Come calcolare la deflessione della gru a ponte

Un carroponte è uno strumento essenziale per il sollevamento e il trasporto di carichi pesanti in ambienti industriali. Tuttavia, per garantire il funzionamento sicuro ed efficiente di un carroponte, è fondamentale comprendere la deflessione della gru. In questo articolo discuteremo cos'è la deflessione, perché è importante e come calcolare la deflessione di un carroponte.

Cos'è la deflessione?

La flessione è il grado in cui la struttura di una gru si piega o si deforma sotto carico. È un fattore essenziale da considerare quando si progetta, si aziona e si mantiene una gru a ponte. La flessione della gru può essere causata da vari fattori, tra cui la distribuzione del peso, l'accelerazione e le vibrazioni.

Perché la deflessione è importante?

La flessione di una gru a ponte può avere un impatto significativo sulla sua sicurezza ed efficienza. Se la struttura di una gru si flette troppo, può causare il ribaltamento della gru, mettendo a rischio l'operatore e chiunque si trovi nelle vicinanze. Inoltre, una flessione eccessiva può anche portare all'affaticamento dei componenti della gru, riducendone la durata utile e aumentando i costi di manutenzione.

Criteri di deflessione verticale

I criteri di deflessione verticale si riferiscono al rapporto massimo di deflessione (verticale) consentito per un dispositivo di sollevamento. La deflessione verticale è diversa da quella orizzontale, ma entrambe vengono prese in considerazione per le gru a ponte a binario chiuso. La deflessione verticale si riferisce al cambiamento di posizione del ponte, del binario o del braccio di una gru lungo l'asse verticale.

La maggior parte dei sistemi di gru sono realizzati con una deflessione approssimativa perché i produttori non hanno alcun controllo sull'installazione, sulla rigidità delle fondamenta o sulla variazione standard nelle tolleranze di spessore per tubazioni, tubi, piastre di acciaio e lamiere. Ciò significa che alcune variazioni al di sopra o al di sotto delle deflessioni definite dai produttori dovrebbero essere considerate normali. Tuttavia, quando le gru a ponte sono installate secondo il manuale di installazione standard e sottoposte a manutenzione secondo il manuale di manutenzione dell'installazione del produttore, puoi essere certo della sicurezza dei prodotti di sollevamento e della loro capacità di gestire le capacità nominali e gli standard di prestazione scelti.

Misurazione della deflessione per gli standard di sicurezza

Quando si misura la deflessione per gli standard di sicurezza, la deflessione viene misurata alla capacità 100%, anziché alla capacità 125%. Secondo gli standard ANSI (ANSI/ASME B30.2) per i test operativi e di funzionamento delle gru a ponte, "La deflessione standard deve essere misurata con un carico pari al 100% della capacità nominale e non deve superare la deflessione consentita specificata dallo standard di progettazione applicabile .” Per ciascun tipo di gru, il valore di deflessione varia a seconda della lunghezza, della portata o dello sbraccio totale della gru.

Calcolo della deflessione verticale

Per le gru a ponte con postazione di lavoro (cingoli chiusi), il valore di deflessione verticale è inferiore rispetto a quello delle gru a ponte più pesanti. Le gru a ponte con postazione di lavoro su cingoli chiusi hanno un limite di deflessione di L/450 dove "L" è la lunghezza, o campata, della gru. In altre parole, per determinare la flessione del vostro carroponte per postazione di lavoro, dovete prima conoscerne la campata o la lunghezza. Questa equazione viene generalmente misurata in pollici o centimetri perché la deflessione totale dovrebbe essere molto minore. Se la deflessione è superiore al valore misurato in pollici, potresti avere un problema.

Ad esempio, supponiamo di avere un ponte di 34 piedi su una gru a ponte per postazioni di lavoro. La flessione può essere determinata cambiando prima l'unità di misura da piedi a pollici. Un ponte di 34 piedi è lungo 408 pollici (piedi x 12 = pollici). Dividere 408 pollici per il limite di flessione specificato per le gru a ponte chiuse (L/450). Ciò darà una flessione inferiore a un pollice (0,9 pollici).

