Una gru è un dispositivo di sollevamento meccanico dotato di avvolgitore, funi metalliche e pulegge che può essere utilizzato per sollevare e abbassare materiali e per spostarli orizzontalmente. Utilizza una o più macchine semplici per creare un vantaggio meccanico e quindi spostare carichi oltre la normale capacità di un essere umano. Le gru sono comunemente utilizzate nel settore dei trasporti per il carico e lo scarico delle merci; nel settore edile per la movimentazione dei materiali; e nell'industria manifatturiera per l'assemblaggio di attrezzature pesanti.
Le prime gru furono inventate dagli antichi greci ed erano azionate da uomini o animali da soma, come gli asini . Queste gru venivano utilizzate per la costruzione di edifici alti. Successivamente furono sviluppate gru più grandi, che utilizzavano l'uso di ruote umane, consentendo il sollevamento di pesi più pesanti. Nell'Alto Medioevo furono introdotte gru portuali per caricare e scaricare le navi e assistere nella loro costruzione; alcune furono integrate in torri di pietra per maggiore resistenza e stabilità. Le prime gru erano costruite in legno, ma con l'avvento della rivoluzione industriale presero il sopravvento la ghisa e l'acciaio .
Per molti secoli, l'energia è stata fornita dallo sforzo fisico di uomini o animali, sebbene gli argani nei mulini ad acqua e a vento potessero essere azionati dall'energia naturale sfruttata. La prima energia "meccanica" fu fornita dai motori a vapore , la prima gru a vapore fu introdotta nel diciottesimo o diciannovesimo secolo, e molte rimasero in uso fino alla fine del XX secolo. Le gru moderne utilizzano solitamente motori a combustione interna o motori elettrici e sistemi idraulici per fornire una capacità di sollevamento molto maggiore di quanto fosse possibile in precedenza.
Le gru esistono in un'enorme varietà di forme, ciascuna adattata ad un uso specifico. Le dimensioni vanno dalle piccole gru a bandiera utilizzate all'interno delle officine alle gru a torre più alte utilizzate per la costruzione di grattacieli e alle gru galleggianti più grandi utilizzate per costruire piattaforme petrolifere e recuperare navi affondate. Questo articolo riguarda anche le macchine di sollevamento come i trasloelevatori e le gru caricatrici che non rientrano strettamente nella definizione di gru di cui sopra.
La gru per il sollevamento di carichi pesanti fu inventata dagli antichi greci alla fine del VI secolo aEV [1] La documentazione archeologica mostra che entro e non oltre il c. Nel 515 a.C. sui blocchi di pietra dei templi greci cominciano ad apparire ritagli distintivi sia per le pinze di sollevamento che per i ferri Lewis. Poiché questi fori indicano l'uso di un dispositivo di sollevamento, e poiché si trovano o sopra il baricentro del blocco, o a coppie equidistanti da un punto sopra il baricentro, sono considerati dagli archeologi come il positivo prova necessaria dell'esistenza della gru. [1]
L'introduzione dell'argano e del paranco a puleggia portò presto a una diffusa sostituzione delle rampe come principale mezzo di movimento verticale. Nei successivi duecento anni i cantieri greci videro un forte calo dei pesi movimentati, poiché la nuova tecnica di sollevamento rendeva più pratico l'uso di numerose pietre più piccole rispetto a quelle più grandi. In contrasto con il periodo arcaico con la sua tendenza a dimensioni dei blocchi sempre crescenti, i templi greci dell’età classica come il Partenone presentavano invariabilmente blocchi di pietra di peso inferiore a 15-20 tonnellate. Inoltre, la pratica di erigere grandi colonne monolitiche fu praticamente abbandonata a favore dell'utilizzo di più rocchi di colonna. [2]
Sebbene le circostanze esatte del passaggio dalla tecnologia della rampa a quella della gru rimangano poco chiare, è stato sostenuto che le volatili condizioni sociali e politiche della Grecia fossero più adatte all’impiego di piccole squadre di costruzione professionali che di grandi quantità di manodopera non qualificata, rendendo la gru più preferibile alla polis greca rispetto alla rampa ad alta intensità di manodopera che era stata la norma nelle società autocratiche dell'Egitto o dell'Assiria. [2]
La prima prova letteraria inequivocabile dell'esistenza del sistema di carrucole composto appare nei Problemi meccanici ( Mech . 18, 853a32-853b13) attribuiti ad Aristotele (384-322 a.C. ), ma forse composti in una data leggermente successiva. Più o meno nello stesso periodo, le dimensioni dei blocchi nei templi greci cominciarono di nuovo a corrispondere a quelle dei loro predecessori arcaici, indicando che la puleggia composta più sofisticata doveva aver già trovato la sua strada nei cantieri greci. [3]
Gru romane antiche
Il periodo di massimo splendore delle gru nell'antichità arrivò sotto l' Impero Romano , quando l'attività edilizia aumentò vertiginosamente e gli edifici raggiunsero dimensioni enormi. I romani adottarono la gru greca e la svilupparono ulteriormente. Siamo relativamente bene informati sulle loro tecniche di sollevamento grazie ai resoconti piuttosto esaurienti degli ingegneri Vitruvio ( De Architectura 10.2, 1-10) e Erone di Alessandria ( Mechanica 3.2-5). Ci sono anche due rilievi superstiti di gru romane a ruota che offrono prove pittoriche, con la lapide Haterii della fine del I secolo d.C. particolarmente dettagliata.
