Accoppiamento della gru
Il giunto è un componente meccanico utilizzato per collegare due alberi in modo che possano ruotare insieme e trasmettere movimento e coppia. Nelle trasmissioni di potenza ad alta velocità e per carichi pesanti, il giunto svolge anche la funzione di ammortizzatore, smorzatore e di miglioramento delle prestazioni dinamiche dell'albero. Il giunto è composto da una parte sinistra e una parte destra, che si collegano rispettivamente all'albero motore e all'albero condotto (utilizzato per collegare fonti di energia come riduttori e motori). Generalmente, una macchina motrice è collegata alla macchina operatrice tramite un giunto.
Giunto ingranaggio tamburo gru
I giunti a ingranaggi per tamburi di gru sono i giunti di compensazione più diffusi nei meccanismi di traslazione delle gru. Ciascuno è costituito da un anello dentato interno e da un semigiunto flangiato con denti esterni, avente lo stesso numero di denti. La coppia viene trasmessa tramite l'ingranamento dei denti interni ed esterni. Il profilo più comune è quello a corona, la cui superficie esterna è lavorata a forma di sfera centrata sull'asse dell'ingranaggio. Il gioco risultante tra i fianchi dei denti consente un maggiore disallineamento angolare e aumenta la capacità di coppia.
Condizioni operative
- Temperatura: da -20 °C a 80 °C
- Adatto per la rotazione continua avanti-indietro a velocità medio-alte; in ambienti polverosi, sono necessari una tenuta affidabile e un rabbocco periodico del grasso.
- Non adatto per grandi disallineamenti angolari, smorzamento delle vibrazioni, posizionamento di precisione senza gioco o servizio in ambienti fortemente corrosivi senza protezione.
Caratteristiche principali
- Sia l'anello dentato interno che quello esterno presentano un profilo a evolvente; i fianchi dei denti sono cementati e temprati fino a raggiungere una durezza superficiale di 58-62 HRC, consentendo al giunto di resistere a carichi d'urto considerevoli.
- Il profilo bombato mantiene il contatto su tutta la superficie del dente e compensa maggiori disallineamenti angolari e radiali; la compensazione angolare misurata raggiunge 1,5°. La struttura è compatta, con un piccolo raggio di curvatura e un'elevata efficienza di trasmissione.
- La superficie curva del dente offre una maggiore area di contatto, quindi un giunto a ingranaggi bombato trasmette una coppia maggiore a parità di dimensioni; rispetto a un giunto a denti dritti, la sua capacità di coppia è superiore di 20%–30%, garantendo un servizio più affidabile.
Applicazioni
Durante il funzionamento, il movimento relativo dell'albero provoca lo scorrimento periodico dei denti di accoppiamento in direzione assiale, causando usura della superficie dei denti e perdita di potenza. I giunti a ingranaggi per tamburi di gru richiedono pertanto una lubrificazione e una tenuta efficaci. Sono adatti ad azionamenti a bassa velocità e per carichi pesanti che trasmettono coppie elevate, tollerano spostamenti relativi considerevoli e non richiedono un allineamento preciso durante l'installazione.
Le posizioni tipiche includono il collegamento tra l'albero di uscita del riduttore e il tamburo di sollevamento nelle gru a ponte e a cavalletto di classe di servizio M5 e superiori, e i giunti negli alberi di trasmissione lunghi dei meccanismi di traslazione dei ponti.
Giunto Crane Oldham
I giunti Oldham per gru metalliche sono la variante più comune. Sono costituiti da due semigiunti con scanalature sulle superfici terminali e da un disco intermedio con linguette perpendicolari sui lati opposti. Scorrendo all'interno delle scanalature, il giunto Oldham per gru metalliche compensa i disallineamenti radiali e angolari e un piccolo spostamento assiale, garantendo un collegamento dell'albero senza gioco o con gioco ridotto.
Condizioni operative
- Temperatura: da -20 °C a 70 °C
- Adatto a basse velocità fino a 250 giri/minuto con carico costante.
- Non adatto ad alte velocità, frequenti inversioni di marcia o ambienti con rigidi requisiti in materia di rumore e pulizia.
