Giunto a tamburo per azionamenti di gru e paranchi: coppia nominale, tolleranza al disallineamento e guida alla selezione

In una gru o nel sistema di trasmissione di un paranco, l'accoppiamento tra motore, cambio e tamburo del paranco è il collegamento meccanico che trasmette ogni newtonmetro di coppia dalla fonte di alimentazione al carico. È anche il componente che deve assorbire ogni disallineamento, espansione termica e carico d'urto del sistema, in modo silenzioso, continuo e senza guasti. Quando un giunto del tamburo si guasta nell'azionamento del paranco di una gru, il risultato non è un graduale degrado delle prestazioni. Si tratta di una caduta immediata e incontrollata del carico sospeso.

Nonostante ciò, i giunti a tamburo sono tra i componenti meno specificati nei sistemi di azionamento delle gru. Gli ingegneri selezionano abitualmente i giunti basandosi esclusivamente sulla coppia nominale, ignorando i fattori di servizio, la capacità di disallineamento e la funzione della ruota frenante integrata che rende il giunto a tamburo unico per le applicazioni con gru. Questa guida fornisce il quadro tecnico completo per la corretta selezione, specifiche e manutenzione del giunto per fusti.

Parte 1: Cos'è un giunto a tamburo e perché viene utilizzato nelle gru?

Un giunto a tamburo (chiamato anche giunto a ingranaggi a tamburo o giunto a tamburo a ingranaggi) è un tipo di giunto a ingranaggi flessibile in cui il manicotto esterno (il 'tamburo') ha un profilo dentato internamente che ingrana con i mozzi dentati esternamente su ciascun albero. La geometria dei denti, in particolare il profilo dei denti coronati (a forma di botte) sui mozzi, consente al giunto di adattarsi al disallineamento angolare e parallelo tra i due alberi trasmettendo la coppia attraverso l'ingranaggio degli ingranaggi.

1.1 L'accoppiamento del tamburo nell'architettura della gru

In un azionamento di sollevamento standard di un carroponte o di una gru a portale, la trasmissione è composta da:

1. Motore elettrico (tipicamente un motore per gru, classe IEC S3 o S4)

2. Freno (freno a disco o a tamburo elettromagnetico, montato sull'albero motore o sull'albero veloce)

3. Riduttore/riduttore di velocità (elicoidale o ortogonale, multistadio)

4. Accoppiamento del tamburo : collega l'albero di uscita del cambio all'albero del tamburo del paranco

5. Tamburo del paranco : il tamburo della fune che avvolge la fune metallica

L'accoppiamento del tamburo si trova all'estremità a bassa velocità e coppia elevata della trasmissione. Deve trasmettere l'intera coppia di uscita del cambio, che può essere 10–100 volte la coppia del motore a seconda del rapporto di riduzione, compensando al contempo l'inevitabile disallineamento tra l'albero di uscita del cambio e l'albero del tamburo causato da tolleranze di produzione, dilatazione termica e deformazione strutturale sotto carico.

1.2 La funzione della ruota frenante integrata

Ciò che rende unico il giunto a tamburo della gru - e ciò che lo distingue da un giunto a ingranaggi industriale standard - è la ruota del freno integrata (chiamata anche tamburo del freno o disco del freno). Nella maggior parte dei modelli di paranchi per gru, la ruota del freno non è un componente separato montato sul proprio mozzo. È fuso o forgiato integralmente con il manicotto esterno dell'accoppiamento del tamburo.

Questa integrazione significa:

• Il freno agisce direttamente sul manicotto del giunto, il punto di coppia più alta accessibile per la frenatura nella catena cinematica

• Il manicotto di accoppiamento deve essere progettato per resistere contemporaneamente sia alla coppia trasmessa che alla coppia frenante

• La superficie della ruota del freno (la superficie cilindrica su cui agisce la ganascia del freno) deve essere lavorata con la stessa precisione dei denti di accoppiamento

• Quando si sostituisce il giunto, anche la ruota del freno viene sostituita simultaneamente, eliminando la necessità di sostituire separatamente il tamburo del freno

Questa progettazione integrata è standard nella pratica ingegneristica delle gru europea e cinese (secondo gli standard FEM 1.001 e GB/T) ed è la configurazione affrontata in questa guida.