La gru romana più semplice, la Trispastos, era costituita da un braccio a trave singola, un argano, una fune e un blocco contenente tre carrucole. Avendo quindi un vantaggio meccanico di 3:1, è stato calcolato che un solo uomo azionando l'argano potrebbe sollevare 150 chilogrammi (kg) (3 pulegge x 50 kg = 150), assumendo che 50 kg rappresentino lo sforzo massimo che un uomo può esercitare per un periodo di tempo più lungo. I tipi di gru più pesanti presentavano cinque pulegge (Pentaspastos) o, nel caso della più grande, un set di tre per cinque pulegge (Polyspastos) e venivano forniti con due, tre o quattro alberi, a seconda del carico massimo. Il Polyspastos, azionato da quattro uomini su entrambi i lati dell'argano, poteva già sollevare 3000 kg (3 funi x 5 carrucole x 4 uomini x 50 kg = 3000 kg). Nel caso in cui l'argano fosse sostituito da una ruota a ruota, il carico massimo è addirittura raddoppiato fino a 6000 kg solo per metà dell'equipaggio, poiché la ruota a ruota possiede un vantaggio meccanico molto maggiore grazie al suo diametro maggiore. Ciò significava che, rispetto alla costruzione delle piramidi egiziane, dove erano necessari circa 50 uomini per spostare un blocco di pietra da 2,5 tonnellate lungo la rampa (50 kg a persona), la capacità di sollevamento del Polyspastos romano si è rivelata 60 volte superiore . (3000 kg a persona). [4]
Tuttavia, numerosi edifici romani esistenti che presentano blocchi di pietra molto più pesanti di quelli maneggiati dal Polyspastos indicano che la capacità di sollevamento complessiva dei romani andava ben oltre quella di una singola gru. Nel tempio di Giove a Baalbek, per incidenza, i blocchi degli architravi pesano fino a 60 tonnellate ciascun,e i blocchi delle cornici angolari anche oltre 100 tonnellate, tutti elevati ad un'altezza di ca. 19 metri (m) dal suolo. [3] A Roma , il capitello della Colonna Traiana pesa 53,3 tonnellate e dovette essere sollevato ad un'altezza di ca. 34 milioni. [5]
Si presume che gli ingegneri romani riuscirono a sollevare questi pesi straordinari con due misure: in primo luogo, come suggerito da Erone, fu eretta una torre di sollevamento, i cui quattro alberi erano disposti a forma di quadrilatero con i lati paralleli, non dissimile da una torre d'assedio, ma con la colonna al centro della struttura ( Mechanica 3.5). [6] In secondo luogo, una moltitudine di argani furono posizionati sul terreno intorno alla torre, poiché, pur avendo un rapporto di leva inferiore rispetto a quello delle ruote, gli argani potevano essere installati in numero maggiore e gestiti da più uomini (e, inoltre, da animali). . [7] Questo uso di argani multipli è descritto anche da Ammiano Marcellino (17.4.15) in connessione con il sollevamento dell'obelisco Lateranense nel Circo Massimo (357 d.C. circa ). La capacità di sollevamento massima di un singolo argano può essere stabilita dal numero di fori di ferro Lewis praticati nel monolite. Nel caso dei blocchi dell'architrave di Baalbek, che pesano tra le 55 e le 60 tonnellate, gli otto fori esistenti suggeriscono una tolleranza di 7,5 tonnellate per ferro Lewis, cioè per argano. [8] Sol
Sollevare pesi così pesanti in un'azione concertata richiedeva un grande coordinamento tra i gruppi di lavoro che applicavano la forza agli argani.
