Puleggia per fune metallica: progettazione della scanalatura, rapporto D/d, angolo di flotta e guida alla selezione per il sollevamento industriale pesante

Una fune metallica non si consuma da sola. Nella maggior parte dei guasti prematuri delle funi metalliche nelle gru e nei paranchi industriali pesanti, la causa principale non è la fune stessa, ma la puleggia. Una scanalatura di dimensioni errate schiaccia i fili esterni della fune. Un diametro primitivo sottodimensionato provoca affaticamento dovuto a flessioni ripetute. Un angolo di flotta eccessivo fa sì che la fune si arrampichi sulla flangia della puleggia e si sfreghi contro il bordo della scanalatura. La puleggia è il singolo componente che controlla più direttamente la durata di servizio della fune metallica, ma di solito viene sottospecificato.

Questa guida fornisce il quadro tecnico completo per la selezione e la specifica delle pulegge per funi metalliche per applicazioni di sollevamento industriale pesante: gru a ponte, gru a cavalletto, paranchi, gru a siviera e attrezzature di sollevamento offshore. Copre la geometria della scanalatura, il rapporto D/d critico, i limiti dell'angolo di flotta, le scelte dei materiali e della costruzione, il coefficiente di carico e le modalità di guasto che risultano da specifiche errate.

Parte 1: La funzione di una puleggia per fune metallica e perché è importante

Una puleggia per fune metallica (chiamata anche puleggia per gru o puleggia per fune) svolge tre funzioni:

1. Cambio di direzione : reindirizzare la corda da una linea d'azione a un'altra

2. Vantaggio meccanico : in una linea composta da più parti (sistema di catenaria), più pulegge moltiplicano la forza di sollevamento disponibile dal tamburo di sollevamento

3. Guida della corda : mantenere la corda sul percorso previsto e impedirle di saltare giù dal blocco

Di queste tre funzioni, la terza è la più impegnativa dal punto di vista del design. La scanalatura della puleggia deve sostenere la fune lungo tutto l'arco di contatto senza schiacciare i fili esterni, mentre la geometria della scanalatura deve consentire alla fune di entrare ed uscire in modo pulito senza abrasione. 

La conseguenza del cedimento della puleggia non è solo la sostituzione della puleggia, ma in genere si tratta di un danno simultaneo alla fune, che richiede la sostituzione di entrambi i componenti. In una gru siviera da 500 tonnellate, la sostituzione di una fune metallica può costare dai 50.000 ai 150.000 dollari in componenti e in tempi di produzione persi. L'investimento in pulegge correttamente specificate è banalmente piccolo in confronto.

Parte 2: Geometria della scanalatura della puleggia: la specifica più critica

La scanalatura è il punto in cui interagiscono la fune e la puleggia. Ogni dimensione della scanalatura influisce sulla durata della fune.

2.1 Raggio della scanalatura

Il raggio della scanalatura ($$r$$) è il raggio del fondo curvo della scanalatura. Deve corrispondere al diametro nominale della fune ($$d$$):

$$r = 0,53d esto{ to } 0,55d$$

Ciò dà un diametro della scanalatura compreso tra $$1,06d$$ e $$1,10d$$, leggermente più grande del diametro della fune.

Perché leggermente più grande, non esattamente uguale?

• Se il raggio della scanalatura è esattamente uguale al raggio della fune ($$r = 0,5d$$), la fune è completamente a contatto con il fondo della scanalatura. Questo sembra ideale ma in pratica causa problemi: le tolleranze di fabbricazione fanno sì che la scanalatura sia talvolta leggermente sottodimensionata, il che schiaccia la corda; e la corda non riesce a posizionarsi correttamente perché si usura e il suo diametro cambia.

• Se il raggio della scanalatura è troppo piccolo ($$r < 0,53d$$): la fune è incastrata nella scanalatura. I fili esterni vengono schiacciati contro le pareti della scanalatura, accelerando l'affaticamento e la rottura del filo. La sezione trasversale della fune si deforma da circolare ad ovale. Questo è l’errore più comune e più dannoso.

