale sono generalmente montate su portali alti per servire meglio i lavori di montaggio e riparazione delle navi. Le gru a cavalletto installate sugli argini dei cantieri navali per il completamento delle navi a galla sono chiamate gru di allestimento. Sono anche utilizzati nella riparazione di navi in argini di riparazione e in bacini di carenaggio.

Le gru a portale utilizzate per assemblare gli scafi delle navi sugli scali di alaggio sono chiamate gru di scalo di alaggio (Fig. 3.6). La moderna tecnologia di costruzione delle navi prevede l'assemblaggio dello scafo della nave con unità di grandi dimensioni, quindi la capacità di sollevamento delle gru di scalo e di allestimento raggiunge le 80 tonnellate o più.

Figura 3.6 - Gru a doghe

L'altezza di sollevamento del gancio sopra la testa delle rotaie delle gru di montaggio (Fig. 3.7) raggiunge i 50 M. Di solito sono installati su speciali portali alti (Fig. 3.7) e, a partire da una capacità di sollevamento di 20 tonnellate o più , sono dotati di due ganci: principale e ausiliario.

Spesso le gru di montaggio hanno una capacità di sollevamento variabile a seconda dello sbraccio. Le velocità dei movimenti di lavoro di tali gru, a differenza delle gru di ricarica, sono assegnate piccole.

Per comodità di installazione dell'attrezzatura montata, il meccanismo di sollevamento principale e talvolta altri meccanismi della gru hanno una velocità (di atterraggio) aggiuntiva ridotta. Lo sbraccio massimo delle gru di montaggio raggiunge talvolta i 35-40 m.

Un apposito gruppo è costituito dalle gru portuali installate sulle fiancate dei pontili galleggianti (Fig. 3.8, 3.9 e 3.10), che servono per eseguire lavori all'interno dei pontili. Si muovono lungo il muro del molo lungo i binari con pochissimo

Figura 3.7 - Gru di montaggio

Figura 3.8 - Gru portuale con braccio a traliccio
scartamento da 3,0 a 4,5 m A questo proposito, è necessario adottare misure speciali per garantire la stabilità delle gru. La stabilità della gru è assicurata dai contrappesi sulla parte girevole e, se necessario, dal getto di calcestruzzo

Figura 3.9 - Gru portuale con braccio scatolato

Figura 3.10 - Applicazione gru portuali su pontili galleggianti (cantiere Riga)
supporti del portale. Oltre alle impugnature antifurto, le gru portuali sono dotate di impugnature antiribaltamento (toncer grips) che coprono costantemente le testate dei binari della gru e proteggono la gru da possibili ribaltamenti durante i sovraccarichi e trattengono la gru quando

vento di uragano laterale. Le rotaie della gru sulla banchina devono essere fissate saldamente per resistere alle forze di strappo. A volte i bracci delle gru portuali devono essere riposti in posizione retratta per tutta la durata del trasporto in alto mare. Le gru portuali sono progettate tenendo conto del rollio e dell'assetto della banchina.

3.5 Gru a portale edili

Le gru a portale edili sono utilizzate per la meccanizzazione dei lavori di costruzione. L'uso di gru a cavalletto in edilizia a causa del loro costo elevato è consigliabile solo quando si ricaricano grandi quantità di materiali, quando la gru lavora a lungo in un posto.

Figura 3.11 - Gru a portale da cantiere su scaffalatura in cemento
Attualmente le gru a portale trovano largo impiego nella realizzazione di dighe, chiuse e centrali di grandi centrali idroelettriche (Fig. 11) per la posa del calcestruzzo fornito in benne lungo un traliccio in calcestruzzo. La gru scarica le benne, che vengono portate lungo il cavalcavia sotto il portale della gru, e le consegna ai blocchi, dove le benne vengono svuotate e caricate nuovamente sui veicoli. Con l'aiuto di gru a cavalletto, vengono installate e installate casseforme (sotto forma di pannelli), capriate di rinforzo, lastre, gusci, parti incorporate di cancelli e turbine, ecc .. Alla fine della costruzione, queste gru vengono utilizzate per montare il attrezzatura principale.

Le gru a portale edili hanno solitamente una capacità di sollevamento di 10-20 tonnellate che può essere variabile a seconda della portata del braccio. La portata massima di queste gru dipende dalla larghezza delle dighe e raggiunge i 50 m, l'altezza del gancio sopra la testata delle rotaie della gru è di 36 m La profondità di abbassamento del gancio sotto la testata della rotaia della gru dipende dalla altezza del cavalcavia e raggiunge i 70 m o più.

Per garantire un'elevata produttività ad altezze di sollevamento così elevate, le gru edili hanno le stesse elevate velocità di sollevamento delle gru di trasferimento. Tuttavia, la velocità di virata e cambiamento

Figura 3.12 - Gru a cavalletto da cantiere con maggiore capacità di sollevamento nel porto di Baltimora, USA
le partenze per le gru edili sono leggermente inferiori a quelle per le gru di ricarica, a causa della necessità di ridurre l'oscillazione del carico, che di solito è sospeso su lunghe funi. Le gru edili sono realizzate solo con gru a gancio. I loro portali sono di grande altezza, poiché sotto di essi è possibile trasportare lungo il cavalcavia tralicci di rinforzo e gusci di tubazioni alle turbine (Fig. 3.12).

Quando si considerano vari tipi di gru a portale, è più corretto distinguerli in base agli schemi cinematici dei bracci, che determinano sia il design della gru nel suo insieme che le sue prestazioni.

Figura 3.13 - Braccio di sollevamento semplice
Un semplice braccio di sollevamento è mostrato in (Fig. 3.13) Tale braccio non fornisce il movimento orizzontale del carico quando si cambia la portata.

