Gru a ponte monotrave esportate in Brasile per un'officina di stampaggio a iniezione.

Un impianto brasiliano di stampaggio a iniezione necessitava urgentemente di due gru a ponte elettriche monotrave per movimentare pesanti cambi stampo e il trasferimento di materie prime e prodotti finiti tra le diverse postazioni di lavoro. Tuttavia, il responsabile era completamente inesperto in materia di attrezzature di sollevamento: non sapeva come misurare la campata, quale gru fosse più adatta all'impianto o quale fornitore potesse offrire un servizio completo. Sebbene DGCRANE non avesse una sede locale in Brasile, eravamo pronti a recarci sul posto. Dall'invio di un tecnico specializzato in Brasile per un sopralluogo e la definizione del progetto, al completamento della produzione e spedizione entro 30 giorni, fino all'invio di un ingegnere per supervisionare l'installazione e la messa in servizio, DGCRANE ha consegnato con successo due gru a ponte monotrave HD personalizzate, ora pienamente operative nell'officina di stampaggio a iniezione.

Contesto del progetto

Il cliente, un'azienda brasiliana produttrice di articoli stampati a iniezione con diverse linee di produzione parallele, si è trovato ad affrontare delle difficoltà dopo l'ampliamento della capacità produttiva: la maggiore frequenza di cambio stampo e il peso crescente dei componenti comportavano una bassa efficienza operativa e rischi per la sicurezza nella movimentazione di stampi pesanti. Inoltre, non disponendo di competenze specifiche per le gru né di personale interno per l'installazione, necessitava di una soluzione pratica e chiavi in mano.

Abbiamo quindi deciso di inviare un ingegnere direttamente in Brasile per ispezionare lo stabilimento di produzione del cliente. Dopo un viaggio di oltre 30 ore, l'ingegnere si è recato direttamente all'arrivo in fabbrica per condurre un'indagine completa, misurando parametri quali campata, altezza libera, altezza dei binari, posizione dei pilastri e distribuzione degli ostacoli.

Sfide principali che abbiamo affrontato

Workshop 1: Colonne intermedie inclinate e assenza di mensole angolari

Gli ingegneri hanno innanzitutto ispezionato le condizioni delle mensole sui pilastri dell'officina. Le mensole misuravano 300 mm di larghezza e 420 mm di lunghezza, ma le loro condizioni superficiali erano disomogenee: sul lato sinistro dell'officina, le piastre d'acciaio incorporate sporgevano di 400 mm, mentre sul lato destro si estendevano per 410 mm ma erano coperte da 2-3 cm di calcestruzzo residuo, riducendo di fatto la superficie utilizzabile. Un problema più critico era l'assenza di piastre d'acciaio incorporate sulle mensole stesse e di componenti incorporati lungo i lati dei pilastri, il che significava che le travi di scorrimento della gru non potevano essere montate direttamente sulla struttura esistente.

Le successive misurazioni dell'altezza hanno rivelato problemi ancora più gravi: le colonne al centro dell'officina erano inclinate verso l'interno, e le misurazioni laterali indicavano una ridotta distanza libera al centro. Ciò implicava che, se il progetto avesse utilizzato campate terminali standard, la gru avrebbe urtato le colonne nella sezione centrale. Inoltre, non erano state installate mensole di supporto ai quattro angoli dell'officina. Di conseguenza, per estendere il raggio d'azione della gru, sarebbe stato necessario aggiungere telai in acciaio saldato in quei punti.

Inoltre, l'officina presentava una parete piena su un lato e colonne a vista sull'altro: una disposizione asimmetrica che richiedeva metodi di fissaggio diversi per le travi della rotaia della gru. Per fissare le travi alla parete sarebbero stati utilizzati ancoraggi chimici. Al contrario, i collegamenti al lato delle colonne avrebbero richiesto la preparazione preliminare di piastre di fissaggio.

