Configurazione della gru a ponte nella progettazione di impianti per macchinari pesanti: parametri e layout

Nelle grandi fabbriche di macchinari, le gru sono attrezzature essenziali per la movimentazione dei materiali. Tra i tipi più comuni figurano gru a ponte, gru a portale, gru a semi-portale, gru sospese, E gru a pareteNelle officine di assemblaggio finale, dove i pezzi da lavorare sono grandi e pesanti, le gru possono avere capacità di sollevamento superiori a 100 tonnellate e altezze delle vie di corsa superiori a dieci metri. Una volta definiti il carico nominale, l'altezza delle vie di corsa e la campata, questi fattori influiscono direttamente sulla capacità produttiva e sui costi di costruzione. Pertanto, una corretta configurazione delle gru è fondamentale per soddisfare le esigenze di produzione, supportare le strategie di prodotto future, controllare i costi dell'impianto e garantire la sicurezza. Questo articolo illustra come configurare le gru in modo razionale nella progettazione di grandi impianti di produzione.

Determinazione dei parametri di base di una gru

I parametri di base di una gru includono la capacità di sollevamento nominale, l'altezza della pista (altezza di sollevamento), la campata e la classe di servizio.

Capacità di sollevamento nominale

Si riferisce al peso totale massimo che una gru può sollevare, inclusi eventuali dispositivi di sollevamento (o accessori) staccabili. Quando si progetta uno stabilimento, è essenziale comprendere il prodotto o il componente più pesante da sollevare e considerare possibili futuri aumenti delle dimensioni del prodotto dovuti alle tendenze del settore. Poiché la capacità della gru limita le dimensioni massime del prodotto dell'impianto, è necessario prevedere un margine per una potenziale crescita. È inoltre fondamentale non sottovalutare il peso del dispositivo di sollevamento stesso. Per motivi di sicurezza, il peso totale sollevato non deve superare la capacità nominale della gru.

Portata della gru

La campata è la distanza orizzontale tra i centri delle rotaie della pista di corsa lungo cui si muove la gru. È determinata dalla larghezza dell'officina, che a sua volta dipende dalle dimensioni dei prodotti, dallo spazio necessario per le operazioni e dalle manovre. Nelle grandi officine meccaniche, sono comuni campate di 30 o 36 m. La campata della gru è in genere pari alla larghezza dell'officina meno 1,5 m. Per le configurazioni di gru a doppio strato, la campata della gru al piano superiore deve essere allineata alla struttura dell'edificio.

Altezza della pista (altezza del binario)

L'altezza della pista di corsa si riferisce all'altezza massima del gancio richiesta, che dipende dall'altezza del carico da sollevare. Questa viene calcolata in base alle esigenze operative. In fase di progettazione, è necessario considerare le dimensioni del prodotto più grande e determinare l'altezza della pista di corsa della gru tramite i disegni prospettici. Per articoli di grandi dimensioni, è necessario includere nel calcolo anche l'altezza del dispositivo di sollevamento stesso.

• H1 rappresenta l'altezza di sollevamento netta del pezzo in lavorazione.
• H2 è l'altezza del pezzo in lavorazione.
• B indica la larghezza del pezzo in lavorazione.
• H3 è l'altezza della trave di sollevamento o dello spreader.
• H4 è la distanza verticale minima tra il gancio di sollevamento e la trave di sollevamento, determinata dall'angolo di inclinazione della fune metallica.
• H5 è l'altezza massima che può raggiungere il gancio della gru.
• H è l'elevazione massima della pista della gru.

L'altezza netta di sollevamento (H1) deve tenere conto dell'altezza necessaria per spostare il pezzo sulla piattaforma di prova o per caricarlo su un veicolo. Il pezzo ha un'altezza di H2 e una larghezza di B. Per garantire la sicurezza, l'angolo tra le funi metalliche e l'orizzontale non deve essere generalmente inferiore a 60°, il che determina l'altezza minima della fune metallica tra il gancio e il dispositivo di sollevamento (H4). Il limite di altezza del binario della gru (H) può essere calcolato come: H = H1 + H2 + H3 + H4 + H5. L'altezza progettata del binario della gru dell'officina deve superare questo limite.

Se si utilizza un sistema di gru a doppio strato, l'altezza del binario della gru superiore è limitata anche dall'altezza del binario della gru inferiore e dalle dimensioni della trave, ed è necessario mantenere una distanza di sicurezza tra le travi delle due gru. Nelle officine meccaniche di grandi dimensioni, dove le attrezzature sono alte, è necessario considerare anche la distanza tra la base della trave della gru e la parte superiore dell'attrezzatura quando si determina l'altezza del binario della gru.

Determinazione del compito di lavoro delle gru

La classe di servizio delle gru è un concetto chiave che riflette le loro caratteristiche operative e costituisce una base importante per garantire la sicurezza delle gru. La classificazione della classe di servizio di una gru si basa su due fattori che coprono l'intera vita utile del progetto: la frequenza di utilizzo e lo spettro di carico. In base a questi criteri, le gru sono classificate in otto classi di servizio, da A1 ad A8. In generale, le gru a ponte utilizzate nelle officine meccaniche e nei reparti di assemblaggio delle fabbriche meccaniche rientrano nella classe di servizio A5.