Gru medievali
Ricostruzione moderna della gru a portale medievale nel porto di Bruges.
Gru portuale medievale con edificio sovrastante nell'ex città anseatica di Danzica.
Durante l'Alto Medioevo la gru a ruota fu reintrodotta su larga scala dopo che la tecnologia era caduta in disuso nell'Europa occidentale con la scomparsa dell'Impero Romano d'Occidente. [9] Il primo riferimento a una ruota (magna rota) riappare nella letteratura d'archivio in Francia intorno al 1225, [10] seguito da una rappresentazione miniata in un manoscritto probabilmente anch'esso di origine francese risalente al 1240. [11] Nella navigazione, il primo l'uso delle gru portuali è documentato per Utrecht nel 1244, Anversa nel 1263, Brugge nel 1288 e Amburgo nel 1291, [12] mentre in Inghilterra la ruota a pedale non è registrata prima del 1331. [13]
In generale, il trasporto verticale veniva effettuato in modo più sicuro ed economico tramite gru rispetto ai metodi consueti. Tipici campi di applicazione erano i porti, le miniere e soprattutto i cantieri, dove la gru a ruota giocava un ruolo fondamentale nella costruzione delle maestose cattedrali gotiche. Tuttavia, sia le fonti archivistiche che quelle pittoriche dell'epoca suggeriscono che le macchine di nuova introduzione come le ruote a pedale o le carriole non sostituivano completamente metodi più ad alta intensità di manodopera come scale, carriole e carriole. Piuttosto, vecchi e nuovi macchinari continuarono a coesistere nei cantieri medievali [14] e nei porti. [12]
Oltre alle ruote a ruota, le raffigurazioni medievali mostrano anche gru azionate manualmente da verricelli a raggi raggianti, manovelle e, nel XV secolo, anche da verricelli a forma di timone di nave. Per appianare le irregolarità dell'impulso e superare i "punti morti" nel processo di sollevamento, è noto che i volani erano in uso già nel 1123. [15]
Origini
L'esatto processo attraverso il quale la gru a ruota fu reintrodotta non è documentato, [10] anche se il suo ritorno nei cantieri deve senza dubbio essere visto in stretta connessione con la simultanea ascesa dell'architettura gotica. La ricomparsa della gru a ruota potrebbe essere il risultato di uno sviluppo tecnologico del verricello da cui la gru a ruota si è evoluta strutturalmente e meccanicamente. In alternativa, la ruota medievale potrebbe rappresentare una deliberata reinvenzione della sua controparte romana tratta dal De architectura di Vitruvio, disponibile in molte biblioteche monastiche. La sua reintroduzione potrebbe essere stata ispirata, anche, dall'osservazione delle qualità di risparmio di manodopera della ruota idraulica con la quale le prime ruote a pedali condividevano molte somiglianze strutturali. [13]
Struttura e posizionamento
La ruota medievale era una grande ruota di legno che girava attorno a un albero centrale con una pedana sufficientemente larga da consentire a due lavoratori di camminare fianco a fianco. Mentre la precedente ruota con "braccio a bussola" aveva raggi inseriti direttamente nell'albero centrale, il tipo più avanzato con "braccio a fermaglio" presentava bracci disposti come corde sul cerchione, [16] dando la possibilità di utilizzare un albero più sottile e fornendo quindi un maggiore vantaggio meccanico. [17]
Contrariamente a quanto si crede, nei cantieri medievali le gru non venivano collocate né sulle leggerissime impalcature dell'epoca né sulle sottili pareti delle chiese gotiche, incapaci di sostenere il peso sia del mezzo di sollevamento che del carico. Piuttosto, nelle fasi iniziali della costruzione, le gru venivano collocate a terra, spesso all'interno dell'edificio. Quando è stato completato un nuovo piano e massicce travi di collegamento del tetto hanno collegato le pareti, la gru è stata smontata e rimontata sulle travi del tetto da dove è stata spostata da una baia all'altra durante la costruzione delle volte. [18] Pertanto, la gru "crebbe" e "vagò" con l'edificio con il risultato che oggi tutte le gru edili esistenti in Inghilterra si trovano nei campanili delle chiese sopra la volta e sotto il tetto, dove rimasero dopo la costruzione dell'edificio per portare materiale. per le riparazioni in alto. [19] Meno frequentemente, le miniature medievali mostrano anche gru montate all'esterno delle mura con il supporto della macchina fissato a dei tronchi. [20]
Meccanica e funzionamento
Gru a torre nel porto interno di Treviri del 1413.