Workshop 2: Mensole disallineate e mensole angolari mancanti

Entrando nella seconda officina, l'ingegnere si trovò di fronte a una situazione altrettanto complessa. Le mensole ai quattro angoli presentavano una finitura inadeguata e le superfici in calcestruzzo erano irregolari, con le estremità delle barre d'armatura a vista. Prima di poter installare le travi di scorrimento della gru, era necessario rimuovere il calcestruzzo in eccesso e livellare le superfici; altrimenti, le travi sarebbero risultate storte. Inoltre, nessuna delle mensole era dotata di piastre d'acciaio incorporate, né erano presenti componenti annegati sui lati delle colonne: carenze che richiedevano un intervento prima dell'installazione.

Durante la misurazione della differenza di altezza tra le mensole di sinistra e di destra, l'ingegnere ha individuato un problema critico: la mensola di sinistra si trovava a circa 6,707 metri dal pavimento, mentre quella di destra a circa 6,753 metri, con una discrepanza di quasi 5 centimetri. Tuttavia, per una corretta installazione era necessario che le superfici superiori delle mensole fossero perfettamente livellate; in caso contrario, le rotaie sarebbero risultate inclinate, causando lo spostamento della gru durante il funzionamento. L'ingegnere ha documentato l'altezza di ciascuna mensola, annotando i punti specifici che necessitavano di aggiustamenti e l'entità delle deviazioni, in modo che il cliente potesse effettuare le necessarie correzioni di ingegneria civile prima dell'arrivo dell'attrezzatura.

I nostri ingegneri hanno inoltre notato che la gru esistente era dotata di un quadro di comando combinato per la traslazione del carro e del carrello, a differenza delle nostre unità separate standard. Questo dettaglio è stato registrato per la progettazione dell'impianto elettrico indipendente della nuova gru. Per la nuova gru sono stati selezionati motori a bassa rumorosità al fine di soddisfare i requisiti ambientali.

Dall'indagine alla soluzione: progettazione personalizzata di gru su misura.

Dopo aver raccolto i dati del rilievo, i nostri ingegneri strutturali ed elettrici hanno iniziato a progettare soluzioni specifiche per ogni problema individuato in loco. La progettazione di queste due gru a ponte, che comprende ogni aspetto, dalle sezioni trasversali delle travi principali e la distribuzione del carico sulle ruote fino al posizionamento dei finecorsa, è stata studiata su misura per le effettive condizioni operative rilevate.

Officina 1: Gru a ponte monotrave HD da 10 tonnellate

A causa delle colonne inclinate, la larghezza utile a metà campata è inferiore rispetto alle estremità, pertanto la trave principale non può essere dimensionata in base alla campata standard misurata alle estremità. Sulla base delle dimensioni rilevate in officina, gli ingegneri hanno calcolato le specifiche personalizzate delle travi di scorrimento con lunghezze totali diverse per entrambi i lati:

• Lato 1: 4,58 m + (5 m × 10 segmenti) + 4,76 m
• Lato 2: 4,9 m + (5 m × 10 segmenti) + 4,68 m

Inoltre, una gru monotrave LD convenzionale avrebbe un peso proprio maggiore e una pressione sulle ruote superiore, superando la capacità portante delle mensole in cemento esistenti dello stabilimento. Pertanto, sulla base di un'analisi agli elementi finiti, abbiamo scelto il modello di gru monotrave HD. A parità di specifiche e mantenendo lo stesso standard di rigidezza L/800, questo modello consente una riduzione di 22% nell'altezza della sezione della trave principale e una diminuzione della pressione massima sulle ruote di circa 5% rispetto ai progetti convenzionali.