Parte 2: Tipi e configurazioni di accoppiamento del tamburo

2.1 Accoppiamento fusto standard (tipo WGC / WGZ)

Il giunto a tamburo standard per applicazioni di sollevamento con gru è costituito da:

• Due mozzi interni (detti anche semigiunti): uno calettato su ciascun albero (uscita del cambio e albero del tamburo)

• Un manicotto esterno : il tamburo, con denti interni che ingranano con entrambi i mozzi e una superficie della ruota del freno integrale all'esterno

• Anelli di tenuta - per trattenere il grasso lubrificante nella zona di accoppiamento dei denti

Il manicotto esterno si estende su entrambi i mozzi ed è libero di fluttuare assialmente, consentendo lo spostamento assiale tra i due alberi.

2.2 Accoppiamento del tamburo diviso

Per le trasmissioni di gru di grandi dimensioni in cui il giunto deve essere installato o rimosso senza spostare gli alberi collegati (comune nelle trasmissioni di gru a ponte e per autocarri), il manicotto esterno è diviso orizzontalmente in due metà, imbullonate insieme. Ciò consente di rimuovere radialmente il manicotto senza disturbare l'allineamento dell'albero. I giunti a tamburo divisi sono standard per le trasmissioni di gru (traslazione a ponte e a granchio) in cui il giunto deve essere accessibile per la manutenzione senza smontare la trasmissione.

2.3 Accoppiamento tamburo con disco freno integrato (versione freno a disco)

Nei moderni progetti di gru che utilizzano freni a disco (in contrapposizione al tradizionale freno a tamburo/ceppo), il manicotto esterno incorpora una superficie del disco lavorata con precisione anziché una superficie del tamburo cilindrico. Su questa superficie agisce la pinza del freno a disco. La funzione di accoppiamento è identica a quella dell'accoppiamento a tamburo standard: cambia solo la geometria dell'interfaccia del freno.

2.4 Giunto a tamburo con tamburo prolungato (per coppie frenanti elevate)

Per le gru ad alta capacità che richiedono coppie frenanti elevate (gru a siviera, gru a portale pesanti), il diametro della ruota del freno deve essere grande per fornire una superficie frenante sufficiente. In questi casi, il manicotto esterno viene esteso assialmente per fornire una superficie del tamburo del freno più lunga, pur mantenendo lo stesso profilo dei denti dell'ingranaggio per la trasmissione della coppia.

Parte 3: Valutazione della coppia e calcolo del fattore di servizio

Questo è il passaggio più critico nella scelta dell'accoppiamento del tamburo ed è anche il passaggio eseguito più frequentemente in modo errato.

3.1 Coppia nominale e coppia di progetto

La coppia nominale ($$T_n$$) di un giunto a tamburo è la coppia continua che può trasmettere indefinitamente in condizioni ideali. La coppia di progetto ($$T_d$$) è la coppia per la quale il giunto deve essere effettivamente dimensionato, dopo aver applicato i fattori di servizio:

$$T_d = T_{nominale} imes f_s imes f_{inizio} imes f_{shock}$$

Dove:

• $$T_{nominale}$$ = coppia di funzionamento a regime stazionario sul giunto (N·m)

• $$f_s$$ = fattore di servizio per la classe di servizio (vedere la tabella seguente)

• $$f_{start}$$ = fattore di coppia iniziale: i motori delle gru in genere producono 2,0–2,5 volte la coppia nominale all'avvio

• $$f_{shock}$$ = fattore di carico d'urto: tiene conto del carico dinamico durante la raccolta del carico e lo spostamento sui giunti ferroviari

Il giunto deve essere scelto in modo tale che la sua coppia nominale $$T_n geq T_d$$.