A differenza delle gru moderne, le gru e gli argani medievali, proprio come le loro controparti in Grecia e a Roma [21] , erano principalmente capaci di un sollevamento verticale e non venivano utilizzati per spostare carichi anche orizzontalmente per una distanza considerevole. [18] Di conseguenza, il lavoro di sollevamento sul posto di lavoro era organizzato in modo diverso rispetto a oggi. Nella costruzione di edifici, ad esempio, si presuppone che la gru sollevasse i blocchi di pietra dal fondo direttamente in posizione, [18] o da un punto opposto al centro del muro da dove avrebbe potuto consegnare i blocchi per due squadre che lavoravano a ciascuna estremità del muro. [21] Inoltre, il maestro della gru che di solito dava ordini agli operai dall'esterno della gru era in grado di manipolare il movimento lateralmente tramite una piccola fune attaccata al carico. [22] Le gru girevoli, che consentivano la rotazione del carico, erano quindi particolarmente adatte per i lavori portuali e apparvero già nel 1340. [23] Mentre i blocchi bugnati venivano sollevati direttamente con una fionda, lewis o pinza del diavolo (tedesco Teufelskralle ), altri oggetti venivano prima riposti in contenitori come pallet, ceste, scatole di legno o botti . [24]
È interessante notare che le gru medievali raramente erano dotate di cricchetti o freni per impedire al carico di spostarsi all'indietro. [25] Questa curiosa assenza è spiegata dall'elevata forza di attrito esercitata dalle ruote medievali, che normalmente impediva alla ruota di accelerare fuori controllo. [22]
Gru portuali
Secondo lo “stato attuale delle conoscenze”, sconosciuto nell’antichità, le gru portuali fisse sono considerate una nuova evoluzione del Medioevo. [12] La tipica gru portuale era una struttura girevole dotata di doppie ruote. Queste gru venivano posizionate ai lati delle banchine per il carico e lo scarico delle merci, dove sostituivano o integravano i metodi di sollevamento più vecchi come altalene, argani e piazzali. [12] Si possono identificare due diversi tipi di gru portuali con una distribuzione geografica variabile: mentre le gru a portale che ruotavano su un asse verticale centrale si trovavano comunemente sulla costa fiamminga e olandese, sul mare tedesco e nei porti interni tipicamente presentavano gru a torre dove il il verricello e le ruote erano situati in una solida torre con solo il braccio del fiocco e il tetto rotanti. [26] È interessante notare che le gru portuali non furono adottate nella regione del Mediterraneo e nei porti italiani altamente sviluppati, dove le autorità continuarono a fare affidamento sul metodo più laborioso di scaricare le merci tramite rampe oltre il Medioevo. [27]
A differenza delle gru edili, dove la velocità di lavoro era determinata dall'avanzamento relativamente lento dei muratori, le gru portuali erano solitamente dotate di doppie ruote per accelerare il carico. Le due ruote, il cui diametro stimato è pari o superiore a 4 metri, sono state fissate su ciascun lato dell'asse e ruotate insieme. [12] Oggi, secondo un sondaggio, in tutta Europa esistono ancora quindici gru portuali a ruota di epoca preindustriale. [26] Oltre a queste gru fisse, nel XIV secolo entrarono in uso le gru galleggianti che potevano essere utilizzate in modo flessibile in tutto il bacino portuale. [26]
Principi meccanici
Gru che aiutano a costruire un palazzone a Melbourne, Australia
Ci sono due considerazioni principali da tenere in considerazione nella progettazione delle gru. Il primo è che la gru deve essere in grado di sollevare un carico di un peso specifico e il secondo è che la gru deve rimanere stabile e non ribaltarsi quando il carico viene sollevato e spostato in un altro luogo.