Configurazione e disposizione ragionevoli della gru

Nelle grandi officine di lavorazione meccanica e assemblaggio, gli spazi sono in genere ampi e il sollevamento dei pezzi è frequente. Soprattutto nelle officine di assemblaggio, le gru possono essere occupate per periodi prolungati a causa delle continue operazioni di sollevamento. Pertanto, la progettazione prevede spesso l'impiego di più gru. Una configurazione delle gru ben studiata gioca un ruolo fondamentale nel migliorare l'efficienza produttiva, ridurre i costi operativi e garantire la sicurezza operativa.

Durante l'assemblaggio finale nella produzione di macchinari su larga scala, la maggior parte dei componenti è costituita da pezzi di piccole e medie dimensioni, che rappresentano circa 70%-80% di tutti i componenti. Questi pezzi pesano in genere da diverse centinaia di chilogrammi a diverse tonnellate o persino decine di tonnellate. Poiché le operazioni di sollevamento sono frequenti e richiedono molto tempo, tali officine adottano comunemente sistemi di gru a doppio strato. I pezzi di piccole e medie dimensioni vengono movimentati principalmente dalle gru a livello inferiore, mentre i pezzi di grandi dimensioni o intere macchine vengono sollevati dalle gru a livello superiore.

Le gru di livello inferiore hanno generalmente una capacità di sollevamento non superiore a 50 tonnellate, con la maggior parte delle quali pari o inferiore a 32 tonnellate. Il numero di gru è in genere fissato a una ogni 50-60 metri di lunghezza dell'officina. Tuttavia, se le gru sono frequentemente occupate o la frequenza di sollevamento è elevata, è possibile installare più gru di piccole dimensioni (10 tonnellate o meno) in aree specifiche. Sono disponibili vari tipi di gru di piccole dimensioni, come le gru monotrave. gru a semi-cavalletto, gru a braccio mobile a parete, E gru a bandiera autoportantiTra queste, le gru a braccio mobile a parete sono particolarmente apprezzate nelle grandi officine meccaniche, grazie alla loro flessibilità, all'assenza di ostacoli sul pavimento e all'assenza di interferenze con le gru dei piani superiori.

Tuttavia, troppe gru sullo stesso binario possono interferire tra loro e ridurre l'efficienza operativa, rendendo fondamentale determinare ragionevolmente il numero di gru.

Per le gru di livello superiore, in genere viene installata una gru di grande portata, in grado di sollevare oltre 100 tonnellate o anche diverse centinaia di tonnellate, insieme a una gru più piccola con una capacità di sollevamento di 1 o 2 livelli inferiori. Poiché queste gru di grande portata sono costose e comportano elevati costi operativi, è necessario controllarne attentamente il numero.

Nella produzione effettiva, ove possibile, si dovrebbe dare la priorità alle gru poste più in basso e, ove fattibile, utilizzare gru più piccole anziché quelle di grande capacità.

Configurazione della gru per il ribaltamento di pezzi di grandi dimensioni

Nelle grandi officine meccaniche, è spesso necessario capovolgere pezzi pesanti e di grandi dimensioni. Per evitare urti improvvisi durante il processo, che potrebbero danneggiare la gru e l'edificio, è possibile utilizzare una gru con due carrelli. Ciò significa che una gru è dotata di due carrelli con la stessa capacità di sollevamento, mentre la capacità di sollevamento totale della gru rimane invariata.

Durante il funzionamento, i due carrelli sollevano contemporaneamente il pezzo fino a una certa altezza. Quindi, il Carrello 1 si abbassa lentamente fino a quando il pezzo non si trova in posizione verticale. Il Carrello 2 ruota quindi il pezzo di 180 gradi in aria. Dopodiché, il Carrello 1 solleva nuovamente il pezzo in posizione orizzontale. Infine, entrambi i carrelli abbassano lentamente il pezzo per completare il ribaltamento.

Conclusione

Nelle grandi fabbriche di macchinari, le officine di assemblaggio finale sono costose a causa della presenza di gru ad alto tonnellaggio e di edifici alti. Il tonnellaggio della gru e l'altezza delle rotaie determinano in larga misura sia i costi dell'officina che le dimensioni massime dei prodotti che la fabbrica può gestire.

Una configurazione della gru ben progettata garantisce una produzione fluida e un funzionamento sicuro. Pertanto, la progettazione dell'officina deve essere in linea con i piani di sviluppo del prodotto, definire le dimensioni massime del pezzo da lavorare e utilizzare calcoli accurati per scegliere la configurazione della gru più adatta.

Cindy

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Sono Cindy, con 10 anni di esperienza lavorativa nel settore delle gru e un bagaglio di conoscenze professionali accumulato. Ho scelto le gru soddisfacenti per oltre 500 clienti. Se hai esigenze o domande sulle gru, non esitare a contattarmi, userò la mia competenza ed esperienza pratica per aiutarti a risolvere il problema!