3.2 Calcolo della coppia di esercizio nominale

La coppia di funzionamento a regime sull'accoppiamento del tamburo (albero di uscita del cambio) è:

$$T_{nominale} = rac{P_{motore} imes eta_{cambio} imes i_{cambio}}{omega_{tamburo}}$$

Dove:

• $$P_{motore}$$ = potenza nominale del motore (W)

• $$eta_{gearbox}$$ = efficienza del riduttore (tipicamente 0,94–0,97 per riduttori elicoidali)

• $$i_{gearbox}$$ = rapporto di riduzione del cambio

• $$omega_{drum}$$ = velocità angolare dell'albero del tamburo (rad/s)

Esempio: motore da 45 kW, rapporto di trasmissione 40:1, rendimento 0,96, velocità tamburo 15 giri/min:

$$omega_{tamburo} = rac{15 imes 2pi}{60} = 1.571 ext{ rad/s}$$

$$T_{nominale} = rac{45.000 imes 0,96 imes 40}{1,571} = rac{1.728.000}{1,571} circa 1.100.000 ext{ N·m}$$

Attendere: questa è la coppia se il rapporto del cambio fosse applicato alla coppia dell'albero motore. Il calcolo corretto è:

$$T_{motore} = rac{P_{motore}}{omega_{motore}} = rac{45.000}{2pi imes 960/60} = rac{45.000}{100,5} circa 448 ext{ N·m}$$

$$T_{accoppiamento tamburo} = T_{motore} imes i_{cambio} imes eta_{cambio} = 448 imes 40 imes 0,96 circa 17.203 ext{ N·m}$$

3.3 Fattori di servizio per classe di servizio della gru

Implicazione pratica: per una gru a siviera (servizio M8), la coppia di progetto è 6,6× la coppia di funzionamento a regime. Un giunto selezionato solo in base alla coppia di esercizio risulterà catastroficamente sottodimensionato.

3.4 Considerazione sulla coppia frenante

È necessario controllare anche la coppia frenante richiesta della ruota del freno integrata nell'accoppiamento del tamburo. La coppia frenante minima richiesta dalle norme di sicurezza delle gru è:

$$T_{freno} geq 1.5 imes T_{carico,abbassamento}$$

Dove $$T_{carico,abbassamento}$$ è la coppia sulla ruota del freno dovuta all'abbassamento del carico nominale (il caso peggiore per la frenata: il carico guida il motore nella direzione di abbassamento).

La pressione sulla superficie della ruota del freno non deve superare il valore consentito per il materiale della guarnizione del freno:

$$p_{freno} = rac{F_{freno}}{A_{contatto}} leq p_{ammissibile}$$

Per guarnizioni dei freni standard prive di amianto: $$p_{ammissibile} = 0,3–0,5 ext{ MPa}$$

Per guarnizioni dei freni in metallo sinterizzato (per impieghi gravosi): $$p_{ammissibile} = 0,6–1,0 ext{ MPa}$$

Parte 4: Capacità di disallineamento: il parametro critico di flessibilità

Il principale vantaggio meccanico del giunto a tamburo rispetto a un giunto rigido è la sua capacità di adattarsi al disallineamento. Comprendere i tipi di disallineamento e i loro limiti è essenziale per una corretta installazione e una lunga durata.

4.1 Tipi di disallineamento

Disallineamento angolare ($$alpha$$): le linee centrali dei due alberi si intersecano formando un angolo. Questo è il disallineamento principale che il profilo del dente bombato del giunto a tamburo è progettato per compensare.

Disallineamento parallelo (radiale) ($$delta$$): le linee centrali dei due alberi sono parallele ma sfalsate. In un accoppiamento a tamburo, il disallineamento parallelo viene compensato come una combinazione di disallineamenti angolari uguali e opposti su ciascun mozzo.

Spostamento assiale ($$Delta x$$): i due alberi si avvicinano o si allontanano l'uno dall'altro lungo il loro asse comune. Il manicotto esterno flottante provvede a ciò scorrendo assialmente sui denti del mozzo.