• Se il raggio della scanalatura è troppo grande ($$r > 0,60d$$): la fune entra in contatto con la scanalatura solo in due punti sui lati anziché essere fissata nella parte inferiore. Ciò concentra lo stress da contatto su due linee anziché distribuirlo sul fondo della scanalatura, causando un'usura localizzata del filo. La corda è anche meno stabile nella scanalatura e più incline a saltare.

L'intervallo corretto: $$r = da 0,53d$$ a $$0,55d$$ per i nuovi covoni. Man mano che la scanalatura si usura, il raggio aumenta: una scanalatura usurata con $$r > 0,60d$$ dovrebbe essere rilavorata o la puleggia sostituita.

2.2 Profondità della scanalatura

La scanalatura deve essere sufficientemente profonda da trattenere la fune in tutte le condizioni operative, compreso quando la fune entra con l'angolo di flotta massimo. La profondità minima della scanalatura è:

$$h_{scanalatura} geq 1.5d$$

Per pulegge soggette ad elevati angoli di flotta o carichi d'urto dinamici (ad esempio, blocchi di gru offshore), aumentare a:

$$h_{scanalatura} geq 1.75d$$

Una scanalatura troppo superficiale consente alla fune di salire e uscire dalla scanalatura sotto carico laterale, facendo scorrere la fune sulla flangia della puleggia: una condizione di rapida usura e potenziale deragliamento.

2.3 Angolo di svasatura della scanalatura

I lati della scanalatura (le pareti sopra il fondo della scanalatura) devono svasarsi verso l'esterno con un angolo per consentire alla corda di entrare ed uscire dalla scanalatura in modo pulito mentre si avvicina all'angolo di flotta. L'angolo di svasatura standard è:

$$alpha_{svasatura} = 25° ext{ a } 30° ext{ per lato (dalla verticale)}$$

Un angolo di svasatura troppo piccolo (< 20°) fa sì che la fune entri in contatto con la parete della scanalatura quando entra ad angolo, abradendo i fili esterni. Un angolo di svasatura troppo ampio (> 35°) riduce la profondità effettiva della scanalatura e la ritenzione della scanalatura.

2.4 Finitura e durezza della superficie della scanalatura

La finitura superficiale della scanalatura influisce sulla velocità di abrasione del filo della fune durante il contatto. La finitura superficiale specificata per le scanalature delle pulegge della gru è:

$$Ra leq 3.2 , mu m ext{ (finitura lavorata)}$$

Per applicazioni con cicli di lavoro intensivi (classe di lavoro della gru A6–A8), specificare:

$$Ra leq 1.6 , mu m ext{ (finitura fine o rettificata)}$$

La durezza della superficie della scanalatura deve essere compresa tra 280 e 340 HB per le applicazioni standard. Scanalature più dure (> 340 HB) usurano la fune più velocemente della puleggia: la puleggia diventa l'elemento abrasivo. Le scanalature più morbide (< 260 HB) si usurano rapidamente, causando il sovradimensionamento della scanalatura e la perdita della geometria di supporto della fune.

Parte 3: Il rapporto D/d: la dimensione più importante della carrucola

Il rapporto D/d è il rapporto tra il diametro primitivo della puleggia ($$D$$, misurato rispetto all'asse della fune nella scanalatura) e il diametro nominale della fune ($$d$$). È il parametro più importante che regola la durata a fatica delle funi metalliche.

3.1 Perché il rapporto D/d controlla la fatica della corda

Ogni volta che la fune si piega attorno ad una puleggia, i singoli fili della fune sono soggetti a sollecitazione di flessione. I fili esterni all'esterno della curva sono in tensione; i fili interni sono in compressione. Questa sollecitazione di flessione ciclica, ripetuta ogni volta che la fune passa sulla puleggia, provoca cricche da fatica nei singoli fili, portando infine alla rottura del filo e al danneggiamento della fune.