Lo squilibrio del peso del braccio e il sollevamento o l'abbassamento del carico durante la modifica della portata richiedono meccanismi molto potenti per modificare la portata, pertanto tali bracci si trovano solo nei vecchi tipi di gru. Le gru con bracci semplici hanno una produttività ridotta, poiché ci vuole molto tempo per sistemare il carico nella giusta posizione.

Attualmente, per le gru a portale vengono utilizzati bracci completamente o parzialmente bilanciati, che assicurano il movimento del carico lungo una traiettoria prossima all'orizzontale. La potenza dei motori dei meccanismi per modificare la portata di tali frecce viene spesa solo per superare l'attrito nei cardini delle frecce, far rotolare le corde sui blocchi e superare le resistenze del vento e inerziali. Di solito, una piccola parte della potenza viene spesa per un piccolo sollevamento e abbassamento del carico a causa della deviazione della sua traiettoria dall'esatta linea orizzontale e per superare la parte sbilanciata del momento dal peso del braccio.

Figura 3.14 - Braccio articolato con tronco profilato e tirante flessibile
Sono stati proposti e implementati numerosi schemi di bracci con movimento orizzontale del carico con cambio di portata. Di seguito sono riportati quattro schemi che hanno ricevuto l'uso più diffuso.

Il primo schema è costituito da frecce articolate con un tronco profilato e un tutore flessibile (Fig. 3.14). Il braccio è costituito dal braccio 3, dal tronco 1 e dal tirante 2. La parte curva del tronco è profilata in modo da garantire il movimento orizzontale del carico. La traiettoria dell'estremità del tronco dipende dalla posizione della fune del carico. Se la corda è parallela all'asse della freccia, l'estremità del tronco si sposta orizzontalmente. Con l'aiuto di una tale freccia, è possibile ottenere l'approssimazione più vicina della traiettoria del movimento del carico rispetto all'orizzontale quando si cambia la partenza.

Il secondo schema prevede frecce articolate con tronco diritto (Fig. 3.15) e con tutore rigido o flessibile.

Il tutore rigido del tronco, avente una larghezza sufficiente nella parte inferiore, riduce notevolmente la torsione della freccia sotto l'azione delle forze di inerzia applicate all'estremità del tronco e impedisce al tronco di ribaltarsi in caso di rottura del carico. A causa di queste proprietà, un tirante rigido è ampiamente utilizzato nelle gru a portale e nelle gru ad alta velocità.

Figura 3.15 - Braccio articolato con tronco dritto e tirante rigido.
con una grande capacità di carico (75-100 tonnellate). La capacità di sollevamento delle gru galleggianti dotate di jib di questo tipo raggiunge le 350 tonnellate.

Quando il tronco è flessibile, il peso della freccia è ridotto, ma aumenta il rischio di torcere la freccia e ribaltarsi sul tronco.

È stato sviluppato il design del braccio con una cerniera aggiuntiva, che garantisce la rotazione del tronco in direzione trasversale. Il tutore del tronco in questa freccia è realizzato sotto forma di un ramo della corda.

Quando si verificano forze trasversali all'estremità del tronco, quest'ultimo ruota senza torcere la freccia.

Gli svantaggi delle frecce con un tronco dritto includono una grande lunghezza del tronco, un peso elevato e una grande deriva in presenza di un tutore rigido.

Il terzo schema sono le frecce con paranchi a catena di equalizzazione. Tali frecce forniscono il movimento del carico lungo una linea vicina all'orizzontale. Per ridurre la lunghezza della fune del carico, a volte vengono utilizzati paranchi a catena di livellamento accorciati (Fig. 3.16).

Le frecce con pulegge di livellamento sono leggere, facili da fabbricare, facili da installare e consentono di posarle facilmente in posizione retratta.

Figura 3.16 - Braccio con paranco a catena di livellamento accorciato
Gli svantaggi di questi bracci includono la grande lunghezza delle funi dal carico alla testa del braccio a sbalzi bassi e, di conseguenza, una grande oscillazione del carico, nonché un maggiore consumo di funi da carico a causa della loro grande lunghezza e ulteriore usura dovuta al rotolamento sui blocchi quando la sporgenza cambia.

Il quarto schema sono i bracci con blocchi di livellamento situati su una leva oscillante e che tirano la fune del carico quando cambia la partenza (Fig. 3.17). La traiettoria del movimento del carico di tali frecce devia significativamente dall'orizzontale. Il miglioramento di questa traiettoria di solito causa una significativa complicazione del dispositivo boom. Il bilanciamento del peso proprio delle frecce in tutti e quattro gli schemi è ottenuto da un contrappeso mobile, che si trova su un bilanciere oscillante collegato da un'asta rigida alla freccia, o su una sospensione a cavo, una freccia collegata alla freccia.

Figura 3.17 - braccio con blocco di livellamento

3.7 Meccanismi di cambio partenza

I meccanismi di variazione dello sbraccio delle gru a portale devono avere un collegamento cinematico rigido con il braccio al fine di escludere movimenti spontanei di quest'ultimo sotto l'azione di forze orizzontali (vento, forze di inerzia, deviazione delle funi del carico dalla verticale, ecc.) .

I principali tipi di meccanismi di cambio di partenza sono: cremagliera e pignone (Fig. 3.18, a) con binari a ingranaggi o pignone; vite con dado rotante (Fig. 3.18, b) o con vite rotante, idraulica (Fig. 3.18, c), settore (Fig. 3.18, d); settore-manovella (Fig. 3.18, e) e manovella, in cui la biella è collegata direttamente al boma o al bilanciere (Fig. 3.18, f).