Caratteristiche principali
- Ciascun semigiunto è fissato al suo albero tramite una chiavetta o un dispositivo di serraggio e presenta una scanalatura radiale profilata sulla sua superficie terminale per innestarsi con il disco intermedio. Questa configurazione compatta ha dimensioni radiali ridotte e si adatta ad installazioni con spazio limitato.
- Poiché trasmette energia tramite puro contatto meccanico, senza elementi elastomerici, la sua efficienza di trasmissione è elevata, superando in genere quella del modello 98%.
- Il giunto elimina i carichi interalbero aggiuntivi che possono insorgere durante il controllo automatico del motore, distribuisce i carichi in modo più uniforme sulle superfici di lavoro, trasmette una coppia considerevole e offre una certa protezione dai sovraccarichi.
Applicazioni
Grazie all'elevata rigidità torsionale e alla compensazione del disallineamento, i giunti Oldham per gru possono collegare alberi ad alta coppia e bassa velocità. Sono inoltre adatti ad azionamenti che richiedono un funzionamento fluido, velocità moderate o precisione di posizionamento.
Le applicazioni tipiche includono i meccanismi di traslazione del ponte e del carrello delle gru a ponte e a cavalletto di classe di servizio M3 e inferiori, nonché delle gru a braccio montate su colonna.
Giunto flessibile a perno per gru
I giunti flessibili a perno per gru uniscono due semigiunti tramite perni elastici non metallici alloggiati nei fori delle loro flange. Solitamente realizzati in nylon, i perni trasmettono una coppia relativamente elevata, fornendo al contempo una compensazione limitata per il disallineamento dell'albero.
Condizioni operative
- Temperatura: da -20 °C a 70 °C
- Adatto per azionamenti motore-riduttore, gruppi di pompaggio e cicli di avvio-arresto frequenti.
- Non resistente all'immersione in olio o solventi, all'invecchiamento ad alta temperatura o all'infragilimento del nylon a bassa temperatura; non adatto a coppie di serraggio molto elevate.
Caratteristiche principali
- Il design con perno elastico è semplice, facile da produrre e rapido da smontare. I perni in nylon possono essere sostituiti rimuovendo la piastra di fissaggio senza dover spostare nessuna delle due metà dell'accoppiamento.
- I perni sono generalmente realizzati in nylon 6, un materiale autolubrificante che non richiede lubrificazione esterna e mantiene pulita l'area di lavoro, sebbene produca un rumore relativamente elevato.
- A parità di coppia, il suo diametro di rotazione è generalmente inferiore a quello di un giunto a ingranaggi, il che gli conferisce dimensioni compatte e peso ridotto, consentendogli di sostituire parzialmente i giunti a ingranaggi in molte applicazioni.
Applicazioni
Durante il funzionamento, i perni sono soggetti a taglio e compressione. Sebbene la forza di taglio sia ridotta, l'affidabilità operativa risulta limitata; pertanto, i giunti flessibili a perno per gru sono progettati per azionamenti a velocità moderata con esigenze modeste, piuttosto che per impieghi gravosi o ad alta velocità.
Viene comunemente utilizzato nei meccanismi di traslazione di gru a ponte e a cavalletto di classe di servizio inferiore a M4.
Giunto universale per gru
Il giunto cardanico più comune per le gru è il giunto cardanico, composto da due forcelle, un cuscinetto a croce e un albero fisso. La sua struttura con cuscinetto a croce consente un angolo considerevole tra gli alberi, tipicamente indicato tra 35° e 45°, e compensa gli spostamenti relativi degli alberi durante il funzionamento, inclusi i disallineamenti assiali e angolari.
Condizioni operative
- Temperatura: da -20 °C a 120 °C come standard, fino a -40 °C con personalizzazione per basse temperature
- Utilizzato per la trasmissione ad alberi intersecanti; un singolo giunto non è a velocità costante, mentre una configurazione a doppio giunto accoppiato opera a velocità costante.
- Non adatto per velocità elevate combinate con angoli ampi, condizioni di lubrificazione insufficiente o azionamenti sincroni di precisione.
Caratteristiche principali
- Il giunto universale a croce presenta una struttura compatta e razionale, un'elevata capacità di carico complessiva e una maggiore sicurezza durante il funzionamento prolungato.