Lo sforzo di flessione nei fili esterni è di circa:

$$sigma_{flessione} circa E_{filo} cdot rac{d_{filo}}{D}$$

Dove:

• $$E_{wire}$$ = modulo elastico del filo metallico (circa 190.000–200.000 MPa)

• $$d_{wire}$$ = diametro di un singolo filo nella fune (tipicamente 0,05–0,15 × diametro della fune a seconda della struttura della fune)

• $$D$$ = diametro primitivo della puleggia

Ciò dimostra che lo stress di flessione è inversamente proporzionale al diametro della puleggia : raddoppiando il diametro della puleggia si dimezza lo stress di flessione in ciascun filo. Poiché la durata a fatica è approssimativamente proporzionale al cubo dell'ampiezza della sollecitazione (per la fatica ad alto numero di cicli):

$$L_{fatica} propto left( rac{1}{sigma_{flessione}} ight)^3 propto D^3$$

Raddoppiando il diametro della puleggia si aumenta la durata a fatica della fune di circa 8 volte. Questo è il motivo per cui il rapporto D/d è il parametro di progettazione dominante per la durata della fune.

3.2 Rapporti D/d minimi per applicazione

Diversi standard e applicazioni specificano diversi rapporti D/d minimi. La tabella seguente riassume i requisiti:

Importante: questi sono valori minimi . Laddove la durata della fune è critica e la dimensione della puleggia non è limitata dallo spazio, utilizzare un rapporto D/d superiore al minimo del 20–30%. Il costo di una puleggia più grande è trascurabile rispetto al costo di sostituzioni più frequenti della fune.

3.3 Diametro primitivo rispetto al diametro del battistrada

Il rapporto D/d deve essere calcolato utilizzando il diametro primitivo (il diametro misurato rispetto all'asse della fune nella scanalatura) e non il diametro esterno della puleggia o il diametro inferiore della scanalatura.

$$D_{passo} = D_{fondo scanalatura} + d_{corda}$$

Un errore comune nelle specifiche è quello di indicare il diametro esterno della puleggia senza specificare se si tratta del diametro primitivo o del battistrada. Chiarire sempre quale dimensione viene specificata.

Parte 4: Angolo di flotta: la causa nascosta dei danni a corde e pulegge

L'angolo di flotta è l'angolo tra la linea effettiva di avvicinamento della fune alla puleggia e il piano della puleggia (il piano perpendicolare all'asse della puleggia, che passa attraverso la linea centrale della scanalatura). Esiste ogni volta che il tamburo fune o la puleggia precedente non è perfettamente allineato con la puleggia in questione.

4.1 Limiti dell'angolo di flotta

Il superamento di questi limiti provoca:

• Abrasione della fune sul bordo della scanalatura: la fune sfrega contro il lato della scanalatura in entrata e in uscita

• Torsione della fune : la fune è costretta a ruotare quando entra nella scanalatura ad angolo, causando un accumulo di coppia nella fune

• Usura irregolare della scanalatura : un lato della scanalatura si usura più velocemente dell'altro, creando un profilo della scanalatura asimmetrico

• Salto con la corda : ad angoli molto elevati, la corda può uscire completamente dalla scanalatura

4.2 Calcolo dell'angolo di flotta

Per una disposizione tamburo-puleggia:

$$ an(alpha_{flotta}) = rac{L_{offset}}{D_{distanza}}$$

Dove:

• $$L_{offset}$$ = offset laterale tra la linea centrale del tamburo e la linea centrale della scanalatura della puleggia (mm)

• $$D_{distanza}$$ = distanza dal tamburo alla puleggia lungo la linea della fune (mm)

Esempio: Offset tamburo = 300 mm, distanza tamburo-puleggia = 8.000 mm:

$$alpha_{flotta} = arctanleft( rac{300}{8000} ight) = arctan(0,0375) = 2,15°$$

Questo supera il limite di 2°: la puleggia deve essere riposizionata o una puleggia anteriore aggiunta per ridurre l'angolo di flotta.