4.2 Limiti di disallineamento per giunti a tamburo

Il profilo del dente bombato consente i seguenti intervalli di disallineamento (valori tipici per giunti a tamburo standard: verificare con i dati del produttore per dimensioni specifiche):

Importante: questi sono valori massimi : l'accoppiamento può compensare questi disallineamenti, ma il funzionamento continuo al massimo disallineamento riduce significativamente la durata dei denti. Il disallineamento dell'installazione target non deve essere superiore al 50% del valore nominale massimo.

4.3 La relazione tra disallineamento e carico sui denti

Quando un accoppiamento a tamburo funziona con disallineamento angolare $$alpha$$, la forza di contatto del dente non è più distribuita uniformemente sulla larghezza della faccia del dente. Il fattore di carico sul bordo $$K_{edge}$$ aumenta la sollecitazione effettiva di contatto del dente:

$$K_{spigolo} = 1 + rac{alpha cdot b_{dente}}{2 cdot m_n}$$

Dove:

• $$alpha$$ = disallineamento angolare (radianti)

• $$b_{dente}$$ = larghezza della faccia del dente (mm)

• $$m_n$$ = modulo normale dei denti di accoppiamento

A $$alpha = 1°$$ (0,0175 rad) con $$b_{dente} = 60$$ mm e $$m_n = 5$$:

$$K_{bordo} = 1 + rac{0,0175 imes 60}{2 imes 5} = 1 + 0,105 = 1,105$$

Questo aumento del 10,5% dello stress da contatto dei denti può sembrare modesto, ma combinato con il carico ciclico dei cicli di lavoro della gru, accelera significativamente l’usura dei denti. Mantenere l'allineamento vicino allo zero è sempre preferibile piuttosto che fare affidamento sulla capacità di disallineamento del giunto.

Parte 5: Selezione dei materiali e trattamento termico

5.1 Materiale del mozzo

I mozzi di accoppiamento trasmettono l'intera coppia motrice attraverso l'interfaccia albero-chiavetta e i denti di accoppiamento. Il materiale del mozzo deve avere una resistenza sufficiente per resistere:

• Sollecitazione di taglio torsionale nel corpo del mozzo

• Sollecitazione del cuscinetto sulla chiavetta e sulla sede della chiavetta

• Sollecitazione da contatto dei denti sui denti dell'accoppiamento

Materiali standard del mozzo per i giunti dei tamburi delle gru:

I denti del mozzo sono generalmente temprati a induzione a 45–55 HRC per resistere all'usura sulle superfici di contatto dei denti.

5.2 Materiale del rivestimento esterno (tamburo).

Il manicotto esterno deve resistere:

• Sollecitazione di contatto interno del dente derivante dalla trasmissione della coppia

• Sollecitazione del cerchio derivante dall'adattamento con interferenza (se utilizzato) o dal precarico del bullone (per maniche divise)

• Sollecitazione termica sulla superficie della ruota del freno dovuta a ripetuti cicli di frenata

• Requisiti di durezza superficiale sulla superficie di contatto della ruota del freno

Materiali standard delle maniche:

La durezza della superficie della ruota del freno è fondamentale: troppo morbida e la superficie si usura rapidamente sotto il contatto della ganascia del freno, creando scanalature che riducono l'efficacia della frenata e generano detriti. Troppo duro (> 350 HB) e la guarnizione del freno si usura eccessivamente. L'intervallo ottimale è 260–320 HB per le guarnizioni dei freni standard.

5.3 Lubrificazione dei denti di accoppiamento

I denti del giunto funzionano in un ambiente lubrificato con grasso. Il grasso deve:

• Avere una viscosità sufficiente per mantenere una pellicola tra le superfici di contatto dei denti sotto elevate pressioni di contatto

• Essere compatibile con l'intervallo di temperature operative (da −20 °C a +80 °C per applicazioni standard; da −40 °C a +120 °C per ambienti estremi)

• Dispongono di additivi EP (pressione estrema) per proteggere dal contatto metallo-metallo durante l'avvio e il carico d'urto

Grasso consigliato: Grado NLGI 1 o 2 con additivi EP. Intervallo di rilubrificazione: ogni 2.000–4.000 ore di funzionamento o annualmente, a seconda di quale evento si verifica per primo. Per i giunti del tamburo sigillati (riempiti in fabbrica), sostituire il grasso in occasione di una revisione importante (normalmente ogni 5 anni).