Figura 3.18 - Le principali tipologie di meccanismi di cambio in partenza: pignone e cremagliera; b - vite; c - idraulico; e - manovella del settore; e - manovella.

Dei tipi di cui sopra, il meccanismo a cremagliera è il più leggero e semplice da produrre ed è sempre più utilizzato dai produttori di gru.

Il meccanismo a vite non è più pesante del meccanismo a pignone e cremagliera, ma è più difficile e costoso da fabbricare e richiede un'attenta manutenzione e monitoraggio dello stato delle filettature dei dadi e delle viti durante il funzionamento delle gru.

Il meccanismo idraulico può fornire avviamenti e arresti molto fluidi del meccanismo, ma è complicato e costoso da fabbricare. Durante il funzionamento, richiede cure e supervisione qualificate.

Il meccanismo del settore è ingombrante, pesante e difficile da fabbricare.

Il meccanismo a manovella a settore è intermedio tra il meccanismo a settore e quello a manovella, è più semplice e leggero del meccanismo a settore.

Il manovellismo, purché le posizioni estreme del braccio corrispondano ai punti morti del meccanismo, è affidabile e sicuro nel funzionamento, in quanto non necessita di protezioni terminali ed esclude la possibilità che il braccio cada o si ribalti sulla gru quando va oltre le posizioni estreme. In peso, questo è uno dei meccanismi più pesanti.

3.8 Meccanismi di viaggio

3.8.1 Sistema di trasporto ferroviario.

Nella stragrande maggioranza delle moderne gru a cavalletto, i meccanismi di movimento sono realizzati con azionamenti individuali per ogni carrello di azionamento. La sincronizzazione degli azionamenti non viene eseguita elettricamente, ma a causa della rigidità dei portali.

Il numero di ruote motrici è solitamente il 25-100% del numero totale di ruote motrici. Un piccolo numero di ruote motrici è consentito solo quando la gru si muove lungo un percorso rigorosamente orizzontale posto su una base affidabile e con una piccola area sopravvento della gru e del carico. Se queste condizioni non vengono rispettate, può verificarsi lo slittamento delle ruote dei supporti della gru poco caricati.

Ci sono un gran numero di diversi design del telaio. I design più comuni con 16 ruote motrici: 8 motrici e 8 folli, ma possono essere disposte in modi diversi. La prima opzione prevede solo due carrelli guida posizionati diagonalmente sulle gambe del portale. Il motore di ogni carrello aziona quattro ruote motrici. Nella seconda versione sono presenti quattro carrelli motrici situati sotto tutte e quattro le gambe, il motore di ciascun carrello aziona due ruote motrici.

L'installazione di due motori di elevata potenza con un'adeguata apparecchiatura di controllo è più economica di quattro motori della stessa potenza totale, ma con quattro ruote motrici da un motore si ottiene una catena cinematica molto lunga (10 ingranaggi e una coppia di viti senza fine). Con due ruote motrici da un motore, la catena cinematica può essere notevolmente accorciata (3 marce e una coppia di viti senza fine), il che compensa ampiamente i costi aggiuntivi per l'installazione di quattro motori invece di due.

Con due motori, l'azionamento è meno affidabile, poiché se uno di essi si guasta, la gru non può muoversi, mentre è del tutto possibile un funzionamento temporaneo su tre motori invece di quattro. Con due motori si verificano spesso casi di sovraccarico di uno dei motori quando si lavora su binari della gru irregolari, quando il supporto su cui è installato l'altro motore viene spento a causa di un cedimento irregolare dei binari.

Le gru a cavalletto pesanti utilizzano sottocarri con un gran numero di ruote funzionanti. La Figura 3.19 mostra un tale carrello di una gru a portale da 75 ton dell'impianto PTO da cui prende il nome. Kirov su 10 ruote con due

Figura 3.19 - Carro di una gru da 75 tonnellate dell'impianto PTO intitolato a S. M. Kirov
motori. Una caratteristica di questo carrello è la disponibilità per l'ispezione o la riparazione di qualsiasi ruota funzionante. Queste ruote sono montate in scatole angolari rimovibili, ciascuna delle quali è fissata al telaio con due bulloni. Per rimuovere una qualsiasi ruota (carrello) è necessario svincolarla dal carico mediante un martinetto idraulico e un apposito dispositivo, dopodiché è sufficiente sollevare la ruota di 2-3 mm e farla rotolare lateralmente.

3.8.2 Sistema pneumatico di scorrimento delle ruote.

Kranbau Eberswalde ha reso le sue gru mobili. Il processo di allontanamento dal sistema di incatenamento su rotaia è iniziato in collaborazione con I-BAU di Amburgo con gru cingolate, con le prime gru mobili per container del sistema FEEDER SERVER a Ho Chi Minh City e con la produzione di due gru mobili per nastri trasportatori. La mobilità è ora prevista anche per la gru ad alte prestazioni, la gru portuale articolata AHC.

Il design della gru su rotaie AHC con capacità di movimentazione, sicurezza e affidabilità estremamente elevate è adattato alle esigenze del mercato sulla base della comprovata attrezzatura del meccanismo di traslazione del marchio Kirova.

Per non interferire con il flusso del traffico nel porto, vengono mantenuti i vantaggi di un portale alto. Il caricamento ottimale nei vagoni è possibile grazie alla copertura di due o più binari. Sono disponibili due opzioni di telaio:

▬ per la guida in linea retta e una piccola frequenza di movimento in curva. Telaio basato su un design modificato della gru di tipo RTG (Fig. 3.20).

