Descrizione Dettagliata
L'Avvolgitore di Cavo della Gru a Ponte — Come Funziona
Il motore dell'argano di una gru a ponte non è sul gancio — è montato sul carrello, che viaggia lungo la trave del ponte. Il cavo di alimentazione deve seguire il movimento dell'argano: quando il gancio scende di 15 metri, 15 metri di cavo devono essere svolti dal tamburo motorizzato. Quando sale, gli stessi 15 metri devono essere riavvolti, strato per strato, giro dopo giro.
Il cavo per avvolgimento è avvolto su un tamburo motorizzato che ruota per seguire la velocità dell'argano — svolgendo il cavo quando il gancio scende, avvolgendolo quando sale. La specifica del cavo è definita dalla geometria del tamburo:
- Diametro del tamburo (D) ÷ diametro del cavo (d) = il rapporto D/d — determina la sollecitazione di flessione
- Numero di strati di avvolgimento — determina la compressione sugli strati più interni del cavo
- Velocità di avvolgimento — tipicamente 10–30 m/min per le gru a ponte — influisce sull'accumulo di calore dovuto alla flessione
Anima in Filo di Acciaio — Il Design a Doppia Funzione
Il filo di acciaio centrale svolge due scopi — uno meccanico, uno elettrico. Questa doppia funzione riduce il diametro esterno complessivo del cavo e semplifica la terminazione:
- Meccanico (primario): Il filo di acciaio sopporta il peso proprio del cavo mentre pende verticalmente. Per un cavo che pesa 0.8 kg/m su un sollevamento di 15 metri, l'anima in acciaio sostiene 12 kg di peso sospeso — trascurabile per l'acciaio ma significativo per conduttori di rame che si allungherebbero e si snervassero sotto tensione sostenuta
- Elettrico (secondario): Il filo di acciaio funge da conduttore di messa a terra (PE). L'acciaio ha una resistenza maggiore del rame, ma per la corrente di guasto — non per il carico continuo — la sezione trasversale è più che adeguata. L'anima in acciaio è tipicamente dimensionata 50–100% più grande del conduttore PE di rame equivalente per compensare la maggiore resistività
Costruzione di Conduttori e Isolamento
I conduttori di alimentazione sono in rame nudo secondo IEC 60228 Classe 5 o Classe 6, di sezione 4–70 mm², e cordati in modo concentrico attorno all'anima centrale in filo di acciaio. La cordatura di Classe 5 e Classe 6 è abbastanza fine da avvolgersi e svolgersi regolarmente sul tamburo motorizzato alla velocità di avvolgimento della gru a ponte fino a 30 m/min senza incrudimento del rame. L'isolamento dei conduttori è EPR o PVC, scelto per resistenza all'umidità e flessibilità.
I conduttori di controllo opzionali, da 2 a 8 conduttori in rame nudo di 0.75–2.5 mm² secondo IEC 60228 Classe 5, possono essere integrati nello stesso cavo in modo che alimentazione e controllo si avvolgano su un unico tamburo. Ciò elimina la necessità di un tamburo di controllo separato sul ponte della gru. Una guaina interna opzionale in CR o NBR può essere applicata sull'insieme dei conduttori per una protezione meccanica aggiuntiva.
Selezione della Guaina e Classificazione Meccanica
La guaina esterna è neoprene CR di 1.5–2.0 mm di colore nero, o un composto PVC/NBR di 1.5–2.0 mm di colore nero. Il CR è classificato da -25°C a +70°C e il PVC o NBR da -15°C a +70°C, pertanto la selezione della guaina segue la temperatura ambiente più bassa dell'installazione. CR, PVC o NBR è lo standard conveniente per l'avvolgimento di gru a ponte industriali interne.
L'anima centrale in filo di acciaio zincato è classificata a 1 770 N/mm² e sopporta un carico di lavoro di 10–25 kN a seconda dell'applicazione. La sua doppia funzione è meccanica ed elettrica: sostiene il peso sospeso del cavo e funge da conduttore di messa a terra delle apparecchiature (PE), eliminando la necessità di un'anima di terra in rame separata e riducendo il diametro esterno del cavo di circa un diametro di conduttore.
Velocità di Avvolgimento e Durata dei Cicli
Il cavo è costruito per l'avvolgimento su tamburo motorizzato con un rapporto diametro del tamburo su diametro del cavo (D o d) di almeno 10:1, con 12:1 consigliato. La tensione nominale è di 0.6/1 kV con una tensione di prova di 3 500 V AC per 5 minuti. Al rapporto D o d consigliato di 12:1, il cavo è classificato per più di 80 000 cicli di avvolgimento — una vita flessionale determinata dalla curvatura di flessione imposta dal tamburo e dalla velocità di avvolgimento fino a 30 m/min, che fissa la velocità di accumulo di calore dalla flessione ripetuta. Il diametro esterno compatto si adatta ai pressacavi standard della gru e alle cassette di giunzione senza connettori speciali, e la guaina è ritardante di fiamma secondo IEC 60332-1-2.