Parte 6: Procedura di selezione dell'accoppiamento del tamburo: passo dopo passo

Passaggio 1: determinare la coppia motrice

Calcolare $$T_{nominale}$$ dalla potenza del motore, dal rapporto di trasmissione e dall'efficienza come mostrato nella Parte 3.2.

Passaggio 2: applicare i fattori di servizio

Selezionare il fattore di servizio combinato dalla tabella nella Parte 3.3 in base alla classe di servizio della gru. Calcolare:

$$T_d = T_{nominale} imes f_{combinato}$$

Passaggio 3: selezionare la dimensione dell'accoppiamento

Dal catalogo del produttore, selezionare la dimensione del giunto più piccola con una coppia nominale $$T_n geq T_d$$. Registrare gli accoppiamenti:

• Coppia nominale $$T_n$$

• Disallineamento angolare massimo $$alpha_{max}$$

• Spostamento assiale massimo $$Delta x_{max}$$

• Intervallo del foro del mozzo (diametro del foro minimo e massimo)

• Diametro ruota freno $$D_{freno}$$

Passaggio 4: verificare l'adattamento dell'albero

Verificare che il diametro dell'albero di uscita della scatola del cambio e il diametro dell'albero del tamburo rientrino nell'intervallo del foro del mozzo del giunto selezionato. Specificare il diametro del foro e le dimensioni della sede per chiavetta per ciascun mozzo. Accoppiamenti foro standard: H7/k6 (accoppiamento di transizione) per applicazioni di precisione; H7/js6 per applicazioni standard con gru.

Passaggio 5: verificare la coppia frenante

Calcolare la coppia frenante richiesta dal carico della gru e dalla geometria del tamburo. Verificare che il diametro della ruota del freno e l'area della superficie del giunto selezionato possano fornire la forza frenante richiesta entro la pressione superficiale consentita della guarnizione del freno.

Passaggio 6: verificare la capacità di disallineamento

Stimare il disallineamento previsto dalla geometria della trasmissione e dall'analisi della deflessione strutturale. Confermare che il disallineamento previsto sia inferiore al 50% del disallineamento massimo nominale del giunto.

Passaggio 7: specificare il materiale e il trattamento superficiale

In base alla classe di servizio e all'ambiente, specificare il materiale del mozzo (45# o 42CrMo), il materiale e la durezza del manicotto, la tempra dei denti (tempra a induzione fino a 45–55 HRC) e la durezza della superficie del freno (260–320 HB).

Parte 7: Installazione, allineamento e messa in servizio

7.1 Installazione dell'Hub

I mozzi di accoppiamento del tamburo vengono generalmente installati sui rispettivi alberi utilizzando un accoppiamento con interferenza (accoppiamento di transizione H7/k6). Per mozzi di grandi dimensioni (diametro del foro > 100 mm), si consiglia l'installazione dell'espansione termica:

Procedura di installazione dell'espansione termica:

1. Misurare il foro del mozzo e il diametro dell'albero a temperatura ambiente: registrare l'interferenza (diametro esterno dell'albero meno diametro interno del foro del mozzo)

2. Calcolare la temperatura di riscaldamento richiesta:

$$Delta T = rac{delta_{interferenza}}{alpha_{acciaio} imes d_{foro}} = rac{delta_{interferenza}}{11.7 imes 10^{-6} imes d_{foro}}$$

1. Riscaldare uniformemente il mozzo in un forno o in un bagno d'olio alla temperatura calcolata (tipicamente 80–150°C)

2. Installare immediatamente il mozzo sull'albero: il mozzo si raffredderà e si contrarrà sull'albero, creando un accoppiamento con interferenza

3. Non utilizzare il riscaldamento a fiamma: un riscaldamento irregolare provoca distorsioni e stress residuo

7.2 Procedura di allineamento alberi

Dopo aver installato entrambi i mozzi, allineare gli alberi prima di installare il manicotto esterno:

Controllo dell'allineamento angolare:

Montare un comparatore su un mozzo, con la punta dell'indicatore a contatto con la faccia dell'altro mozzo. Ruotare entrambi i mozzi insieme di 360°. La lettura totale dell'indicatore (TIR) ​​non deve superare:

$$TIR_{angular} leq 2 imes D_{hub} imes an(alpha_{target})$$

Per un disallineamento angolare target di 0,1° e un diametro del mozzo di 200 mm:

$$TIR_{angolare} leq 2 imes 200 imes an(0,1°) = 2 imes 200 imes 0,00175 = 0,70 ext{ mm TIR}$$

Controllo dell'allineamento parallelo:

Montare un comparatore su un mozzo, con la punta dell'indicatore a contatto con la superficie cilindrica dell'altro mozzo. Ruota di 360°. Il TIR non deve superare:

$$TIR_{parallelo} leq 2 imes delta_{bersaglio}$$

Per un disallineamento parallelo target di 0,2 mm: $$TIR_{parallel} leq 0,4 ext{ mm}$$

7.3 Installazione del manicotto esterno

Dopo aver verificato l'allineamento dell'albero, installare il manicotto esterno:

1. Riempire il manicotto con il grasso specificato (circa il 30–40% del volume della cavità dentale)

2. Far scorrere il manicotto su un mozzo, quindi posizionarlo per innestare entrambi i mozzi contemporaneamente

3. Installare gli anelli di tenuta e i fermagli di fissaggio

4. Per manicotti divisi: posizionare entrambe le metà, inserire e serrare i bulloni al valore specificato

5. Verificare che il manicotto possa fluttuare assialmente manualmente: dovrebbe muoversi liberamente entro l'intervallo di spostamento assiale

Parte 8: Ispezione, manutenzione e analisi dei guasti

8.1 Elementi di ispezione di routine

8.2 Modalità di guasto comuni

Modalità di guasto 1: usura dei denti (usura da sfregamento)

Aspetto: i fianchi dei denti mostrano lucidatura o perdita di materiale; il grasso è contaminato da particelle metalliche.

Causa principale: disallineamento eccessivo che causa un carico elevato sui bordi; grasso insufficiente o degradato; giunto sottodimensionato per il servizio effettivo.

Prevenzione: corretto allineamento all'installazione; mantenere il programma di lubrificazione; verificare che il valore nominale della coppia del giunto includa fattori di servizio adeguati.

Modalità di fallimento 2: frattura del dente

Aspetto: Uno o più denti fratturati alla radice; perdita improvvisa della trasmissione della coppia.

Causa principale: grave sovraccarico (ad es. strappo della corda, due bloccaggi); affaticamento dovuto a carichi d'urto ripetuti; difetto materiale nel mozzo.

Prevenzione: non superare la capacità nominale della gru; specificare l'accoppiamento con un fattore d'urto adeguato; specificare mozzi forgiati in 42CrMo per applicazioni pesanti.

Modalità di guasto 3: scanalatura della ruota del freno

Aspetto: scanalature circonferenziali sulla superficie della ruota del freno; ridotta efficacia della frenata; usura accelerata delle guarnizioni dei freni.

Causa principale: disallineamento delle ganasce del freno; contaminazione abrasiva tra rivestimento e ruota; durezza della ruota del freno insufficiente.

Prevenzione: allineare correttamente le ganasce dei freni; proteggere l'area dei freni dalla contaminazione; specificare una durezza della superficie della ruota del freno pari a 260–320 HB.

Modalità di guasto 4: rottura del manicotto (manicotto esterno)

Aspetto: crepe radiali o circonferenziali nel manicotto esterno, tipicamente alla radice della ruota del freno o nella zona del dente.

Causa principale: affaticamento dovuto alla coppia frenante ciclica sovrapposta alla coppia di trasmissione; affaticamento termico dovuto a ripetute frenate ad alta energia; difetto materiale.