Capacità di sollevamento
Le gru illustrano l'uso di una o più macchine semplici per creare vantaggio meccanico.
La leva : una gru di equilibrio contiene una trave orizzontale (la leva ) imperniata attorno a un punto chiamato fulcro . Il principio della leva consente di sollevare un carico pesante fissato all'estremità più corta della trave mediante una forza minore applicata nella direzione opposta all'estremità più lunga della trave. Il rapporto tra il peso del carico e la forza applicata è uguale al rapporto tra la lunghezza del braccio più lungo e quella del braccio più corto ed è chiamato vantaggio meccanico.
La puleggia : una gru a bandiera contiene un puntone inclinato (il braccio ) che supporta un paranco fisso. I cavi vengono avvolti più volte attorno al blocco fisso e attorno a un altro blocco collegato al carico. Quando l'estremità libera del cavo viene tirata a mano o da una macchina avvolgitrice, il sistema di pulegge trasmette al carico una forza pari alla forza applicata moltiplicata per il numero di tratti di cavo che passano tra i due blocchi. Questo numero è il vantaggio meccanico.
Il cilindro idraulico: può essere utilizzato direttamente per sollevare il carico (come con una HIAB) o indirettamente per spostare il braccio o la trave che trasporta un altro dispositivo di sollevamento.
Gru che costruisce un edificio a Kansas City.
Le gru, come tutte le macchine, obbediscono al principio di conservazione dell'energia . Ciò significa che l' energia fornita al carico non può superare l'energia immessa nella macchina. Ad esempio, se un sistema di pulegge moltiplica la forza applicata per dieci, il carico si sposta solo di un decimo della forza applicata. Poiché l'energia è proporzionale alla forza moltiplicata per la distanza, l'energia in uscita viene mantenuta all'incirca uguale all'energia in ingresso (in pratica leggermente inferiore, perché parte dell'energia viene persa a causa dell'attrito e di altre inefficienze).
Stabilità della gru
Affinché una gru sia stabile, la somma di tutti i momenti attorno a qualsiasi punto come la base della gru deve essere uguale a zero. In pratica, l'entità del carico che è consentito sollevare (chiamato "carico nominale" negli Stati Uniti) è un valore inferiore al carico che causerà il ribaltamento della gru. Secondo gli standard statunitensi per le gru mobili, il carico nominale limitato alla stabilità per una gru cingolata è pari al 75% del carico di ribaltamento. Il carico nominale limitato alla stabilità per una gru mobile supportata su stabilizzatori è pari all'85% del carico di ribaltamento.
Tipi di gru
Gru ferroviarie
Gru ferroviaria diesel per lavori di manutenzione – Tampa, Florida.
Una gru ferroviaria è una gru con ruote flangiate, utilizzata dalle ferrovie. La forma più semplice è semplicemente una gru montata su un vagone ferroviario o su un pianale. I dispositivi più capaci sono costruiti appositamente.
Diverse tipologie di gru vengono utilizzate per lavori di manutenzione, operazioni di recupero e carico merci negli scali merci.
Gru mobile
Il tipo più elementare di gru mobile è costituito da una travatura reticolare in acciaio o da un braccio telescopico montato su una piattaforma mobile, che può essere su rotaia, su ruote (compresi i trasportatori " camion ") o su cingoli. Il braccio è incernierato nella parte inferiore e può essere sollevato e abbassato tramite cavi o cilindri idraulici. Un gancio è sospeso alla parte superiore del boma tramite fune metallica e pulegge. Le funi metalliche sono azionate da qualunque motore primario messo a disposizione dai progettisti, che opera attraverso una varietà di trasmissioni. Sono stati utilizzati motori a vapore , motori elettrici e motori a combustione interna (IC). Le trasmissioni delle gru più vecchie tendevano ad essere frizioni. Questo è stato successivamente modificato quando si utilizzavano motori a combustione interna per abbinare la caratteristica di "coppia massima a velocità zero" dei motori a vapore mediante l'aggiunta di un elemento idrocinetico che culmina in convertitori di coppia controllati. I vantaggi operativi di questa soluzione possono ora essere ottenuti mediante il controllo elettronico delle trasmissioni idrostatiche, che per dimensioni e altre considerazioni sta diventando standard. Alcuni esempi di questo tipo di gru possono essere convertiti in una gru da demolizione aggiungendo una palla da demolizione, o in una macchina movimento terra aggiungendo una benna mordente o una dragline e una paletta, sebbene i dettagli di progettazione possano limitarne l'efficacia.