Figura 3.20 - Carrelli gommati pneumatici che forniscono movimento lungo un percorso rettilineo
▬ Per una flessibilità completa, un carrello che offre la possibilità di girare sul posto. Comprovata attrezzatura dell'arco Kirov, riutilizzata nel campo dei mezzi per il trasporto di carichi pesanti. Una novità su scala globale: il server FEEDER ". (Fig. 3.21).

Figura 3.21 - Il sistema di scorrimento FEEDER SERVER offre piena mobilità: a - vista frontale; b - vista laterale
Vantaggi del sistema FEEDER SERVER:

▬ Struttura portante leggera in acciaio e carrello gru;

▬ Unità macchina standardizzate;

▬ Azionamenti modulari;

▬ Tempi di installazione brevi;

▬ Bassi costi di investimento;

▬ Bassi costi operativi;

▬ Mobilità;

▬ Alta efficienza;

▬ Bassa rumorosità;

▬ Versatili possibilità di applicazione.

3.9 Strutture portali

La diversità del design dei portali è spiegata dalla varietà dei requisiti per portali e gru, dalla differenza nelle tradizioni e nell'esperienza delle imprese di costruzione di gru e dalla scarsa conoscenza dei confini dell'uso razionale delle strutture dei portali. I portali differiscono nel tipo di fissaggio dei supporti alla traversa superiore (incernierati e rigidi) nel numero di collegamenti con la parte (tre e quattro supporti) nel modo in cui è formata la struttura (reticolo, telaio (vedi Fig. 3.22 a, b) telaio-torre (Fig. 3.22 , c), telaio-diagonale (Fig. 3.22, d), in base al numero di attacchi dei supporti alla traversa superiore: due- (Fig. 3.22, 6) e quattro -colonna (Fig. 3.22, a), ecc. Il design del portale è influenzato dal tipo di ralla: su un cerchio a più rulli, su una colonna rotante e su un cerchio di rotazione a sfera.

Figura 3.22 - Portali: a - telaio a quattro montanti; b - telaio a due colonne; in - frame-torre; g - cornice-diagonale
I portali a quattro colonne consumano più metallo rispetto ai portali a due colonne, ma sono meno soggetti a deformazioni, il che è importante per le gru di montaggio. Nei progetti di gru prodotti negli ultimi anni, sono ampiamente utilizzati portali a torre a telaio, in cui una torre cilindrica (Fig. 3.22, c), cilindrica o piramidale è fissata a un telaio

Figura 3.23 - Schemi dei portali: a - a binario unico; b - doppio binario; c - a tre vie

Figura 3.24 - Infisso portale quadricolonnato di impianto scatolare
disegni. Secondo le statistiche, l'uso di portali a doppia colonna e frame-tower è in espansione, mentre i portali a quattro colonne sono in calo.

3.10 Meccanismi di rotazione

Il meccanismo di rotazione della gru a cavalletto è costituito da un dispositivo di rotazione che supporta e centra la parte girevole e da un azionamento che ruota la parte girevole. A seconda del tipo di dispositivo di rotazione, le gru si distinguono su una colonna e su una piattaforma girevole.

Dispositivi di rotazione per gru su colonna.

Le gru a portale sulla colonna sono utilizzate in due tipi: con colonna fissa o rotante (Fig. 3.25).

Nel primo caso (Fig. 3.25, a), la colonna funge da continuazione del portale e la parte girevole ruota attorno ad essa. Il peso della parte rotante con il carico è percepito dal cuscinetto reggispinta nella parte superiore della colonna e il momento ribaltante - dai supporti radiali nella parte superiore della colonna e alla sua base.

Nelle gru con colonna girevole (Fig. 3.25, b), quest'ultima è solidale alla parte girevole. In questo caso il peso della parte rotante con il carico è sostenuto dal cuscinetto posto nella parte inferiore della colonna, e il momento ribaltante è sostenuto dai supporti radiali nella parte inferiore della colonna e nella parte superiore del portale . Le gru a colonna rotante sono le più utilizzate.

Figura 3.25 - Schema di appoggio gru su colonna: a - con colonna fissa; b - con una colonna rotante

Cuscinetti di rotazione per gru su piattaforma girevole.

Le gru a portale sul cerchio di rotazione sono utilizzate in due tipi: con dispositivi di rotazione su ruote e con rulli (o sfere).

Un dispositivo di rotazione su ruote di solito ha quattro supporti e, a seconda del carico, in ciascun supporto è installata una ruota o un carrello di bilanciamento a due ruote.

I dispositivi di rotazione a rulli sono realizzati con rulli conici o cilindrici (Fig. 3.26). Nel primo caso si tratta di un cuscinetto a rulli conici di grandi dimensioni, in cui entrambi gli anelli sono lavorati a macchina in un cono in modo che la generatrice di questi coni e l'asse di rotazione dei rulli si intersechino in un punto sull'asse di rotazione della parte rotante , mentre i rulli scorrono lungo le rotaie senza scivolare. Nel secondo caso i rulli hanno forma cilindrica, le superfici degli anelli sono due piani ei rulli rotolano con scorrimento.

Dispositivi di rotazione a sfera. Vengono utilizzati due tipi di cuscinetti a sfera: quelli che percepiscono solo il carico verticale e quelli che percepiscono il carico verticale, le forze orizzontali e il momento ribaltante. In tutti i casi di utilizzo di dispositivi a sfera per il loro normale funzionamento, è necessario fornire una rigidità significativamente maggiore di teste, portali e piattaforme girevoli rispetto ai dispositivi a rulli e ruote.

Figura 3.26 - Schemi dei dispositivi di rotazione a rulli: a - con rulli conici; b - con rulli cilindrici

3.11 Meccanismi di sollevamento

Nelle gru a benna, i più comuni sono i meccanismi di sollevamento, costituiti da due argani indipendenti - sollevamento e chiusura, senza collegamento né meccanico né elettrico, ciascuno dei quali è controllato dal proprio controller. Le maniglie dei controller di questi argani sono installate in modo che possano essere controllate separatamente o insieme (con una mano).