Prevenzione: specificare un manicotto forgiato in 42CrMo per servizio M6+; implementare l'ispezione MT in occasione di una revisione importante; non utilizzare la frenata di emergenza come procedura operativa di routine.

Modalità di guasto 5: sfregamento del foro del mozzo

Aspetto: polvere color ruggine (ossido di ferro) all'interfaccia mozzo-albero; mozzo allentato sull'albero; superficie dell'albero danneggiata.

Causa principale: adattamento con interferenza insufficiente: il mozzo scivola leggermente sull'albero sotto carico di coppia ciclico; concentrazione delle sollecitazioni nella sede della chiavetta che causa sfregamento sui bordi della chiavetta.

Prevenzione: verificare le specifiche di adattamento con interferenza; utilizzare l'installazione di espansione termica per ottenere l'interferenza corretta; applicare un composto anti-sfregamento (ad es. Molykote) sull'interfaccia mozzo-albero.

Domande frequenti

Q1: Qual è la differenza tra un giunto a tamburo e un giunto a ingranaggi?

Un giunto a tamburo è un tipo specifico di giunto a ingranaggi progettato per applicazioni con gru e paranchi. La caratteristica distintiva è la ruota del freno integrata (tamburo del freno) sul manicotto esterno, che consente al freno della gru di agire direttamente sul giunto. I giunti industriali standard non hanno questa caratteristica. La geometria dei denti è inoltre tipicamente ottimizzata per il ciclo di lavoro oscillatorio e con carico d'urto delle trasmissioni delle gru piuttosto che per la rotazione continua delle trasmissioni industriali generiche.

Q2: Come posso calcolare la coppia nominale richiesta per un giunto a tamburo?

Calcolare la coppia di funzionamento a regime stazionario dalla potenza del motore, dal rapporto del cambio e dall'efficienza. Quindi moltiplicare per il fattore di servizio combinato relativo alla classe di servizio della gru: 1,5 per M1–M2, 2,4 per M3–M4, 3,75 per M5–M6 e 6,6 per M7–M8. La coppia nominale del giunto deve superare questa coppia di progetto. Per un motore da 45 kW, un cambio 40:1 e una gru di servizio M6, la coppia di progetto è di circa $$17.200 volte 3,75 circa 64.500$$ N·m.

Q3: Quale disallineamento può tollerare un giunto per tamburo?

I giunti per fusti standard consentono un disallineamento angolare di 0,3°–1,5° e un disallineamento parallelo di 0,5–1,5 mm, a seconda delle dimensioni. Tuttavia, il disallineamento di installazione target non deve essere superiore al 50% del massimo nominale: il funzionamento continuo al massimo disallineamento riduce significativamente la durata dei denti. Allineare sempre attentamente la trasmissione al momento dell'installazione e ricontrollare l'allineamento dopo le prime 500 ore di funzionamento.

Q4: Quale materiale devo specificare per un giunto per tamburo per gru per carichi pesanti?

Per la classe di servizio gru M5 e superiore, specificare acciaio legato forgiato 42CrMo sia per i mozzi che per la manica esterna. I mozzi dovrebbero essere temprati a induzione sui denti a 45–55 HRC. Il manicotto esterno (ruota del freno) deve essere raffreddato e rinvenuto a 260–320 HB sulla superficie del freno. Per le gru a siviera (M8) e altre applicazioni per impieghi estremi, considerare 40CrNiMoA per i mozzi per una resistenza agli urti superiore.

Q5: Con quale frequenza è necessario sostituire il grasso per l'accoppiamento del tamburo?

Per i giunti per fusti standard con ingrassatori, sostituire il grasso ogni 2.000–4.000 ore di funzionamento o ogni anno, a seconda dell'evento che si verifica per primo. Per i giunti sigillati (riempiti in fabbrica), sostituire il grasso in occasione di una revisione importante (normalmente ogni 5 anni o secondo il programma di manutenzione del produttore della gru). Utilizzare grasso NLGI di grado 1 o 2 con additivi EP. Se durante l'ispezione il grasso presenta particelle metalliche o scolorimento, sostituirlo immediatamente e indagare sulla causa.