Parte 5: Pulegge in acciaio forgiato e fuso

Come per le ruote della gru (vedi ns Guida alla selezione dei materiali delle ruote della gru forgiate ), la scelta tra la costruzione forgiata e quella fusa per le pulegge ha implicazioni significative sulla durata di servizio e sulla modalità di guasto.

5.1 Pulegge in acciaio forgiato

Le pulegge in acciaio forgiato vengono prodotte pressando in forma una billetta di acciaio riscaldata, producendo:

• Struttura dei grani raffinata e direzionale : il flusso dei grani segue il contorno del bordo della puleggia, massimizzando la resistenza ai carichi di fatica da flessione alla radice della scanalatura

• Porosità interna chiusa : nessun vuoto di ritiro che potrebbe innescare cricche da fatica sotto carico ciclico

• Maggiore durezza della scanalatura ottenibile : il 42CrMo forgiato può essere temprato a induzione sulla scanalatura fino a 340–380 HB

• Resistenza agli urti superiore : fondamentale per i blocchi di gru soggetti a carichi d'urto (ad esempio, presa improvvisa del carico, strappo della fune)

Le pulegge in acciaio forgiato sono specifiche per:

• Classe di servizio gru M5 e superiore

• Blocchi gru siviera e gru metallurgiche

• Blocchi gru offshore (applicazioni API Spec 2C)

• Qualsiasi applicazione in cui il cedimento della puleggia ha conseguenze critiche per la sicurezza

• Pulegge di grande diametro (diametro primitivo > 600 mm) dove il rischio di porosità di fusione è significativo

5.2 Pulegge in acciaio fuso

Le pulegge in acciaio fuso vengono prodotte versando l'acciaio fuso in uno stampo. Sono accettabili per:

• Applicazioni da leggere a medie (M1–M4)

• Diametri della puleggia più piccoli (diametro primitivo < 400 mm)

• Gru per interni, in ambiente controllato

• Applicazioni in cui la differenza di costo non può essere giustificata dal ciclo di lavoro

Anche per le pulegge fuse, specificare acciaio fuso (ZG270-500 o equivalente) - mai ghisa per pulegge strutturali di gru. La ghisa è fragile e non deve essere utilizzata in applicazioni di sollevamento in cui una rottura improvvisa sarebbe pericolosa.

5.3 Confronto delle prestazioni

Parte 6: Valutazione del carico della carrucola e calcolo strutturale

6.1 Forza di trazione della fune

La forza massima di trazione della fune ($$S_{max}$$) su una puleggia è determinata dalla catena del sistema di sollevamento e dal carico nominale:

$$S_{max} = rac{Q cdot g}{n_{parti} cdot eta_{reeving}}$$

Dove:

• $$Q$$ = capacità di sollevamento nominale (kg)

• $$g$$ = 9,81 m/s⊃2;

• $$n_{parti}$$ = numero di parti di fune nel sistema di avvolgimento

• $$eta_{ripartizione}$$ = efficienza di ridistribuzione (tipicamente 0,96–0,98 per puleggia)

Esempio: gru da 100 tonnellate, catenaria in 8 parti, 6 pulegge ($$eta = 0,97^6 = 0,832$$):

$$S_{max} = rac{100.000 imes 9,81}{8 imes 0,832} = rac{981.000}{6,656} circa 147.400 ext{ N} = 147,4 ext{ kN per parte di corda}$$

6.2 Carico sul perno della puleggia

Il perno della puleggia (asse) trasporta la risultante delle due tensioni della fune su entrambi i lati della puleggia. Per una puleggia in cui la fune si avvolge secondo un angolo $$ heta$$:

$$F_{pin} = 2 cdot S cdot cosleft( rac{pi - heta}{2} ight) = 2 cdot S cdot sinleft( rac{ heta}{2} ight)$$

Per un avvolgimento di 180° (la fune entra ed esce parallelamente - comune in un bozzello con gancio):

$$F_{pin} = 2S$$

Per un avvolgimento di 90° (la fune gira di 90°):

$$F_{pin} = Ssqrt{2} circa 1.414S$$

Il perno deve essere dimensionato per sostenere $$F_{pin}$$ con un fattore di sicurezza adeguato, in genere 5:1 sul carico di rottura per le applicazioni con gru.