Gli argani sono costituiti da blocchi unificati separati (motore elettrico, freno, cambio, tamburo, cuscinetto principale del tamburo, giunti), installati su un telaio comune. Questo design degli argani garantisce il loro comodo assemblaggio con quasi nessun lavoro di regolazione e l'intercambiabilità dei singoli blocchi semplifica notevolmente l'organizzazione dei lavori di riparazione.

Come si può vedere dalla Figura 3.27, gli assi del motore elettrico, gli alberi di ingresso e di uscita del cambio e il tamburo di questi argani giacciono sulla stessa retta. Tale schema cosiddetto coassiale presenta una serie di vantaggi significativi rispetto a uno schema ad assi paralleli, vale a dire: dimensioni ridotte dell'argano in pianta, la possibilità di installare due argani affiancati mantenendo un facile accesso a tutte le loro parti per la manutenzione, un design notevolmente semplificato dei telai del verricello, peso del riduttore del riduttore.

Figura 3.27 - Argano di sollevamento della gru a benna

Meccanismi di sollevamento con gru a gancio. Le Figure 3.28 e 3.29 mostrano il verricello di una gru a portale con gancio da 10 tonnellate. Consiste degli stessi blocchi separati del verricello a conchiglia (Fig. 3.27), ma a differenza di esso, qui l'asse del motore e l'asse del tamburo sono paralleli tra loro. Il controllo della velocità necessario per le gru a gancio viene effettuato elettricamente.

Figura 3.28 Dispositivo di sollevamento della gru a gancio: 1 - freno, 2 - tamburo, 3 - motore, 4 - cambio.

Figura 3.29 - Schema cinematico di un argano con microdrive

Per il montaggio di gru a cavalletto utilizzate nei lavori di costruzione navale, riparazione navale, costruzione e installazione e in altri casi simili, è richiesta una gamma più ampia di controllo della velocità. A questo proposito, gli argani con il cosiddetto microdrive (Fig. 3.29) sono ampiamente utilizzati sulle gru di montaggio.

3.12 Attrezzature di lavoro

Le attrezzature di lavoro includono; divaricatori, pinze a doppia griffa, elettromagneti, pinze a più griffe, grucce a gancio, traverse.
un
b

in
G

Figura 3.30 - Attrezzature di lavoro: a - spandiconcime; b - presa a doppia ganascia; c - elettromagnete; g - presa a più ganasce

un
b

Figura 3.31 - Attrezzatura di lavoro: a - sospensione a gancio; b - traversata

3.13 Cabine

Cabine di controllo. Le cabine di comando della gru a portale (Fig. 3.32 e 3.33) si trovano solitamente sul telaio girevole, di fronte ad esso. Per garantire una buona visibilità dalla cabina, è più conveniente quando il suo asse coincide con l'asse di simmetria della gru.

Nella cabina di comando è installato un sedile per l'operatore della gru e nella parte posteriore della cabina di comando sono collocati i dispositivi di comando e le apparecchiature per l'illuminazione della gru (commander controller, trasformatori, quadro luci, ecc.).

Figura 3.32 - La cabina di comando della gru ZPTO li. SM Kirova

Figura 3.33 - Versione cabinata

gestione
Le apparecchiature elettriche che possono essere una fonte di calore (resistenze, avviatori, apparecchiature di commutazione), di norma, si trovano nella cabina dei meccanismi. Il pavimento della cabina di controllo deve essere coperto con un tappeto di gomma.

Cabine di meccanismi. I meccanismi della parte rotante delle gru a portale si trovano in cabine chiuse, impermeabili e non riscaldate (Fig. 3.34). Il meccanismo per modificare la portata del braccio è spesso installato in un'apposita cabina posta sulla piattaforma sopra la cabina dei meccanismi o

Figura 3.34 - Cabina dei meccanismi della gru ZPTO li. SM Kirova

nella parte superiore del telaio, e nelle gru con colonna - all'interno di quest'ultima. Oltre ai meccanismi, nel pozzetto sono posizionati pannelli e resistenze.

Una trave a I è solitamente imbullonata al telaio della sovrapposizione della cabina del macchinario, lungo la quale si muove un carrello a mano con un paranco per la manutenzione dei meccanismi e delle attrezzature installate nella cabina.

3.14 Dispositivi di sicurezza

Il principale dispositivo di sicurezza della gru a portale è il dispositivo limitatore di carico, che consiste in una cella di misura della forza, un amplificatore di misura e un dispositivo elettronico per la ricezione dei segnali, che mostra attraverso il dispositivo indicatore (pannello luminoso) i valori del carico sollevato dalla gru a portale. Il compito più importante del dispositivo elettronico della capacità di sollevamento della gru è quello di vietare il sovraccarico della gru a portale in caso di sollevamento di carichi eccessivi che superano la capacità di sollevamento consentita della gru e consente solo l'abbassamento del carico sollevato a il terreno.

Altri importanti dispositivi di sicurezza della gru includono un anemometro, che misura e registra continuamente la pressione del vento. Il principio di funzionamento dell'anemometro applicato si basa su un dispositivo a lama per misurare la velocità del vento. Al raggiungimento del valore di velocità del vento impostato nel dispositivo e al superamento del valore di velocità del vento ammissibile, il dispositivo anemometro emette dapprima un segnale di allerta, di avvertimento, e successivamente un comando di arresto dei movimenti e spegnimento della gru. Se la pressione del vento supera il valore di pressione preso in considerazione durante la progettazione della gru, il dispositivo anemometro attiva le pinze antifurto del binario e arresta il meccanismo di traslazione della gru.

