Descrizione Dettagliata
Gru ad afferraggio — Due motori, un unico cavo
Una gru ad afferraggio aziona due gruppi di motori indipendenti attraverso un unico cavo sospeso:
- Motore di sollevamento: Alza e abbassa l'intero gruppo di afferraggio — tipicamente il motore più grande (50–200 kW)
- Motore di apertura/chiusura benna: Aziona la benna a conchiglia o a petali — si apre per rilasciare il materiale, si chiude per afferrarlo
Il cavo di potenza combinato ha tipicamente 7 anime di potenza (3 sollevamento + 3 benna + 1 PE) oppure 8 (3 + 3 + 1 PE + 1 aggiuntiva), più 4–24 anime di controllo per finecorsa, sensori di posizione e segnali di stato della benna.
Perché i cavi per gru ad afferraggio si guastano prima dei cavi di sollevamento standard
| Fattore di sollecitazione | Cavo di sollevamento standard | Cavo per gru ad afferraggio |
|---|---|---|
| Cicli di flessione all'ora | 10–20 | 40–120 |
| Numero di funzioni alimentate | 1 (sollevamento) | 2 (sollevamento + benna) |
| Numero di anime | 4–5 | 11–30+ |
| Dinamica del cavo | Lineare su/giù | Su/giù + oscillazione di apertura/chiusura benna |
| Contatto con il materiale | Nessuno (sospeso) | Polvere di materiali alla rinfusa, bordi di rottami |
Il maggior numero di anime del cavo per gru ad afferraggio, il ciclaggio più veloce e l'oscillazione del meccanismo di afferraggio creano un movimento interno delle anime che accelera l'usura dell'isolamento. La separazione tramite velo in PET tra i gruppi di anime di potenza e controllo è essenziale per prevenire i guasti delle anime di controllo.
Note di costruzione del cavo ad afferraggio
- Disposizione delle anime specifica per l'afferraggio: Anime di potenza e controllo fisicamente separate da uno strato di velo in PET — previene il danneggiamento delle anime di controllo da parte dei conduttori di potenza adiacenti
- Conduttore Classe 6 di serie: Cordatura più fine rispetto alla Classe 5 — la flessibilità aggiuntiva è necessaria per le frequenze del ciclo di afferraggio
- Testato per il ciclo di afferraggio: La nostra vita nominale si basa su prove simulate del ciclo di afferraggio — movimento combinato di sollevamento + apertura/chiusura, non solo avvolgimento lineare
- Guaina in PUR di serie per materiali alla rinfusa: Carbone, minerale, grano, rottami — il PUR gestisce la polvere abrasiva meglio del CR
Disposizione delle anime di potenza e controllo
Il cavo combinato trasporta la potenza per due gruppi di motori e i segnali che li coordinano. Il gruppo di potenza impiega da 7 a un numero più tipico di anime di potenza: tre per il motore di sollevamento (U o V o W), tre per il motore benna (U o V o W) e una terra di protezione. Il gruppo di controllo impiega da 4 a 24 anime, dimensionate da 0,75 a 2,5 mm², che trasportano il feedback di finecorsa e sensore di posizione e i segnali di stato benna tra il controller della gru e il meccanismo benna. I conduttori di potenza usano rame IEC 60228 Classe 6 in sezioni da 10 a 120 mm².
I due gruppi di anime non sono mescolati a caso. Sono disposti in formazioni concentriche con uno strato di velo in PET tra i gruppi di potenza e controllo. Tale separatore è funzionale: durante il ciclo di afferraggio le anime di potenza trasportano correnti di commutazione e si muovono flessendo il cavo, e senza il velo l'isolamento delle anime di controllo sarebbe abraso dai conduttori maggiori adiacenti. L'isolamento delle anime è in gomma etilene propilene per le anime di potenza e in polipropilene per quelle di controllo, entrambi scelti per flessibilità e resistenza all'abrasione in flessione ciclica continua.
Selezione della guaina e carico meccanico
La guaina esterna è PUR o CR. Il PUR è lo standard per il servizio con materiali alla rinfusa: carbone, minerale, grano e rottami espongono il cavo a polveri abrasive e a bordi di rottami taglienti, e il composto PUR è classificato per un'abrasione Taber di 5 mg o meno. Il neoprene CR è offerto per servizio gravoso e, su richiesta, con riconoscimento MSHA per ambienti minerari. Entrambe le guaine resistono a olio e agenti atmosferici. Il PUR è classificato da -40°C a +80°C e il CR da -25°C a +70°C, perciò la scelta segue anche la temperatura ambiente più bassa dell'installazione.
Il peso sospeso e il carico dinamico dell'afferraggio sono sostenuti da un'anima portante centrale in funivia di filo d'acciaio zincato, che impedisce ai conduttori di rame di allungarsi. Una guaina interna in gomma CR opzionale può essere applicata sull'insieme delle anime per una protezione meccanica aggiuntiva.
Geometria del tamburo e vita del ciclo
Il cavo è progettato per l'avvolgimento motorizzato su tamburo con un rapporto diametro tamburo/diametro cavo (D/d) di almeno 10:1, con 12:1 consigliato. Un D/d maggiore riduce la curvatura di flessione sul tamburo ed è il singolo fattore più importante per estendere la vita di flessione. La vita nominale del ciclo di afferraggio è superiore a 200 000 cicli combinati di apertura o chiusura e sollevamento, cifra che riflette il regime di flessione doppio di una gru ad afferraggio: il cavo flesso ad ogni corsa di sollevamento e ad ogni corsa di apertura o chiusura benna, a una frequenza di flessione diverse volte superiore a quella di un cavo di sollevamento standard a funzione singola. La tensione nominale è 0,6 o 1 kV con tensione di prova 3 500 V CA, e la guaina è ritardante di fiamma secondo IEC 60332-1-2.