6.3 Sollecitazione del bordo della puleggia

Il bordo della puleggia è soggetto a sollecitazioni di flessione poiché il carico della fune viene trasmesso dalla scanalatura attraverso il bordo all'anima e al mozzo. Per un'analisi semplificata, il bordo può essere trattato come una trave curva:

$$sigma_{rim} = rac{M_{rim}}{Z_{rim}}$$

Dove $$M_{rim}$$ è il momento flettente nel cerchio (calcolato dalla distribuzione del carico sulla fune) e $$Z_{rim}$$ è il modulo di resistenza della sezione trasversale del cerchio.

Per le pulegge standard della gru, lo spessore del cerchio (misurato radialmente dal fondo della scanalatura alla faccia interna del cerchio) dovrebbe essere:

$$t_{rim} geq 0.25 imes D_{pitch}$$

Questo è un minimo conservativo: per gru a siviera e applicazioni offshore, aumentare a $$t_{rim} geq 0,35 imes D_{pitch}$$.

Parte 7: Selezione e lubrificazione dei cuscinetti della puleggia

Il cuscinetto della puleggia sopporta il carico sul perno calcolato nella Parte 6 e deve essere selezionato per la durata di esercizio richiesta nelle condizioni operative.

7.1 Tipi di cuscinetti per pulegge di gru

Cuscinetti volventi (cuscinetti orientabili a rulli):

• Più comune per le pulegge delle gru nelle attrezzature moderne

• Autoallineante: si adatta alla deflessione e al disallineamento dell'albero

• Basso attrito: riduce il consumo energetico e la generazione di calore

• Richiede un design sigillato o regolarmente lubrificato per escludere la contaminazione

• Preferito per pulegge ad alta velocità (velocità periferica > 1 m/s)

Cuscinetti lisci (scorrevoli) - boccole in bronzo:

• Utilizzato in apparecchiature meno recenti e in alcune applicazioni pesanti a bassa velocità

• Attrito maggiore rispetto ai cuscinetti volventi: genera più calore

• Più tollerante alla contaminazione e ai carichi d'urto

• Richiede una lubrificazione continua o frequente

• Più facile da sostituire sul campo: non sono necessari strumenti specializzati

Per il confronto tra boccole in bronzo e cuscinetti volventi in applicazioni industriali pesanti, consultare la nostra guida dettagliata: Selezione della boccola in bronzo rispetto al cuscinetto dell'elemento volvente.

7.2 Lubrificazione dei cuscinetti per pulegge

I cuscinetti della puleggia della gru sono soggetti a movimento oscillatorio (la puleggia ruota mentre la fune si muove, ma il senso di rotazione si inverte quando il paranco si alza e si abbassa). Il movimento oscillatorio è più impegnativo per i lubrificanti rispetto alla rotazione continua perché:

• Il film lubrificante non viene continuamente rifornito dall'azione idrodinamica

• La zona di contatto non si muove: le stesse superfici dei cuscinetti vengono caricate ripetutamente

• Se la lubrificazione è inadeguata può verificarsi corrosione da sfregamento sulle superfici di contatto

Raccomandazioni per la lubrificazione:

• Utilizzare un grasso ad alta viscosità con additivi EP (pressione estrema).

• Intervallo di lubrificazione: ogni 250 ore di funzionamento per servizio standard; ogni 100 ore per ambienti gravosi o esterni/contaminati

• Per i cuscinetti sigillati: sostituire il cuscinetto al termine della vita utile calcolata anziché tentare di ingrassarlo nuovamente

I cuscinetti delle pulegge nei blocchi del gancio della gru della siviera sono soggetti a temperature elevate dovute al calore radiante: per queste applicazioni specificare un grasso per alte temperature classificato fino ad almeno 150°C.

