Analisi della durata a fatica delle gru di colata: classe di servizio e vita utile

Panoramica sulla gru di fusione

Le moderne tecnologie di fusione impongono requisiti più stringenti in termini di durata a fatica, velocità di sollevamento e traslazione e classe di servizio delle gru di colata. Introducono inoltre nuovi requisiti di progettazione per i sistemi di trasmissione, i comandi elettrici, i riduttori e altri componenti. Con l'aumentare della classe di servizio complessiva della gru di colata, la prevenzione dei cedimenti per fatica negli elementi strutturali principali diventa essenziale per un funzionamento sicuro e affidabile.

Una gru per fonderia movimenta metallo fuso o scorie nella produzione di metalli ferrosi e non ferrosi. Le applicazioni tipiche includono il caricamento di ghisa fusa in un convertitore, il trasferimento di una siviera a una torretta di colata continua e lo spostamento di una siviera a un forno di raffinazione. Poiché queste operazioni sono impegnative, le gru per fonderia hanno generalmente una classe di servizio complessiva compresa tra A6 e A8.

Calcolo della durata a fatica e della vita utile della gru di colata

Il funzionamento affidabile di una gru di colata dipende da diversi fattori, tra cui la progettazione, la qualità di fabbricazione, la precisione dell'installazione, le condizioni operative, le procedure di lavoro e la manutenzione.

Secondo le norme cinesi di progettazione per le gru GB/T 3811-2008, la classe di servizio di una gru è determinata dalla sua classe di spettro di carico e dalla sua classe di utilizzo. La classe di spettro di carico indica la relazione tra il carico sollevato e la capacità di sollevamento nominale. La classe di utilizzo indica il numero totale di cicli operativi dalla messa in servizio alla dismissione. La Tabella 1 mostra le classi di spettro di carico delle gru e il coefficiente di spettro di carico Kp, mentre la Tabella 2 mostra le classi di utilizzo delle gru.

Le classi di servizio delle gru vanno da A1 ad A8. La tabella 3 mostra la relazione tra la classe di servizio, la classe di spettro di carico e la classe di utilizzo.

Queste tabelle mostrano che la durata di servizio di una gru è espressa come numero totale di cicli operativi. Dipende dalla classe di servizio e dal rapporto tra il carico tipico sollevato e la capacità di sollevamento nominale. Una gru per fonderia solitamente movimenta carichi pari o prossimi alla capacità nominale, quindi la sua classe di spettro di carico è generalmente Q4 e la sua classe di servizio è comunemente A7. Per Q4 e A7, la Tabella 3 fornisce una classe di utilizzo U5. La Tabella 2 fornisce quindi un intervallo totale di cicli operativi di 2,5 x 10⁵ ＜ CT ≤ 5 X 10⁵.

Il sovraccarico occasionale o frequente può ridurre significativamente il numero totale di cicli operativi.

Ecco un esempio: una gru di colata A7 utilizzata per il caricamento del convertitore funziona ininterrottamente, 24 ore su 24 e 330 giorni all'anno. I restanti 35 giorni sono dedicati alla revisione annuale e all'ispezione del forno, alla manutenzione ordinaria e alle riparazioni occasionali.

Secondo la norma, le due classificazioni più elevate applicabili sono U6, Q3, A7 per la gru completa (T6, L3, M7 per il meccanismo di sollevamento principale) e U5, Q4, A7 per la gru completa (T5, L4, M7 per il meccanismo di sollevamento principale).

I corrispondenti cicli operativi totali sono compresi tra 500.000 e 1.000.000 per U6 e tra 250.000 e 500.000 per U5.

Con sei cicli operativi all'ora, la durata di progetto stimata è di 12 anni.

Cr = 6 × 24 × 330 × 12 = 570.240 cicli.

Questo risultato rientra nell'intervallo di vita utile previsto per una classificazione e lo supera per l'altra, mentre entrambe le classificazioni sono conformi allo standard di progettazione. In pratica, molte gru di colata per il carico dei convertitori operavano in prossimità della classe A8 durante i periodi di intensa produzione di acciaio. Le combinazioni di classi di servizio dichiarate non potevano coprire completamente tali condizioni e si verificavano di tanto in tanto cedimenti strutturali per fatica.

La durata di vita di una gru è strettamente correlata alla frequenza di utilizzo, al carico, al processo produttivo e alla manutenzione. Un corretto funzionamento e una manutenzione adeguata possono prolungarne la durata, mentre pratiche inadeguate la riducono. I progettisti dovrebbero pertanto tenere conto delle effettive condizioni operative e discuterle chiaramente con gli utenti durante la fase di progettazione.

Zora Zhao

Esperto in soluzioni per gru a ponte/gru a cavalletto/gru a bandiera/parti di gru

Con oltre 10 anni di esperienza nel settore delle esportazioni di gru all'estero, ho aiutato oltre 10.000 clienti con le loro domande e preoccupazioni pre-vendita, se hai esigenze correlate, non esitare a contattarmi!

WhatsApp: +86 189 3735 0200

Email: zorazhao@dgcrane.com