Rosicchiamento delle ruote della gru a ponte: cause, diagnosi e misure preventive

Durante il funzionamento di una gru a ponte, se si verifica un problema che causa lo slittamento laterale delle ruote contro il binario, la ruota viene premuta contro la rotaia, aumentando la resistenza al movimento e causando l'usura tra la flangia della ruota e il binario. Questo fenomeno è chiamato sfregamento della flangia o "rosicchiamento della flangia della ruota" (noto anche come "rosicchiamento delle ruote della gru"). Lo sfregamento della flangia riduce significativamente la durata sia delle ruote che dei cingoli e, nei casi più gravi, può causare il deragliamento della gru, con conseguenti danni alle apparecchiature e lesioni personali. Può anche causare danni di varia entità agli elementi di fissaggio e alle travi (o fondamenta) dei binari. Sulla base dell'esperienza pratica, questo articolo riassume le cause di ruota della gru sfregamento delle flange e misure di sicurezza per la prevenzione.

Cause di rosicchiamento e sfregamento della flangia della ruota

(1) Problemi alle ruote

1. Disallineamento dell'installazione della ruota

• Deviazione orizzontale eccessiva
  Questa è una delle cause più comuni di sfregamento del bordo della ruota nelle gru a ponte. Quando la deviazione orizzontale è eccessiva, la mezzeria del battistrada della ruota forma un angolo con la mezzeria del binario. Quando la gru si muove in una direzione, il bordo della ruota sfrega contro un lato del binario. Quando si muove nella direzione opposta, lo stesso bordo della ruota sfrega contro l'altro lato e la posizione dello sfregamento non è fissa. Durante l'installazione, la deviazione orizzontale non deve superare L/1000 (dove L è la lunghezza di misurazione della ruota). Inoltre, la direzione di inclinazione di una coppia di ruote sullo stesso asse deve essere opposta; altrimenti, le ruote sfregheranno contro il binario.

• Deviazione verticale eccessiva
  Si riferisce all'angolo formato tra la linea mediana della faccia terminale della ruota e la linea verticale, che determina una posizione inclinata della ruota. In questo caso, l'area di contatto tra il battistrada della ruota e la rotaia si riduce e la pressione sull'area unitaria aumenta. Ciò porta a un'usura irregolare del battistrada della ruota. Nei casi più gravi, si formano solchi di usura anulari sul battistrada. In questo caso, la caratteristica dello sfregamento della flangia è che la flangia della ruota sfrega sempre contro lo stesso lato del binario (il lato della ruota inclinata) e i segni di usura sono leggermente più bassi del solito. La gru emette spesso un sibilo durante il funzionamento. Durante l'installazione, la deviazione verticale della ruota non deve superare L/400 e la parte superiore della ruota deve essere rivolta verso l'esterno. Questo problema di sfregamento della flangia causato dalla deviazione verticale riguarda la ruota motrice, non quella folle.

• Scartamento delle ruote non uniforme o allineamento diagonale
  Se la carreggiata o l'allineamento diagonale delle ruote sullo stesso binario non è corretto, può verificarsi lo sfregamento della flangia. In questi casi, l'usura della flangia è visibile su entrambi i lati della flangia della ruota lungo il binario.

2. Errori di elaborazione delle ruote
   Durante la produzione delle ruote, errori possono causare differenze di diametro. Se i diametri delle due ruote motrici sono diversi, la ruota sinistra e quella destra funzioneranno a velocità diverse. Dopo aver percorso una certa distanza, la gru potrebbe inclinarsi lateralmente, causando lo sfregamento della flangia, particolarmente evidente nei meccanismi ad azionamento centrale.

(2) Problemi di tracciamento

Una scarsa qualità di installazione dei binari può causare una deviazione eccessiva tra le due rotaie, con conseguente sfregamento delle flange durante il funzionamento della gru. Questo si verifica in genere in sezioni specifiche del binario.

1. Deviazione eccessiva dell'elevazione relativa delle rotaie
   In presenza di una differenza di altezza tra le due rotaie, una trave terminale della gru sarà più alta dell'altra. Durante il funzionamento, la gru si sposterà verso il lato inferiore, causando lo sfregamento della flangia. Il lato con un'elevazione della rotaia maggiore farà sì che la flangia della ruota prema contro il lato esterno della rotaia, mentre il lato con un'elevazione inferiore farà sì che la flangia prema contro il lato interno della rotaia.