Parte 8: Ispezione della puleggia, limiti di usura e criteri di sostituzione

8.1 Misurazione dell'usura della scanalatura

Il raggio della scanalatura aumenta con l'usura della puleggia. Misurare il raggio della scanalatura utilizzando un calibro per scanalature (una serie di modelli di raggio adattati al diametro della fune). Confrontare il raggio misurato con la specifica originale:

8.2 Ispezione del profilo della scanalatura

Utilizzare una sagoma di profilo (una sagoma metallica sottile tagliata sul profilo della scanalatura corretto) per controllare la forma della scanalatura. Può svilupparsi una scanalatura usurata:

• Fondo piatto : il fondo della scanalatura si è appiattito, concentrando il contatto della fune in due punti sulle pareti della scanalatura

• Usura asimmetrica : un lato della scanalatura è più profondo dell'altro, indicando un angolo di flotta eccessivo

• Cresta della scanalatura : si forma una cresta rialzata al centro della scanalatura, causata dalla corda che sale sui lati

Ognuna di queste condizioni richiede la sostituzione o la rilavorazione della puleggia.

8.3 Ispezione strutturale

Ispezionare la puleggia per:

• Crepe sul bordo , in particolare alla radice della scanalatura e nella giunzione bordo-anima. Utilizzare l'ispezione con particelle magnetiche (MT) per le pulegge fuse; MT o colorante penetrante (PT) per pulegge forgiate

• Crepe nel nastro : ispezionare il nastro (il disco che collega il bordo al mozzo) per individuare eventuali crepe radiali

• Usura del foro del mozzo : misurare il diametro del foro e confrontarlo con il diametro del perno; Un gioco eccessivo consente alla puleggia di oscillare sul perno, provocando un carico d'urto

• Danni alla flangia : controllare le flange della puleggia (i bordi rialzati su entrambi i lati della scanalatura) per danni da impatto, crepe o usura eccessiva

Criteri di sostituzione:

• Qualsiasi crepa rilevata dal CND → sostituzione immediata

• Usura del foro del mozzo > 1% del diametro nominale del foro → sostituire o rimontare la boccola

• Spessore del cerchio usurato inferiore a $$0,20 imes D_{pitch}$$ → sostituire

8.4 Intervalli di ispezione

Parte 9: Modalità comuni di guasto della puleggia e cause principali

Modalità di guasto 1: usura passante della scanalatura della fune (usura rapida della scanalatura)

Aspetto: il raggio della scanalatura aumenta rapidamente; il fondo della scanalatura diventa piatto o irregolare.

Causa principale: durezza della superficie della scanalatura insufficiente per lo stress da contatto della fune; contaminazione (scaglie di laminazione, polvere abrasiva) che agisce come composto lappante tra fune e scanalatura; diametro della fune maggiore rispetto alle specifiche della scanalatura.

Prevenzione: specificare una durezza della scanalatura adeguata (280–340 HB); proteggere le pulegge dalla contaminazione abrasiva; verificare che il diametro della fune corrisponda alle specifiche della scanalatura.

Modalità di fallimento 2: frattura del bordo (improvvisa)

Aspetto: frattura improvvisa del bordo della puleggia, spesso con poco preavviso.

Causa principale: frattura fragile della ghisa o dell'acciaio fuso a bassa tenacità; propagazione della cricca da fatica da una cricca alla radice della scanalatura non rilevata; sovraccarico (strappo della fune, carico d'urto).

Prevenzione: specificare l'acciaio forgiato per tutte le applicazioni critiche per la sicurezza; implementare ispezioni MT regolari per individuare le cricche da fatica prima che raggiungano dimensioni critiche; non utilizzare pulegge in ghisa in nessuna applicazione di sollevamento.

Modalità di guasto 3: rottura del filo della fune (fatica accelerata della fune)

Aspetto: le rotture dei fili compaiono nella fune nella zona di contatto della puleggia, ad una velocità maggiore del previsto.