Sulla base delle soluzioni sopra descritte, i disegni e le specifiche definitive della gru sono i seguenti:

• Capacità: 10T
• Apertura alare: 24,13 m
• Altezza di sollevamento: 9,81 m
• Velocità di sollevamento: 0,8/5,0 m/min (doppia velocità)
• Velocità di traslazione del paranco: 2-20 m/min (controllo della velocità a frequenza variabile)
• Dovere di lavoro: A5
• Tensione: CA 380 V 50 Hz 
• Funzionamento a doppia modalità: telecomando wireless e controller portatile cablato.
• Temperatura di esercizio: da -20 °C a +40 °C
• Spedito insieme alle travi di scorrimento della gru corrispondenti

Officina 2: Gru a ponte monotrave HD da 5 tonnellate

La struttura esistente dell'officina imponeva vincoli stringenti per il posizionamento delle rotaie, non lasciando spazio per la regolazione della campata e richiedendo una precisione millimetrica. Di conseguenza, gli ingegneri hanno determinato il posizionamento di ciascuna estremità della trave principale basandosi sulle coordinate effettive misurate delle mensole di supporto; hanno stabilito posizioni limite specifiche per entrambe le estremità per garantire che la gru potesse operare senza entrare in collisione con la struttura esistente dell'officina.

Un altro fattore da considerare è lo spazio verticale limitato nell'officina: l'area sotto il tetto è già densamente occupata da apparecchi di illuminazione e tralicci metallici. Tuttavia, l'officina di stampaggio a iniezione richiede il sollevamento e il trasporto di stampi di grandi dimensioni, il che necessita di una maggiore altezza di sollevamento. Una gru a trave singola LD convenzionale utilizza una struttura a trave a I con un carrello di sollevamento sospeso, con conseguente spazio di sollevamento effettivo limitato. La gru a ponte a trave singola HD si adatta meglio agli spazi compatti. Il suo carrello è montato lateralmente sulla trave a cassone, abbassando l'altezza del gancio per massimizzare il raggio di sollevamento e la copertura di lavoro. Le specifiche e i disegni finali della gru sono mostrati di seguito:

• Capacità: 5T
• Apertura alare: 19.191 m
• Altezza di sollevamento: 6,12 m
• Velocità di sollevamento: 0,8/5,0 m/min (doppia velocità)
• Velocità di traslazione del paranco: 2-20 m/min (controllo della velocità a frequenza variabile)
• Velocità di traslazione della gru: 3-30 m/min (controllo della velocità a frequenza variabile)
• Dovere di lavoro: A5
• Tensione: CA 380 V 50 Hz 
• Funzionamento a doppia modalità: telecomando wireless e controller portatile cablato.
• Temperatura di esercizio: da -20 °C a +40 °C
• Spedito insieme alle travi di scorrimento della gru corrispondenti

Strategia operativa: posizionamento di precisione

Durante il sopralluogo, abbiamo appreso che l'officina del cliente richiedeva frequenti ribaltamenti degli stampi, i più pesanti dei quali raggiungevano le 7 tonnellate. Il processo di ribaltamento prevede lo spostamento dello stampo da una posizione orizzontale a una verticale e viceversa; ciò richiede che la gru mantenga una capacità di avanzamento "a piccoli passi" stabile e precisa a basse velocità per tutta la durata dell'operazione. Una velocità eccessiva provoca oscillazioni dello stampo, mentre una velocità insufficiente prolunga l'intero ciclo di cambio stampo. Le tradizionali gru a ponte monotrave LD, che in genere presentano una singola velocità di sollevamento e sono prive di azionamenti a frequenza variabile (VFD) per il carrello e il ponte, si basano sull'avanzamento "a piccoli passi" e sulla sensibilità manuale dell'operatore, rendendo la precisione dell'allineamento interamente dipendente dall'esperienza.

Il cliente non aveva familiarità con i sistemi di controllo della velocità delle gru, né era necessario che ne avesse. Il nostro ruolo è stato quello di tradurre i requisiti operativi in specifiche per le apparecchiature. Abbiamo implementato un sistema di sollevamento a due velocità: una modalità ad alta velocità per sollevare rapidamente lo stampo a un'altezza di sicurezza e una modalità a bassa velocità (0,8 m/min) per un movimento fluido durante l'allineamento e il ribaltamento dello stampo. Con un rapporto di velocità di 6,25:1, il sistema garantisce che lo stampo rimanga stabile durante il passaggio tra le due velocità. Per l'azionamento del ponte, abbiamo utilizzato inverter Schneider per consentire il funzionamento automatico ad alta velocità a vuoto e la limitazione automatica della velocità a pieno carico; ciò consente agli operatori di tenere semplicemente premuto il telecomando senza la distrazione di gestire manualmente le impostazioni di velocità.