2. Deviazione eccessiva della rettilineità orizzontale delle rotaie
   Se la rettilineità della rotaia non è conforme allo standard durante l'installazione, provocando una flessione eccessiva della rotaia e, di conseguenza, lo sfregamento della flangia della ruota quando la deviazione supera la tolleranza della campata.

3. Rotaie adiacenti a diverse quote
   Quando la gru raggiunge il giunto ferroviario, può verificarsi un movimento laterale, con conseguente sfregamento delle flange. La caratteristica di questo tipo di sfregamento è che le ruote producono un rumore metallico di collisione in corrispondenza del giunto.

4. Olio, acqua o brina sulla superficie della pista
   Se la superficie superiore della rotaia è coperta di olio, acqua o brina, le ruote potrebbero slittare, provocando il movimento laterale della gru e il conseguente sfregamento delle flange.

(3) Problemi del telaio del ponte

Se il telaio del ponte si deforma, le ruote si disallineeranno e la campata della gru varierà. Ciò si tradurrà in una flessione orizzontale della trave terminale, con conseguenti deviazioni orizzontali e verticali delle ruote e conseguente sfregamento delle flange.

(4) Problemi del sistema di guida

Errori di fabbricazione eccessivi nel sistema di trasmissione o una notevole usura durante l'uso possono far sì che le due ruote motrici principali funzionino a velocità diverse, con conseguente inclinazione laterale e sfregamento delle flange.

1. Gioco degli ingranaggi non uniforme o chiavette dell'albero allentate
   Nelle gru con meccanismi azionati separatamente, se il gioco degli ingranaggi di un sistema di trasmissione è maggiore dell'altro, o se le chiavette dell'albero in un sistema sono allentate, le due ruote principali funzioneranno a velocità diverse, causando movimenti laterali e sfregamento delle flange.

2. Regolazioni irregolari dei freni
   Se le regolazioni dei freni dei due sistemi di trasmissione non sono sincronizzate o presentano una diversa tenuta, si possono verificare anche distorsioni e sfregamenti delle flange durante l'avviamento o la frenata.

3. Differenze di velocità eccessive tra i motori
   Nei sistemi azionati in modo indipendente, se i due motori di azionamento funzionano a velocità notevolmente diverse, un lato della gru può muoversi più velocemente dell'altro, con conseguenti inclinazioni e sfregamenti delle flange.

Diagnosi di rosicchiamento e sfregamento delle ruote della gru

Il verificarsi di sfregamenti delle flange durante il funzionamento della gru può essere diagnosticato tramite i seguenti segnali:

1. Segni chiari sul lato della rotaia, con segni più gravi che mostrano sbavature; punti lucidi sul lato interno della flangia della ruota.

2. Punti luminosi sulla superficie superiore della rotaia.

3. Durante il funzionamento si notano variazioni evidenti nella distanza tra la flangia della ruota e il lato della rotaia entro una breve distanza.

4. Inclinazione o torsione del corpo della gru durante l'avviamento o la frenata.

Misure per prevenire lo sfregamento e il rosicchiamento delle ruote

Sia per le gru ad azionamento centrale che per quelle ad azionamento separato, i metodi per prevenire o migliorare lo sfregamento delle flange delle ruote possono variare. È essenziale un'attenta ispezione e regolazione dell'allineamento di ruote e cingoli. È necessario prestare particolare attenzione ai problemi di sincronizzazione tra motori, freni e riduttori dei sistemi ad azionamento separato.

1. Limitare il rapporto tra la campata del ponte (L) e lo scartamento delle ruote (K)
   Durante il normale funzionamento della gru, è consentito un certo grado di inclinazione laterale tra la flangia della ruota e la rotaia, ovvero la flangia della ruota può muoversi lateralmente di una certa distanza (solitamente 20-30 mm). Maggiore è questa distanza, minore è la probabilità che si verifichi uno sfregamento con la flangia. Inoltre, il rapporto L/K influisce sulla probabilità che si verifichi uno sfregamento con la flangia: minore è il rapporto, minore è l'inclinazione laterale consentita, rendendo più probabile lo sfregamento con la flangia. Pertanto, un rapporto L/K inferiore (preferibilmente inferiore a 5-6) è vantaggioso.

