Cuscinetti di rotazione per gru mobili: gru autocarrate, all-terrain e cingolate

Perché il servizio delle gru è diverso: il momento ribaltante governa tutto.

La maggior parte delle attrezzature rotanti carica un cuscinetto di rotazione principalmente in direzione assiale. Una gru presenta invece una condizione diversa. Quando il braccio si estende e solleva un carico a un determinato raggio, il momento ribaltante M_k può aumentare molto più rapidamente del carico assiale F_a. Una condizione operativa critica può quindi essere un carico relativamente leggero al raggio massimo, anziché il sollevamento nominale più pesante.

Con M elevato_k e F relativamente basso_a, un lato del cuscinetto viene premuto verso il basso mentre il lato opposto tende a sollevarsi, mettendo in trazione i bulloni di montaggio e sottoponendo i contatti della pista di rotolamento a cicli fino alle condizioni estreme. La selezione per gru non si basa quindi sulla sola capacità statica.

Un cuscinetto può rispettare una curva e non l’altra. Sulle macchine a braccio lungo la curva della bullonatura diventa spesso il limite governante. I metodi preliminari di catalogo possono utilizzare fattori di servizio intorno a f_L = 1.5 per gru mobili e circa 1.33 per il servizio di una gru di servizio, ma il fattore finale deve seguire il metodo di calcolo dell’OEM della gru, la norma applicabile e le condizioni operative.

Gru all-terrain, rough-terrain e autocarrate: quando aumentano le classi di capacità

Le gru su autocarro dedicate, le gru all-terrain e rough-terrain combinano elevati momenti ribaltanti con vincoli di ingombro rigorosi attorno al carro e alla piattaforma rotante. Le macchine piccole e di classe media iniziano comunemente con cuscinetti di rotazione a sfere a quattro punti di contatto a fila singola: serie 011/012 con dentatura esterna or serie 013/014 con dentatura interna.

Con l’aumento della capacità di sollevamento da circa la classe 25–60 t verso 100 t e oltre, una struttura a sfere a una fila può raggiungere il proprio limite economico per il valore combinato M_k + F_a. Mid-class machines can step up to cuscinetti a sfere a doppia fila con dentatura esterna serie 021/022 or cuscinetti a sfere a doppia fila con dentatura interna serie 023/024, aumentando la capacità assiale e di momento entro un ingombro diametrale controllato.

Due aspetti a livello di sistema determinano se la capacità calcolata viene effettivamente raggiunta sulla macchina. Il primo è rigidità della struttura di supporto: se la piattaforma rotante o il piano del carro si deforma sotto momento, il carico si concentra su un breve arco della pista di rotolamento. Il secondo è disciplina del precarico dei bulloni: la curva di capacità della bullonatura è valida solo quando sono presenti la classe di bulloni specificata, la condizione di lubrificazione, il metodo di serraggio e il precarico effettivamente raggiunto.

Gru cingolate: campo dei cuscinetti a rulli a tre file

Le gru cingolate combinano alcuni dei momenti più elevati della famiglia delle gru mobili con basse velocità di rotazione, strutture pesanti e lunga vita utile. La risposta standard ad alta capacità è la cuscinetto di rotazione a rulli a tre file: 131/132 con dentatura esterna, 133/134 con dentatura interna, or serie 130 senza dentatura.

File di rulli separate sopportano carico assiale, carico radiale e momento ribaltante, garantendo una capacità statica molto elevata per unità di diametro. Gli anelli di questa classe possono raggiungere circa Ø4.000 mm e oltre. Per servizio gravoso su gru viene comunemente specificato acciaio 42CrMo bonificato, con piste di rotolamento temprate a induzione e denti temprati ove richiesto.

Poiché le file portanti sono separate, i cuscinetti a tre file di rulli sono particolarmente sensibili alla rigidezza e alla planarità di entrambe le strutture di collegamento. Gli OEM di gru cingolate richiedono quindi comunemente misure delle superfici di appoggio, registrazioni del precarico dei bulloni e conferma della struttura di montaggio insieme ai documenti di ispezione del cuscinetto.

Cosa devono specificare gli OEM di gru: la checklist in sei punti

Una RFQ per gru contenente i seguenti sei elementi può normalmente essere esaminata e quotata con meno cicli di chiarimento:

1. Caso di caricoM_k, F_a and F_r per le condizioni governanti, oppure il diagramma di carico e la geometria necessari per ricavarle, oltre al fattore di servizio previsto.
2. Tempra della pista di rotolamentoDurezza superficiale richiesta, comunemente 55 HRC o superiore, e profondità efficace di tempra adeguata alla dimensione dei corpi volventi e al servizio.
3. Ambito NDTRequisiti di controllo ultrasonoro o con particelle magnetiche, identificazione della zona di transizione ed eventuali requisiti di witness o reporting del cliente.
4. GearingModulo, numero di denti, dentatura interna o esterna, fianchi temprati o non temprati, qualità della dentatura e gioco d’ingranamento richiesto.
5. Interfaccia bullonataSchema dei fori, fori passanti o filettati, classe dei bulloni, lunghezza di serraggio e ipotesi utilizzate nella verifica della capacità della bullonatura.
6. DocumentationCertificati materiali EN 10204 3.1, rapporti dimensionali, di durezza e gioco, registri di tracciabilità ed eventuale documentazione concordata con witness di terza parte.

Se uno qualsiasi di questi elementi rimane aperto, inviare il disegno e l’applicazione tramite il nostro Analisi del caso di carico. L’ingegneria MERYDOM verificherà i requisiti della pista di rotolamento e della bullonatura prima della quotazione e identificherà qualsiasi condizione al di fuori dell’intervallo verificato.

Cuscinetti sostitutivi per gru in servizio

I cuscinetti di rotazione delle gru sono componenti soggetti a usura con lunga vita, non strutture destinate a durare quanto la macchina. Aumento della coppia dell’azionamento di rotazione, rotazione irregolare, grasso grigio-metallico, rumore locale o crescita misurabile del gioco di inclinazione sono indicatori comuni della necessità di ispezione.

Per i progetti di sostituzione, MERYDOM può supportare l’identificazione partendo da marcatura del vecchio cuscinetto, dimensioni d’interfaccia, numero di denti, dati della dentatura e informazioni sulla macchina, quindi produrre secondo l’interfaccia di montaggio confermata. Il flusso di lavoro è simile alla logica di identificazione dei modelli utilizzata nel nostro Ricerca cuscinetti per escavatore, ma i progetti per gru richiedono inoltre modello macchina, numero di serie, configurazione del braccio e ambito della documentazione di sicurezza.

Evidenze di produzione e del fornitore verificabili

Gli OEM di gru e i ricostruttori richiedono normalmente più di una semplice corrispondenza di catalogo. MERYDOM pubblica le proprie ambiente di fabbrica, attrezzature di produzione e informazioni per la qualifica del fornitore. Attività produttiva corrente e approvata registrazioni delle visite clienti aiutano gli acquirenti a verificare che il sistema produttivo sia attivo e aperto alla revisione tecnica.

Capacità di ispezione, controllo della taratura, identificazione prodotto e tracciabilità sono documentati nella Sistema di controllo qualità MERYDOM.