Controllo elettrico: efficiente e a basso costo

Poiché le centraline elettriche esistenti per i meccanismi della gru (corsa longitudinale) e del carrello (corsa trasversale) presentavano un design integrato, il sistema era soggetto a rischi quali un elevato tasso di guasti dovuto allo sfregamento dei cavi, difficoltà di manutenzione e un aumento del peso complessivo della gru. I nostri ingegneri hanno raccomandato la sostituzione della centralina del carrello di sollevamento e dell'intera unità di sollevamento elettrica, configurandole per funzionare indipendentemente dall'impianto elettrico della gru. Per tutti i collegamenti sono stati utilizzati connettori per impieghi gravosi di tipo aeronautico, garantendo un accoppiamento sicuro e facilitando un montaggio rapido e semplice. Inoltre, i punti di connessione sono stati protetti con guaine isolanti in plastica. All'interno delle centraline, il cablaggio è stato instradato attraverso canaline protettive per garantire la sicurezza del circuito e prolungarne la durata.

Installazione e messa in servizio in loco: servizio completo in loco.

Poiché il cliente non disponeva di un team di installazione e in conformità con il contratto, abbiamo inviato dei tecnici in Brasile per una seconda visita, dopo l'arrivo delle apparecchiature e lo sdoganamento, al fine di fornire supervisione in loco durante l'intero processo di installazione e collaudo. Una volta giunti in fabbrica, i tecnici hanno innanzitutto concordato il piano di installazione con il responsabile di progetto del cliente, chiarendo le tappe fondamentali del lavoro giornaliero, il personale necessario, l'elenco degli strumenti, i protocolli di sicurezza e i criteri di accettazione. Successivamente, sono iniziati i lavori in officina. Abbiamo affrontato le seguenti problematiche:

Installazione delle travi di scorrimento della gru e allineamento delle superfici di riferimento delle rotaie

Durante il sopralluogo iniziale, gli ingegneri hanno documentato le quote altimetriche, la posizione delle piastre di ancoraggio e le condizioni delle pareti per tutte le mensole in entrambe le officine. Prima dell'arrivo delle attrezzature, il cliente ha completato l'installazione delle piastre di ancoraggio in base ai disegni da noi forniti; le mensole con deviazioni eccessive sono state scheggiate o livellate mediante iniezione di malta, il tutto completato prima della seconda visita degli ingegneri.

Dopo il posizionamento delle travi di scorrimento delle gru, gli ingegneri hanno utilizzato una livella ottica per calibrare le quote prima di installare le rotaie. La sfida maggiore è stata raggiungere una precisione millimetrica per la spaziatura delle rotaie. Una stazione totale ha effettuato misurazioni ogni 2 metri, con regolazioni di precisione fino a quando tutte le letture non sono risultate conformi agli standard. Per le officine di calcestruzzo, le travi di scorrimento delle gru sono state fissate a mensole e ancorate lateralmente alle pareti con bulloni di ancoraggio chimico. Gli ingegneri hanno supervisionato le operazioni di foratura, pulizia, iniezione di malta e installazione dei bulloni, e hanno ispezionato le dimensioni dei fori, i lavori di pulizia e i tempi di stagionatura durante tutto il processo.

Sollevamento e accensione

Prima del sollevamento della gru, il personale tecnico verifica i punti di sollevamento e contrassegna il baricentro. La trave principale e le travi terminali vengono assemblate a terra, serrando saldamente i bulloni di posizionamento. I carrelli di sollevamento vengono montati su entrambi i lati delle flange della trave principale, seguiti dall'installazione sequenziale di tamponi, finecorsa e speciali staffe in acciaio. Successivamente, vengono installati i cavi di traino e i telai di supporto dei conduttori per i carrelli di sollevamento, insieme al quadro elettrico della gru e alle staffe del collettore di corrente. Una volta installati tutti i componenti, viene effettuata un'ispezione completa dello stato dell'apparecchiatura, seguita dalla messa in servizio con alimentazione elettrica. Infine, un autogru solleva l'intero gruppo e lo posiziona sui binari della gru.