La gru a portale è dotata di uno speciale sistema di protezione elettrica delle apparecchiature e delle apparecchiature elettriche utilizzate che, in caso di guasto alla rete, serve a proteggere le apparecchiature e le apparecchiature elettriche.

Ulteriori dispositivi di protezione e sicurezza per la gru comprendono vari dispositivi di blocco, dispositivi di protezione meccanica, finecorsa e finecorsa, il cui funzionamento avviene sotto l'azione di e insieme al sistema di controllo programmabile dei dispositivi di azionamento della gru, svolgono principalmente il ruolo di meccanismi e componenti di protezione della gru e in caso di situazioni estreme o di emergenza, limitano le posizioni estreme o emettono un segnale per inibire lo svolgimento di una determinata funzione.

In caso di emergenza sulla gru a portale, il suo funzionamento può anche essere interrotto dal pulsante di arresto di emergenza dalla cabina dell'operatore della gru, che, a sua volta, significa anche una sorta di misura protettiva per proteggere i dispositivi della gru.

Nell'interesse del funzionamento sicuro della gru a portale, su di essa vengono utilizzati i seguenti dispositivi di sicurezza e segnalazione:

Protezioni meccaniche:

▬ dispositivo antifurto per binario elettrico

Dispositivi di protezione elettrica della gru:

▬ sistema di protezione da contatto

▬ sistema di protezione da sovracorrente

▬ protezione contro le correnti di corto circuito

▬ protezione da tensione zero

▬ protezione contro i fulmini interna

▬ protezione da sovraccarico della gru

▬ protezione contro la posizione zero dei regolatori

▬ interruttori di emergenza

▬ protezione contro l'avviamento in stato chiuso di pinze antifurto ferroviarie (meccanismo di traslazione, portale)

Fermate limite:

▬ Finecorsa per le posizioni limite superiore e inferiore del carico

▬ Posizioni finali raggiunte più lunghe e più corte

▬ Limitatore di collisione per due gru che viaggiano sulle stesse vie di corsa

Dispositivi di misurazione utilizzati sulla gru:

▬ voltmetro

▬ amperometri

▬ Anemometro a pressione del vento

▬ misuratore di carico (limitatore di carico)

Allarmi gru:

▬ allarme sonoro e luminoso durante lo spostamento della gru

▬ avvisatore acustico

▬ sirena di allarme

▬ dispositivo di segnalazione (display) e pannello operatore sul quadro comandi della gru (ai fini della funzione di controllo delle modalità e dei parametri di funzionamento, segnalazione di errori e malfunzionamenti del sistema).

Il Baltiysky Zavod di San Pietroburgo, uno dei più antichi cantieri navali russi, che fino a poco tempo fa ha vissuto momenti difficili, è ora impegnato con il lavoro. Qui vengono costruite due navi gemelle della già varata Arktika, la rompighiaccio a propulsione nucleare più nuova e più potente del mondo. I nomi delle future navi sono "Ural" e "Siberia".

Cosa non ha imparato in URSS?

Passo dopo passo, gli scafi delle navi rompighiaccio vengono costruiti con nuove sezioni attaccate, ognuna delle quali ha dimensioni e peso impressionanti. Tale lavoro non può essere svolto senza gru di assemblaggio a portale ad alta capacità. Si chiamano portale non perché funzionino nel porto (come pensano alcuni), ma perché sono installati sul portale, una piattaforma su supporti ampiamente distanziati che rotolano lungo i binari. Le rotaie sono posate lungo i lati dei rompighiaccio in costruzione e le gru, spostandosi da un luogo all'altro, forniscono sempre più nuove parti al cantiere. Al cantiere si può vedere tutta la storia delle gru a portale nel nostro Paese negli ultimi decenni. Ecco un'esperta gru di costruzione sovietica, elaborata nello stabilimento di Kirov. Ecco un'auto più fresca: una gru prodotta in Finlandia. Questa è già l'era dell'estinzione della produzione interna: allora abbiamo pensato che avremmo acquistato il meglio all'estero, ei nostri cantieri navali e porti sono stati affidati ai prodotti di aziende tedesche e finlandesi. Ed ecco una novità degli ultimi anni: la gru SMM-4500. Questa macchina, eccezionale sotto molti aspetti, è stata realizzata dalla società SMM di San Pietroburgo, che un tempo era nata da un'impresa di riparazioni. La produzione di gru a portale è tornata in Russia.

La costruzione di un rompighiaccio nucleare viene effettuata con l'ausilio di gigantesche gru a portale, tra cui la novità russa SMM-4500 con una capacità di sollevamento di 100 tonnellate

"Le gru di questa classe di capacità di carico non sono mai state realizzate in URSS", afferma Alexander Zhuravlev, capo progettista della società SMM, "quindi non possiamo parlare del ritorno della produzione di gru a portale in Russia, ma di un passo qualitativamente nuovo in questo settore. La capacità di carico massima del nostro SMM-4500 è di 100 tonnellate, lo sbraccio è di 60 M. Puoi contare sulle dita dei produttori mondiali che sanno come costruire tali apparecchiature, principalmente finlandesi e tedeschi. Più Cina ultimamente.”

Quasi come la metropolitana

Il punto, infatti, non è nei numeri in quanto tali, ma nelle esigenze del cliente. "La SMM-4500 è l'unica gru della nostra azienda che, grazie alla portata del braccio, può trasportare il carico non solo sul lato vicino della nave in costruzione, ma anche sul lato opposto", spiega Nikolai Drozdov, capo dell'officina che si occupa di gru a portale. "Possiamo dire che siamo in grado di evadere l'ordine attuale proprio perché disponiamo di una macchina del genere".