Causa principale: rapporto D/d inferiore al minimo: la fune viene piegata troppo bruscamente; raggio della scanalatura troppo piccolo: la fune viene pizzicata; angolo di flessione eccessivo: la fune sfrega contro il bordo della scanalatura.

Prevenzione: verificare che il rapporto D/d soddisfi il minimo per la classe di servizio della gru; controllare il raggio della scanalatura con un calibro; rilevamento della geometria dell'angolo della flotta.

Modalità di fallimento 4: salto con la corda (deragliamento della corda)

Aspetto: la fune esce dalla scanalatura e scorre sulla flangia della puleggia oppure salta completamente fuori dalla puleggia.

Causa principale: profondità della scanalatura insufficiente; angolo di flotta eccessivo; condizione di allentamento della fune (carico rilasciato improvvisamente); protezione della puleggia mancante o danneggiata.

Prevenzione: specificare una profondità minima della scanalatura pari a 1,5 d; controllare l'angolo della flotta; installare e mantenere le protezioni per le funi; garantire che i controlli del paranco impediscano condizioni di fune allentata.

Modalità di guasto 5: grippaggio del cuscinetto

Aspetto: La puleggia smette di ruotare: la fune scivola su una puleggia fissa, provocando una rapida usura della fune nel punto di contatto.

Causa principale: mancata lubrificazione dei cuscinetti; contaminazione dei cuscinetti; sovraccarico del cuscinetto dovuto a specifiche sottodimensionate; corrosione in applicazioni esterne o marine.

Prevenzione: attuare un programma di lubrificazione regolare; specificare cuscinetti sigillati per ambienti contaminati; verificare il coefficiente di carico del cuscinetto rispetto al carico calcolato sul perno.

Parte 10: Lista di controllo delle specifiche della puleggia

Quando si ordinano pulegge nuove o sostitutive, fornire le seguenti informazioni:

Domande frequenti

Q1: Qual è il raggio corretto della scanalatura per una puleggia per fune metallica?

Il raggio della scanalatura deve essere compreso tra 0,53 e 0,55 volte il diametro nominale della fune. Per una corda da 32 mm, il raggio corretto della scanalatura è 17,0–17,6 mm. Una scanalatura troppo stretta (raggio < 0,53d) schiaccia i fili esterni della fune; una scanalatura troppo lasca (raggio > 0,60d) concentra le sollecitazioni da contatto in due punti sulle pareti della scanalatura. Verificare sempre il raggio della scanalatura con un calibro durante l'ispezione delle pulegge.

Q2: Quale rapporto D/d devo specificare per le pulegge della mia gru?

Il rapporto D/d minimo dipende dalla classe di servizio della gru: 16:1 per carichi leggeri (M1–M3), 18:1 per gru a ponte standard (M4–M5), 20:1 per carichi pesanti (M6–M7) e 25:1 per gru per carichi molto pesanti e gru a siviera (M8). Questi sono i minimi: dove lo spazio lo consente, utilizzare un rapporto D/d superiore del 20–30% al minimo per prolungare significativamente la durata della fune. Ricordare che raddoppiando il diametro della puleggia si aumenta la vita a fatica della fune di circa 8 volte.

Q3: Devo specificare pulegge in acciaio forgiato o fuso?

Per gru di classe M5 e superiore, gru a siviera, applicazioni offshore e qualsiasi sollevamento critico per la sicurezza, specificare pulegge in acciaio forgiato. Le pulegge forgiate hanno una durata alla fatica, una resistenza agli urti e una durezza della scanalatura ottenibili superiori rispetto alle pulegge fuse. Per applicazioni interne leggere (M1–M4), sono accettabili pulegge in acciaio fuso. Non specificare mai pulegge in ghisa per qualsiasi applicazione di sollevamento con gru.

Q4: Cos'è l'angolo di flotta e perché è importante?