Calcolo della deflessione orizzontale

Sebbene la deflessione verticale sia importante da considerare per le gru a ponte, anche la deflessione orizzontale è un fattore critico per garantire la sicurezza e l'affidabilità delle attrezzature di sollevamento. La deflessione orizzontale è definita come lo spostamento della trave della via di corsa della gru sulla linea centrale quando è sotto un carico nominale completo.

La deflessione orizzontale di una gru viene generalmente misurata da un misuratore di deflessione o da strumenti di misurazione laser. Il misuratore di deflessione è un dispositivo che misura il movimento relativo della trave della via di corsa della gru sulla linea centrale a pieno carico. Gli strumenti di misurazione laser, invece, utilizzano un laser per misurare la distanza tra due punti per calcolare la deflessione.

La deflessione orizzontale ammissibile per i carroponti è solitamente fissata a 1/600 della campata per i carriponte e a 1/400 dell'altezza per le gru a bandiera. Tuttavia, questo può variare a seconda dello standard di progettazione specifico e delle specifiche del produttore.

Specifiche Organizzative

Come accennato in precedenza, i valori di deflessione ammissibili per i carroponti possono variare da gru a gru e da associazione ad associazione. Ecco perché è importante fare riferimento alle specifiche organizzative stabilite dal produttore o dall'associazione di riferimento durante la progettazione, installazione e manutenzione dei carroponti.

Ad esempio, la Crane Manufacturers Association of America (CMAA) stabilisce gli standard per le gru a ponte utilizzate in Nord America. La CMAA ha classificato i carroponti in sei classi di servizio in base alla gravità dell'uso previsto. Ciascuna classe di servizio ha specifiche diverse per la deflessione consentita, la capacità di carico e altri fattori.

Come calcolare la deflessione della gru a ponte?

La deflessione di un carroponte può essere calcolata utilizzando alcune formule diverse. Ecco i passaggi per calcolare la deflessione di un carroponte:

Passaggio 1: determinare il carico

Innanzitutto, determinare il peso del carico che la gru solleverà. Questo peso dovrebbe includere il peso del carico e il peso dell'attrezzatura di sollevamento.

Passaggio 2: determinare la distribuzione del carico

Successivamente, determina come verrà distribuito il peso del carico sulla struttura della gru. Questo può variare a seconda del design della gru, dell'attrezzatura di sollevamento utilizzata e della forma e delle dimensioni del carico.

Passaggio 3: calcolare la deflessione

Dopo aver determinato il carico e la distribuzione del carico, è possibile calcolare la flessione della gru utilizzando la seguente formula:

Deflessione = (5 x Carico x Distanza^4) / (384 x Modulo di elasticità x Momento di inerzia)

Dove:

Carico = il peso del carico da sollevare

Distanza = la distanza dal centro del carico al punto in cui viene misurata la deflessione

Modulo di elasticità = misura della rigidità e della resistenza alla deformazione di un materiale

Momento di inerzia = misura della resistenza di una struttura alla flessione

Fattori che influenzano la deflessione

Diversi fattori possono influenzare la deflessione di un carroponte. Ecco alcuni dei fattori più significativi da considerare:

Peso del carico

Il peso del carico è uno dei fattori più critici che influenzano la deflessione. Più pesante è il carico, maggiore sarà la flessione della gru.

Distribuzione del carico

Anche il modo in cui il peso del carico è distribuito sulla struttura della gru può avere un impatto sulla flessione. Una distribuzione non uniforme del peso può causare una maggiore flessione della gru in alcune aree rispetto ad altre.

Progettazione di gru

Anche il design della gru stessa può avere un impatto sulla flessione. Fattori come la lunghezza del braccio della gru, il tipo di attrezzatura di sollevamento utilizzata e il peso complessivo della gru possono tutti influenzare la flessione della gru sotto carico.

Manutenzione della gru

Infine, anche la manutenzione della gru può avere un impatto sulla flessione. Nel tempo, l'usura dei componenti della gru può causare una maggiore flessione della gru sotto carico.

Il calcolo della deflessione di un carroponte è essenziale per garantire la sicurezza e l'efficienza della gru. Comprendendo cos'è la deflessione, perché è importante e come calcolarla, gli operatori di gru e i professionisti della manutenzione possono mantenere le loro gru in condizioni ottimali e ridurre al minimo il rischio di incidenti.