SMM produce sia gru di montaggio (principalmente per la cantieristica navale) che di trasferimento (per lavori in porto). Il diagramma mostra come è organizzata la SMM-4500, una gru a portale di montaggio dello stabilimento baltico.

Il lavoro della gru si svolge da qualche parte lassù, all'altezza degli occhi, solo le parti inferiori del portale sostengono. La macchina si ferma, trasferisce il carico, dà un segnale e rotola lentamente verso una nuova posizione. Per una gru a portale di montaggio, a differenza di una gru portuale, la velocità non è così importante. Ciascuno dei quattro supporti poggia su otto ruote in acciaio, si distinguono da quelle ferroviarie per la presenza di una seconda flangia. Anche i binari sono speciali, i binari della gru sono più larghi e massicci. Otto ruote sono distribuite su quattro carrelli, che sono collegati al supporto da un sistema di bilanciamento del perno. "Non importa quanto accuratamente si posa il binario della gru", afferma Alexander Zhuravlev, "rimarranno comunque alcune irregolarità. Se rientrano nel quadro di GOST, va bene, tuttavia, collegando i carrelli a ruote al supporto non rigidamente, ma attraverso un sistema di bilanciamento del perno, consentiamo al nostro telaio di risolvere queste irregolarità. Ad esempio, non consentire alla ruota di penzolare dal binario, in quanto le ruote rimanenti subiranno un carico fuori progetto. Le ruote sono azionate da motori elettrici montati direttamente sui carrelli. Il sistema di alimentazione dell'SMM-4500 ricorda, stranamente, quello utilizzato nella metropolitana. Come sapete, il treno elettrico della metropolitana riceve energia dalla rotaia di contatto con l'ausilio di collettori di corrente installati su carrelli a ruote. Qui, accanto a una delle rotaie, è stata realizzata una trincea, coperta per sicurezza da tende di gomma flessibile. All'interno della trincea sono posate tre sbarre conduttrici di corrente. Con l'aiuto di uno speciale collettore di corrente, la gru sposta l'otturatore e rimuove una corrente trifase di 380 volt con un contatto a pattino.

gradini-petali

La sala macchine, l'elettronica e l'automazione, la cabina dell'operatore della gru: tutto questo si trova all'altezza di un edificio di 12-13 piani. La strada è esclusivamente a piedi. Per prima cosa, devi salire le ripide scale a forma di nave fino alla piattaforma superiore del portale, quindi salire la scala a chiocciola all'interno della colonna su cui si trova la gru. Mentre sali questa scala, non alzi gli occhi: è spaventoso pensare a quanti altri gradini ci sono davanti. Quando scendi, sembra che i gradini sottostanti si trasformino nei petali di un fiore rotante. Questa illusione ottica mi fa girare la testa. Uff! Al piano superiore, all'interno della piattaforma della sala macchine, si trova un grande salone circolare dove sono installati i meccanismi per la rotazione dell'impianto della gru. Gli argani del sollevamento principale e ausiliario si trovano al piano superiore. Le estremità dei cavi scompaiono in una fessura nel soffitto. Sopra la sala macchine, sulla cremagliera, è installato un meccanismo a pignone e cremagliera per modificare la portata del braccio.

La somiglianza con gli uccelli - una gru o un airone - è data alle gru a portale da un sistema a braccio articolato. Un altro elemento è attaccato al braccio principale su una cerniera: si chiama "becco", "oca" e talvolta "tronco". Tale sistema è stato inventato alla fine degli anni '30 in Germania. Quando il braccio principale cambia portata (cioè si alza o si abbassa), anche il carico sospeso da esso cambia inevitabilmente altezza. In un sistema articolato, il “tronco” esegue un movimento di compensazione, mantenendo il carico ad una determinata altezza. Ciò non richiede il lavoro di un argano di sollevamento, ovvero non viene sprecata energia extra. Sia durante i lavori di installazione che di ricarica, mantenere il carico allo stesso livello è un importante fattore di sicurezza.

La cabina dell'operatore della gru si trova all'altezza di un edificio di 12-13 piani e il percorso non è facile: prima salendo ripide scale, poi molti gradini lungo una scala a chiocciola.

E infine la cabina, dalla quale si comanda tutto questo macchinario. Prestare immediatamente attenzione alla vetratura panoramica. La cabina di pilotaggio offre un'ottima vista del territorio del famoso stabilimento, delle navi in costruzione e dell'intera isola Vasilyevsky. Da qualche parte in lontananza si erge la torre ancora incompiuta del Centro Lakhta. Sul posto di lavoro dell'operatore della gru (più precisamente, l'operatore della gru - le gru giganti del cantiere navale baltico sono gestite principalmente da donne) c'è una sedia comoda, due joystick sui lati e un display parametrico di fronte.

“Il comfort e l'ergonomia della cabina sono compiti prioritari per noi”, afferma Alexander Zhuravlev, “poiché sono direttamente correlati alla sicurezza sul lavoro. Ai vecchi tempi si prestava poca attenzione a questo: c'erano sedili scomodi nei taxi, sui quali era difficile lavorare per ore, non c'erano condizionatori d'aria. Le gru venivano quindi controllate mediante un sistema di relè-contattore e il movimento del controller richiedeva uno sforzo considerevole da parte dell'operatore della gru. Ora è tutto diverso. Il posto di lavoro è dotato di una comoda sedia ergonomica. Il controllo della frequenza degli azionamenti elettrici consente all'operatore della gru di eseguire movimenti fluidi e precisi utilizzando due joystick. Per aumentare la sicurezza del lavoro, installiamo sensori speciali che impediscono, ad esempio, la collisione dei bracci - e questo a volte accade, soprattutto quando le gru di movimentazione operano nel porto. D'altra parte, anche appendere l'intera gru con sensori sarebbe sbagliato: semplicemente non potrà funzionare a causa della costante riassicurazione dell'automazione. Tuttavia, il controllo della macchina è ancora in gran parte nelle mani di una persona, non di un computer. Anche se l'emergere di gru senza pilota è probabilmente una questione del prossimo futuro.