Per aumentare la portata orizzontale del paranco, il braccio può essere esteso aggiungendo un braccio nella parte superiore. Il braccio può essere fisso o, nelle gru più complesse, orzabile (cioè sollevabile e abbassabile).
Una gru telescopica che smonta una gru a torre di 40 m a Cambridge, nel Regno Unito.
Gru telescopica
Una gru telescopica ha un braccio costituito da una serie di tubi montati uno dentro l'altro. Un meccanismo idraulico o altro motore estende o ritrae i tubi per aumentare o diminuire la lunghezza totale del braccio. Questi tipi di bracci vengono spesso utilizzati per progetti di costruzione a breve termine, lavori di salvataggio, sollevamento di imbarcazioni dentro e fuori dall'acqua e così via. La relativa compattezza dei bracci telescopici li rende adattabili a molte applicazioni mobili.
Gru
Sei gru a torre che costruiscono edifici a Canon's Marsh, Bristol, Inghilterra .
Contrappesi in cemento su una gru a torre Città del Capo , Sud Africa .
Un albero "sollevato" che sostiene una gru a torre. L'elemento interno viene spostato verso l'alto tramite martinetti e una nuova sezione esterna viene assemblata attorno alla porzione esposta.
La gru a torre è una forma moderna di gru a bilanciere. Fissate al suolo (o "sollevate" e sostenute dalla struttura durante la costruzione della struttura), le gru a torre spesso offrono la migliore combinazione di altezza e capacità di sollevamento e vengono utilizzate nella costruzione di edifici alti. Per risparmiare spazio e garantire stabilità, la parte verticale della gru è spesso rinforzata sulla struttura completata, che normalmente è il vano ascensore in cemento al centro dell'edificio. Un braccio orizzontale è bilanciato asimmetricamente sulla sommità della torre. Il suo braccio corto trasporta un contrappeso di blocchi di cemento , mentre il suo braccio lungo trasporta l'attrezzatura di sollevamento. L'operatore della gru siede in una cabina in cima alla torre oppure controlla la gru tramite radiocomando da terra, solitamente stando vicino al carico. Nel primo caso, la cabina dell'operatore è situata in cima alla torre, appena sotto il braccio orizzontale. Il braccio è montato su un cuscinetto girevole e viene ruotato mediante un motore di rotazione. Il gancio di sollevamento è azionato da un sistema di pulegge.
Una gru a torre è solitamente assemblata da una gru telescopica con capacità di sollevamento inferiore ma altezza maggiore e, nel caso di gru a torre che si sono sollevate durante la costruzione di grattacieli molto alti, a volte una gru più piccola (o torre di trivellazione) verrà sollevata sul tetto dell'edificio completato. torre per smantellare successivamente la gru a torre. Una gru a torre automontante si solleva da terra tramite martinetti, consentendo l'inserimento della sezione successiva della torre a livello del suolo.
Gru montata su camion
Una tipica gru montata su camion
Una gru montata su un camion trasportatore fornisce la mobilità per questo tipo di gru.
Generalmente, queste gru sono progettate per poter viaggiare su strade e autostrade, eliminando la necessità di attrezzature speciali per trasportare una gru sul luogo di lavoro. Quando si lavora in cantiere, gli stabilizzatori vengono estesi orizzontalmente dal telaio e poi verso il basso verticalmente per livellare e stabilizzare la gru mentre è ferma e durante il sollevamento. Molte gru per autocarri possiedono una capacità di marcia lenta limitata (solo poche miglia all'ora) durante la sospensione di un carico. È necessario prestare la massima attenzione a non far oscillare il carico lateralmente rispetto alla direzione di marcia, poiché la maggior parte della stabilità antiribaltamento risiede nella resistenza e nella rigidità delle sospensioni del telaio. La maggior parte delle gru di questo tipo sono dotate anche di contrappesi mobili per la stabilizzazione oltre a quella degli stabilizzatori. I carichi sospesi direttamente sulla parte posteriore rimangono più stabili, poiché la maggior parte del peso della gru stessa funge da contrappeso al carico. I grafici calcolati in fabbrica (o le protezioni elettroniche) vengono utilizzati dall'operatore della gru per determinare i carichi massimi sicuri per il lavoro stazionario (con stabilizzatori), nonché i carichi (su gomma) e le velocità di spostamento.