2. Ruota con battistrada conico
   Se la gru ha 4 ruote, con 2 ruote motrici principali, il battistrada delle ruote può assumere una forma conica (con un angolo di 1:10) e l'estremità più grande del cono deve essere rivolta verso l'interno. L'utilizzo di una rotaia convessa garantisce che la gru regoli automaticamente la direzione di marcia dopo alcune oscillazioni, riducendo l'attrito tra la ruota e il cingolo.

3. Per sistemi a guida centralizzata
   Se i diametri delle due ruote motrici principali sono diversi, è necessario lavorarle o sostituirle.

4. Lubrificare la flangia della ruota e il lato del cingolo
   Lubrificando la flangia della ruota e la superficie del cingolo si riduce l'attrito e si riduce al minimo l'usura di entrambi i componenti.

5. Controllare regolarmente la deformazione del telaio del ponte
   Assicurarsi che il telaio del ponte non sia deformato e correggerlo tempestivamente se necessario. Eventuali deviazioni nell'allineamento diagonale, verticale o orizzontale della ruota devono essere corrette.

6. Per sistemi azionati separatamente
   Se i due motori funzionano a velocità diverse, sostituirli con motori dello stesso modello e dello stesso produttore. Regolare i freni se il loro funzionamento non è sincronizzato o se la loro tenuta non è uniforme.

7. Gioco eccessivo nel sistema di trasmissione
   Ispezionare e riparare o sostituire parti come giunti o riduttori se il gioco è eccessivo.

8. Problemi di tracciamento
   Eventuali problemi con i binari devono essere risolti in base ai requisiti tecnici per l'installazione. I detriti presenti sui binari devono essere rimossi tempestivamente.

Metodi di riparazione per rosicchiamento e sfregamento delle ruote

1. Metodi di riparazione delle ruote:

• Controllare lo stato di usura della ruota. Se l'usura è grave, sostituire la ruota.
• Per un'usura più leggera, è possibile rettificare il battistrada della ruota per ripristinare la forma e le dimensioni originali.
• Se il problema di sfregamento della flangia è dovuto a un accoppiamento non corretto tra ruota e rotaia, la ruota può essere allargata, ispessita o sostituita con una ruota di maggiore capacità.

2. Metodi di riparazione dei binari:

• Controllare l'installazione dei binari per accertarsi che siano livellati e sicuri.
• Se la pista non è allineata, regolarne la posizione o installare degli spessori.
• Sostituire i binari vecchi o gravemente danneggiati.

3. Regolazione del sistema di azionamento

• Durante l'installazione di sistemi ad azionamento separato, assicurarsi che la tensione sia regolata correttamente. Le differenze di velocità tra i due motori devono essere attentamente controllate e corrette.
• Controllare l'usura del riduttore e dei giunti e sostituirli se necessario.
• Assicurarsi che le ruote con battistrada conico siano installate con l'estremità più grande rivolta verso l'interno.

4. Riparazione dello sfregamento della flangia della piccola gru
   Dopo l'abbassamento della trave principale, lo scartamento tra i due binari più piccoli potrebbe ridursi. Se lo scartamento diventa troppo piccolo, la gru potrebbe deragliare o incepparsi. La correzione della fiamma può essere utilizzata per ripristinare l'abbassamento e rinforzare la trave, assicurando che lo scartamento del binario sia entro le tolleranze.

5. Riparazione di grandi sfregamenti della flangia della gru causati dalla deformazione del telaio del ponte
   Per la deformazione della struttura del ponte è necessario effettuare riparazioni mirate, ad esempio utilizzando la correzione della fiamma per la deformazione strutturale quando le deviazioni diagonali verticali sono fuori tolleranza.

6. Riparazione dello sfregamento della flangia causato dall'inclinazione della ruota
   Identifica quale ruota ha un carico di lavoro minore per una migliore regolazione. Per l'inclinazione orizzontale, cerca di bilanciare gli effetti dell'inclinazione. Prima di procedere alla regolazione, solleva la trave terminale o la trave di bilanciamento utilizzando un martinetto per scaricare le ruote, quindi regolala allentando i dispositivi di fissaggio.

Conclusione

Lo sfregamento delle flange delle ruote nelle gru a ponte può compromettere gravemente la mobilità della gru e comportare rischi per la sicurezza. È essenziale analizzare tempestivamente il problema e applicare le riparazioni appropriate. Ispezioni e manutenzioni regolari possono contribuire a prevenire lo sfregamento delle flange e a garantire il funzionamento sicuro e affidabile della gru.

cristallo

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