All'abisso virtuale

SMM-4500 non è più la più grande gru di montaggio prodotta in Russia. La macchina, costruita per un altro leggendario cantiere navale - SevMash a Severodvinsk, ha caratteristiche che, forse, non hanno eguali in Europa. Capacità di carico - 160 tonnellate, portata del braccio - 80 m, altezza di sollevamento - 75 m "Queste cifre potrebbero non impressionare una persona non iniziata", spiega Alexander Zhuravlev, "ma dietro ogni metro di aumento della portata del braccio c'è un compito ingegneristico molto difficile . Più lungo è il "braccio" della gru, più difficile è bilanciarlo. È necessario un contrappeso più pesante, ma la massa totale della macchina non può essere aumentata all'infinito. Non puoi risparmiare sulla riduzione del peso del portale: fornisce stabilità e non dovrebbe essere molto leggero. Il modo principale è ridurre la massa del sistema del braccio mantenendo un'elevata resistenza. Questo è lavorare con nuovi materiali, tipi di acciaio, tecnologie di saldatura”.

Accanto alla nuova gru a cavalletto russa SMM-4500, operativa dal 2014, macchine prodotte in URSS (a sinistra) e in Finlandia (a destra) stanno lavorando alla costruzione di rompighiaccio nucleari.

In SMM, le gru sono progettate utilizzando la modellazione 3D. Il modello creato al computer viene testato in ambienti software che simulano diversi carichi. Se vengono identificati punti deboli, il modello viene inviato al progettista per la revisione, quindi restituito a nuovi test virtuali. Ci possono essere molte di queste iterazioni. La rivoluzione virtuale non ha scavalcato il sistema di formazione degli operatori delle gru e del personale di servizio. SMM sta sviluppando un simulatore VR che consente non solo di padroneggiare il controllo di una gru in una modalità estremamente realistica, ma anche di vedere effettivamente ciascuno dei suoi nodi, per capire come funziona. Indossando gli occhiali per la realtà virtuale e prendendo in mano un joystick, ho provato: no, non lavorare sulla gru, ma semplicemente viaggiarci sopra. Ed eccomi qui in quota, accanto alla ringhiera della recinzione. E avevo paura: la ringhiera era virtuale e l'altezza ... l'altezza era spaventosa. Era una sensazione molto strana.

Figura 3.1 - Gru a portale. Forma generale.

carrello a 1 via;

Dispositivo rotante a 3 supporti;

4 contrappesi fissi;

Comando a 5 cabine;

6 cabine per meccanismi;

7-meccanismo per cambio partenza;

contrappeso mobile 8;

ragazzo 10 duro;

Attrezzatura da lavoro a 12 turni;

3.2 Classificazione delle gru a portale in base al loro scopo

In base al loro scopo funzionale, le gru a portale sono suddivise in: ricarica, assemblaggio, costruzione, costruzione navale (Fig. 3.2)

Figura 3.2 - Schema a blocchi della classificazione delle gru a portale

3.3 Gru a portale

Figura 3.3 - Gru semiportale

a diversi livelli (Fig. 3.4). Ciò consente di avvicinare l'asse di rotazione della gru alla nave in fase di scarico, senza ricorrere alla costruzione di costosi muri di terrapieno massiccio. Con grandi fluttuazioni del livello dell'acqua nel fiume durante le piene, i carrelli che corrono lungo il binario inferiore e parte della struttura metallica del semiportale spesso lavorano sott'acqua.

Figura 3.4 - Gru a portale su semiportale di esecuzione speciale

Possibilità di utilizzo di gru a cavalletto per un'ampia gamma di operazioni:

▬ trasbordo di colli con l'ausilio di un gancio da carico;

▬ lavorare con carichi pesanti;

▬ Movimentazione rinfuse con pinza;

▬ lavorare con un magnete;

▬ movimentazione di rottami metallici mediante benna rettangolare;

▬ Movimentazione dei contenitori mediante spargitore.

Le gru con bunker (gru del tipo "canguro") sul portale (Fig. 5) vengono utilizzate per scaricare rinfuse da navi con un flusso di carico stabile.

Figura 3.5 - Gru a portale con bunker (tipo canguro)

il carico viene versato nel bunker e consegnato al magazzino tramite nastri trasportatori, uno o due dei quali sono montati su una gru. Le dimensioni del bunker in pianta, tenuto conto dell'oscillazione della benna sulle funi, sono significative. Per ridurre l'oscillazione, la lunghezza della sospensione dovrebbe essere la più corta possibile. Quando si sposta la gru lungo la nave, il bunker non deve sporgere verso il parapetto oltre le dimensioni del portale. Nella gru dell'impianto PTO loro. S. M. Kirov (Fig. 3.5, a) il bunker è reso girevole. Quando si scarica il carico dalla nave, la tramoggia viene installata orizzontalmente e quando la gru si sposta lungo il molo - verticalmente; allo stesso tempo il bunker non tocca le sovrastrutture della nave. Nella gru Kampnagel, per gli stessi motivi, il bunker è reso mobile (Fig. 5, b). Ciò consente di ridurre la lunghezza del movimento della benna e il peso del sistema del braccio.

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