Prove di carico e prove di carico statico

La fase di collaudo a carico è stata la più critica dell'intero processo. Gli ingegneri hanno innanzitutto effettuato tre prove a vuoto, confermando l'assenza di rumori anomali, vibrazioni o inceppamenti delle rotaie. Successivamente, sono state eseguite prove a carico nominale: le due gru a ponte monotrave HD hanno sollevato contrappesi rispettivamente di 5 e 10 tonnellate, eseguendo operazioni di sollevamento, abbassamento e movimenti completi del carrello e del ponte sia ad alta che a bassa velocità. Infine, sono state condotte prove a carico statico. Le gru a ponte monotrave HD da 5 e 10 tonnellate hanno sospeso i rispettivi carichi a 100 mm da terra per 10 minuti, durante i quali gli ingegneri hanno misurato e registrato la flessione verso il basso a metà campata delle travi principali. Al momento dello scarico, le travi sono tornate alla loro posizione originale senza deformazioni residue. Sia le prove a carico che le prove a carico statico sono state superate al primo tentativo.

Dalla richiesta iniziale nel 2025, che ha incluso il primo viaggio dell'ingegnere in Brasile per un sopralluogo, il completamento della produzione entro 30 giorni, la spedizione via mare e lo sdoganamento, fino al secondo viaggio dell'ingegnere nel 2026 per finalizzare l'installazione e la messa in servizio, le due gru a ponte monotrave HD sono ora operative in modo affidabile nell'officina di stampaggio a iniezione del cliente.

Ottieni una soluzione personalizzata

In questo caso, il cliente era il responsabile di un impianto di stampaggio a iniezione con poca familiarità con il settore delle gru. A dire il vero, la maggior parte dei nostri clienti non è esperta di gru, ed è perfettamente normale. Non è necessario conoscere tutti i dettagli tecnici delle gru; basta sapere una cosa: cosa deve essere sollevato in officina, quanto pesa e a che altezza.

Al resto pensiamo noi.

Cosa può fare DGCRANE:

• Analisi operativa su misuraOffriamo soluzioni di sollevamento personalizzate in base alla configurazione del vostro stabilimento, ai tipi di materiale, alla frequenza di movimentazione e all'infrastruttura esistente. Ogni parametro, inclusi la campata, l'altezza di sollevamento, la velocità operativa, il metodo di alimentazione e la logica di controllo, è adattato alle vostre esigenze specifiche. Siamo inoltre in grado di gestire condizioni operative particolari, come temperature estreme, requisiti antideflagranti e ambienti a camera bianca.
• Esperienza globale in locoI nostri ingegneri si sono recati frequentemente in cantieri di tutto il mondo per condurre sopralluoghi, supervisionare l'installazione e fornire formazione operativa. Abbiamo portato a termine con successo progetti in regioni quali Brasile, Sud-est asiatico, Medio Oriente e Africa.
• Documentazione completa e accettazioneFornitura di report di prove di carico, report di prove di carico statico, manuali operativi (in più lingue) e procedure di manutenzione ordinaria, garantendo la completa tracciabilità dalla data di accettazione.
• Fornitura integrata di strutture in acciaioI componenti in acciaio, come le travi di scorrimento, le rotaie e le staffe per le barre di collegamento della gru, vengono progettati, fabbricati e spediti insieme alla gru, eliminando la necessità di coordinarsi con fornitori separati per la gru e la struttura in acciaio.

Inviaci la planimetria della tua officina o le tue esigenze di sollevamento e il team di ingegneri di DGCRANE ti fornirà una soluzione personalizzata e un preventivo tecnico entro 24 ore.

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!

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