- La sua elevata capacità di carico si traduce in una coppia trasmessa maggiore, rendendolo particolarmente efficace per macchinari in cui il diametro di rotazione è limitato, poiché garantisce una trasmissione di potenza fluida.
- Grazie a un'efficienza di trasmissione pari a 98%, aumenta la produttività e contribuisce al risparmio energetico.
Applicazioni
Poiché un singolo giunto cardanico genera fluttuazioni istantanee della velocità angolare derivanti dal suo meccanismo a quattro barre, le trasmissioni di alta precisione utilizzano in genere una configurazione a doppio giunto cardanico. Grazie alla sua capacità di sopportare coppie e velocità considerevoli, è adatto per applicazioni gravose o trasmissioni ad alta velocità.
I giunti cardanici per gru sono comunemente utilizzati sugli alberi di trasmissione a lunga distanza di gru a ponte e a cavalletto di grande tonnellaggio. Sono inoltre adatti ad azionamenti che richiedono un'ampia compensazione angolare.
Parametri di selezione dell'attacco per gru
| Parametro | Giunto ingranaggio tamburo gru | Giunto Crane Oldham | Giunto flessibile a perno per gru | Giunto universale per gru |
|---|---|---|---|---|
| Coppia di serraggio | 100–250.000 N·m | 16–10.000 N·m | 10–20.000 N·m | 500–500.000 N·m |
| Compensazione angolare | ≤ 1,5° | ≤ 0,6°–0,7° | ≤ 2° | ≤ 15° |
| Capacità di smorzamento | Nessuno | Nessuno | Forte | Nessuno |
| È necessaria la lubrificazione. | Grasso | Grasso | Nessuno | Grasso |
| Applicazioni tipiche | Cambio a tamburo, alberi di trasmissione lunghi | Tamburi a bassa velocità, azionamenti corti con grande disallineamento | Motor-riduttore | Alberi lunghi e di grande campata |
| Ciclo di sostituzione | 3–5 anni | 1–3 anni (disco di frizione) | 1–1,5 anni (spilli in nylon) | 2–4 anni (portanti) |
Funzionamento sicuro degli agganci delle gru
Poiché il giunto si trova tra ogni meccanismo di traslazione, influisce direttamente sul normale funzionamento dell'intera gru. Durante l'utilizzo, è necessario osservare i seguenti punti:
- Il giunto non deve presentare disallineamenti dell'asse o spostamenti radiali oltre i limiti consentiti, in modo da preservarne la funzione di trasmissione.
- Nessun bullone deve essere allentato o mancante.
- Gli ingranaggi e i giunti Oldham devono essere lubrificati regolarmente, in genere con grasso ogni 2-3 mesi, per prevenire un'usura eccessiva degli ingranaggi che potrebbe portare a gravi conseguenze.
- La lunghezza di contatto tra la superficie del dente e quella del giunto dentato non deve essere inferiore a 70% della larghezza della faccia, e il suo gioco assiale non deve superare i 5 mm.
- Non sono ammesse crepe; se si presenta una crepa, il giunto deve essere sostituito.
- Le chiavette di accoppiamento devono essere ben salde e non devono essere allentate.
- Per un giunto a ingranaggi, quando l'usura dello spessore del dente supera i 15% dello spessore originale del dente nei meccanismi di sollevamento o i 25% nei meccanismi di traslazione, o ogniqualvolta un dente si rompa, il giunto deve essere scartato.
- Gli anelli elastomerici dei giunti a perno e le guarnizioni dei giunti a ingranaggi devono essere sostituiti tempestivamente se risultano danneggiati o usurati.
I giunti per gru DGCRANE sono progettati con materiali di alta qualità e rigorosi standard di produzione. Questi giunti non solo soddisfano diverse esigenze di coppia e compensazione del disallineamento, ma riducono anche i tempi di fermo imprevisti dovuti a guasti alla trasmissione. Che si tratti di giunti elastici antivibranti o di giunti universali ad angolo elevato, i giunti per gru DGCRANE offrono prestazioni costanti, rappresentando la scelta ideale per una trasmissione di potenza stabile e duratura.