L'angolo di flotta è l'angolo tra la direzione di avvicinamento della fune e il piano della puleggia. Esiste quando il tamburo fune o la puleggia precedente non è perfettamente allineato con la puleggia. Un angolo di flessione eccessivo (> 2° per la maggior parte delle applicazioni) provoca l'abrasione della fune sul bordo della scanalatura, la torsione della fune e l'usura irregolare della scanalatura. Calcola l'angolo della flotta dalla geometria del tuo sistema di catenaria e aggiungi una puleggia anteriore se l'angolo della flotta supera il limite.

Q5: Con quale frequenza devono essere ispezionate le scanalature delle pulegge della gru?

Il raggio della scanalatura deve essere misurato almeno una volta all'anno per le gru di servizio M4–M5 e ogni 6 mesi per le gru di servizio M6–M7. Per le gru a siviera (M8), misurare trimestralmente. Utilizzare un misuratore del raggio della scanalatura (set di modelli di raggio) per confrontare il raggio effettivo della scanalatura con le specifiche. Sostituire o rilavorare la puleggia quando il raggio della scanalatura supera 0,60 volte il diametro della fune.

Q6: È possibile rilavorare la scanalatura di una puleggia usurata?

Sì, se il bordo della puleggia ha uno spessore residuo sufficiente, la scanalatura può essere rilavorata al tornio per ripristinare il profilo corretto. Dopo la rilavorazione, la scanalatura deve essere temprata nuovamente se la specifica originale prevedeva la tempra a induzione. Verificare che lo spessore rimanente del cerchio dopo la rilavorazione sia almeno 0,20 × diametro primitivo. Se il cerchio risulta troppo sottile dopo la rilavorazione, sostituire la puleggia.

Yile Machinery: pulegge in acciaio forgiato e fuso personalizzate per il sollevamento industriale pesante

Yile Machinery produce pulegge per funi metalliche e pulegge per gru a ponte, gru a cavalletto, gru a siviera, paranchi e attrezzature di sollevamento specializzate, dalle dimensioni standard del catalogo a progetti completamente personalizzati realizzati secondo i vostri disegni o sottoposti a reverse engineering da componenti usurati.

Le nostre capacità di produzione di pulegge:

• Capacità di forgiatura: pulegge con diametro primitivo fino a 1.500 mm in acciaio legato 42CrMo e 34CrNiMo6

• Capacità di fusione: pulegge in acciaio fuso (ZG270-500, ZG310-570) per applicazioni da leggere a medie

• Lavorazione della scanalatura: tornitura CNC con tolleranza del raggio della scanalatura ± 0,1 mm; finitura superficiale della scanalatura Ra ≤ 1,6 μm

• Trattamento termico: tempra a induzione della superficie della scanalatura — 300–380 HB con profondità della cassa controllata ≥ 15 mm

• NDT: 100% UT + MT su tutte le pulegge, documentazione di ispezione completa

• Montaggio dei cuscinetti: Pulegge fornite con cuscinetti orientabili a rulli o boccole in bronzo come specificato

• Set abbinati: pulegge multiple per un singolo bozzello fornite come set abbinati

Produciamo inoltre la gamma completa di componenti per la vostra gru e sistema di sollevamento:

• Ruote per gru a ponte e ruote per gru EOT : forgiate e fuse, tutte le classi di servizio

• Ingranaggi circonferenziali per forni rotanti e mulini a sfere : corone dentate segmentate di grande diametro

• Set di ingranaggi e alberi a vite senza fine personalizzati : azionamenti ad angolo retto ad alto rapporto per applicazioni di sollevamento e gru

• Boccole e cuscinetti lisci in bronzo - per mozzi di pulegge e boccole per assali delle ruote di gru

• Soluzioni per l'industria mineraria e del cemento : pacchetti completi di componenti per forni rotanti e sistemi di macinazione

Per ricevere un preventivo fornire:

• ✅ Diametro primitivo, diametro fune, raggio scanalatura, foro mozzo

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

• ✅ Requisiti di materiale e durezza (o descrivere l'applicazione)

• ✅ Quantità e data di consegna richiesta

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