Le dimensioni delle gru per autocarri variano da circa 14,5 tonnellate USA a circa 1.200 tonnellate USA.
Gru fuoristrada
Una gru montata su carro con quattro pneumatici in gomma, progettata per operazioni di pick-and-carry e per applicazioni fuoristrada e su "terreni accidentati". Gli stabilizzatori che si estendono orizzontalmente e verticalmente vengono utilizzati per livellare e stabilizzare la gru per il sollevamento. Queste gru telescopiche sono macchine monomotore in cui per l'azionamento del sottocarro viene utilizzato lo stesso motore utilizzato per l'azionamento della gru, simile a una gru cingolata. Tuttavia, in una gru fuoristrada, il motore è solitamente montato nel sottocarro anziché nella parte superiore, come nella gru cingolata.
Gru cingolata
Una gru cingolata è una gru montata su un carro con una serie di cingoli che garantiscono la stabilità e la mobilità della gru. Le gru cingolate presentano sia vantaggi che svantaggi a seconda dell'uso previsto. Il vantaggio principale di una gru cingolata è che può spostarsi sul cantiere ed eseguire sollevamenti con un allestimento minimo, poiché la gru è stabile sui suoi cingoli senza stabilizzatori. Inoltre, una gru cingolata è in grado di viaggiare con un carico. Lo svantaggio principale delle gru cingolate è che sono molto pesanti e non possono essere facilmente spostate da un cantiere all’altro senza spese significative. In genere, un grande cingolato deve essere smontato o spostato su una chiatta per essere trasportato.
Gru a portale
Gru a portale Portainer nel porto di Amburgo
Una gru a portale ha un paranco in un carrello che corre orizzontalmente lungo i binari del portale, solitamente montato sotto una trave che si estende tra i montanti che a loro volta hanno ruote in modo che l'intera gru possa muoversi ad angolo retto rispetto alla direzione dei binari del portale. Queste gru sono disponibili in tutte le dimensioni e alcune possono spostare carichi molto pesanti, in particolare gli esempi estremamente grandi utilizzati nei cantieri navali o nelle installazioni industriali. Una versione speciale è la gru per container (o gru "Portainer", dal nome del primo produttore), progettata per il carico e lo scarico dei container trasportati dalle navi in un porto.
Gru a ponte
Conosciuta anche come "gru sospesa", questo tipo di gru funziona allo stesso modo di una gru a portale ma senza montanti. Il paranco è su un carrello, che si muove in una direzione lungo una o due travi che si muovono ad angolo retto rispetto a quella direzione lungo binari sopraelevati, spesso montati lungo le pareti laterali di un'area di assemblaggio in una fabbrica . Alcuni di loro possono sollevare carichi molto pesanti.
Gru galleggiante
SSCV Thialf
Le gru galleggianti vengono utilizzate principalmente nella costruzione di ponti e nella costruzione di porti, ma vengono anche utilizzate per il carico e lo scarico occasionale di carichi particolarmente pesanti o ingombranti su e giù dalle navi. Alcune gru galleggianti sono montate su un pontone, altre sono chiatte gru specializzate con una capacità di sollevamento superiore a 10.000 tonnellate e sono state utilizzate per trasportare intere sezioni di ponte. Le gru galleggianti sono state utilizzate anche per recuperare navi affondate .
Le navi gru sono spesso utilizzate nella costruzione offshore. Le gru girevoli più grandi si trovano sulla SSCV Thialf, che dispone di due gru con una capacità di 7100 tonnellate ciascuna.
Gru per navi (ponte).
Situato sulle navi e utilizzato per le operazioni di carico, consente di ridurre i costi evitando l'utilizzo delle gru a terra. Fondamentale anche nei piccoli porti marittimi dove non sono disponibili gru da riva. Per lo più sono elettrici, idraulici, elettroidraulici.