Q6: È possibile riparare il giunto del tamburo o sostituirlo se usurato?

Talvolta è possibile riparare il manicotto esterno (tamburo) rilavorando la superficie della ruota del freno se rimane materiale sufficiente e non sono presenti crepe. I denti del giunto, tuttavia, non possono essere riparati: se si rileva usura o danneggiamento dei denti, sostituire il giunto completo. I mozzi con danni da sfregamento al foro possono a volte essere rialesati e dotati di una manica, ma ciò richiede una lavorazione specializzata e dovrebbe essere fatto solo se il corpo del mozzo è comunque sano. Per le applicazioni critiche per la sicurezza delle gru, la sostituzione è sempre preferibile alla riparazione.

Yile Machinery: Giunti a tamburo personalizzati per azionamenti di gru e paranchi

Yile Machinery produce giunti per tamburi (giunti per tamburi a ingranaggi con ruote frenanti integrate) per azionamenti di sollevamento di gru a ponte, azionamenti di traslazione per gru a cavalletto, azionamenti per gru a siviera e tutte le applicazioni per gru industriali pesanti, dalle dimensioni standard ai progetti completamente personalizzati realizzati secondo i vostri disegni o decodificati da componenti usurati.

Le nostre capacità di produzione di giunti per fusti:

• Materiali: Acciaio legato forgiato 42CrMo e 40CrNiMoA per mozzi e manicotti; acciaio fuso ZG310-570 per impieghi leggeri

• Intervallo di coppia: da 1.000 N·m a 500.000 N·m (dimensioni personalizzate disponibili oltre questo intervallo)

• Trattamento termico: tempra ad induzione del dente del mozzo a 45–55 HRC; manicotto Q&T a 260–320 HB sulla superficie frenante

• Lavorazioni meccaniche: tornitura CNC e dentatura a creatore secondo standard denti di accoppiamento DIN/GB; finitura superficiale della ruota del freno Ra ≤ 1,6 μm

• Versioni con manicotto diviso: disponibili per tutte le dimensioni, per installazione senza rimozione dell'albero

• CND: ispezione MT di tutti i forgiati; controllo dimensionale con documentazione completa

• Versioni con disco freno: superficie frenante a disco integrata per i moderni sistemi frenanti a disco

Produciamo anche la gamma completa di componenti per il vostro sistema di azionamento della gru:

• Ruote per gru forgiate per carichi pesanti : 42CrMo forgiato, tutte le classi di servizio, disponibili coppie abbinate

• Pulegge per funi metalliche per gru ed escavatori : scanalature forgiate e fuse, lavorate con precisione

• Pulegge per gru in acciaio forgiato per paranchi e sollevamento : pulegge per paranchi, pulegge per ganci

• Riduttori e riduttori di velocità industriali per impieghi gravosi : paranchi per gru e riduttori di traslazione

• Set di ingranaggi e alberi a vite senza fine personalizzati : per azionamenti ausiliari di gru e sistemi di posizionamento

• Alloggiamenti dei cuscinetti del supporto di supporto in due metà con boccole in bronzo : per supporti dell'albero del tamburo e dell'asse delle ruote di traslazione

• Componenti per la lavorazione dell'acciaio e dei metalli : pacchetti completi di componenti per gru per acciaierie

• Soluzioni per l'industria mineraria e del cemento : componenti di azionamento per gru di impianti minerari e di processo

Per ricevere un preventivo fornire:

• ✅ Potenza motore (kW) e velocità (rpm)

• ✅ Rapporto di trasmissione e diametro dell'albero di uscita

• ✅ Diametro dell'albero del tamburo

• ✅ Tipo di gru, capacità e classe di servizio (FEM/ISO)

• ✅ Tipo di freno (freno a tamburo o freno a disco) e coppia frenante richiesta

• ✅ Quantità e data di consegna richiesta

• ✅ Disegni o fotografie di accoppiamenti esistenti (per reverse engineering)

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Tutte le richieste tecniche ricevono una risposta entro 24 ore. Ordini di sostituzione urgenti in caso di guasto con priorità di pianificazione.

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