Gru aerea
Le gru aeree di solito si estendono dagli elicotteri per sollevare carichi di grandi dimensioni. Gli elicotteri sono in grado di viaggiare e sollevare aree più difficili da raggiungere con una gru convenzionale. Le gru aeree per elicotteri sono comunemente utilizzate per sollevare unità/carichi su centri commerciali, edifici a più piani, grattacieli e così via. Tuttavia, possono sollevare praticamente qualsiasi cosa entro la loro capacità di sollevamento (ovvero automobili, barche, piscine e così via). Funzionano anche come soccorso in caso di catastrofi naturali per la bonifica e durante gli incendi boschivi sono in grado di trasportare enormi secchi d'acqua sugli incendi per spegnerli.
Esempi inclusi:
Sikorsky S-64 Skycrane/Erickson Air Crane: versione civile
CH-54 Tarhe: versione militare
Gru a bandiera
Una gru a bandiera è un tipo di gru in cui un elemento orizzontale ( fiocco o braccio ), che supporta un paranco mobile, è fissato a una parete o a un pilastro montato a pavimento. Le gru a bandiera vengono utilizzate negli stabilimenti industriali e sui veicoli militari. Il braccio può oscillare lungo un arco, per fornire ulteriore movimento laterale, oppure essere fisso. Gru simili, spesso conosciute semplicemente come montacarichi, venivano montate all'ultimo piano dei magazzini per consentire il sollevamento delle merci su tutti i piani.
Macchine simili a gru
La definizione generalmente accettata di gru è una macchina per il sollevamento e lo spostamento di oggetti pesanti mediante funi o cavi sospesi ad un braccio mobile. Pertanto una macchina di sollevamento che non utilizzi funi, ovvero effettui solo il movimento verticale e non orizzontale, non può essere definita a rigore una “gru”.
I tipi di macchine di sollevamento simili a gru includono:
Blocca e contrasta
Cabestano (nautico)
Paranco (dispositivo)
Verricello
Verricello
I tipi più tecnicamente avanzati di tali macchine di sollevamento sono spesso conosciuti come "gru", indipendentemente dalla definizione ufficiale del termine. Seguono alcuni esempi notevoli:
Gru caricatrice
Una gru caricatrice che scarica mattoni di calcestruzzo aerato in un cantiere
Una gru da caricatore (chiamata anche "gru con braccio articolato") è un braccio articolato ad azionamento idraulico montato su un camion o rimorchio e viene utilizzato per caricare/scaricare il veicolo. Le numerose sezioni snodabili possono essere ripiegate in un piccolo spazio quando la gru non viene utilizzata. Una o più sezioni possono essere telescopiche. Spesso la gru avrà un certo grado di automazione e sarà in grado di scaricare o riporre se stessa senza istruzioni da parte dell'operatore.
A differenza della maggior parte delle gru, l'operatore deve muoversi all'interno del veicolo per poter visionare il suo carico; quindi le gru moderne possono essere dotate di un sistema di controllo portatile via cavo o via radio per integrare le leve di comando idrauliche montate sulla gru.
Nel Regno Unito, questo tipo di gru è quasi invariabilmente conosciuto colloquialmente come "Hiab", in parte a causa della percentuale di gru fornite da questo produttore, e in parte perché il nome distintivo era ben visibile sul braccio del braccio.
Gru a rulli
Si tratta di una gru da carico montata su un telaio con ruote. Questo telaio può viaggiare sul rimorchio. Poiché la gru può spostarsi sul rimorchio, può essere una gru leggera, quindi il rimorchio può trasportare più merci.
Tra i produttori di gru per caricatori a rulli figurano l'olandese Kennis e la società finlandese Hiab (Hydrauliska Industri AB).
Gru trasloelevatore
Un impilatore è una gru con un meccanismo di tipo carrello elevatore utilizzata nei magazzini automatizzati (controllati da computer) (noti come sistemi di stoccaggio e recupero automatizzati o AS/RS). La gru si muove su un binario in una corsia del magazzino. La forca può essere sollevata o abbassata a qualsiasi livello di uno scaffale di stoccaggio e può essere estesa nello scaffale per immagazzinare e recuperare il prodotto. In alcuni casi il prodotto può essere grande quanto un'automobile . I trasloelevatori vengono spesso utilizzati nei grandi magazzini congelatori dei produttori di alimenti surgelati. Questa automazione evita che i conducenti dei carrelli elevatori lavorino ogni giorno a temperature inferiori allo zero.
Indice 
Titolo: La storia della gru 
Mer Gen 31, 2024 7:16 pm
