la prima gru idraulica su camion

Una gru è una macchina usata per spostare materiali sia verticalmente che orizzontalmente, utilizzando un sistema di braccio , paranco , funi metalliche o catene e pulegge per sollevare e spostare oggetti pesanti all'interno dell'oscillazione del suo braccio. Il dispositivo usa una o più macchine semplici , come la leva e la puleggia , per creare un vantaggio meccanico per svolgere il suo lavoro. Le gru sono comunemente impiegate nel trasporto per il carico e lo scarico di merci, nell'edilizia per lo spostamento di materiali e nella produzione per l'assemblaggio di attrezzature pesanti .

La prima macchina gru conosciuta fu lo shaduf , un dispositivo di sollevamento dell'acqua inventato nell'antica Mesopotamia (l'attuale Iraq) e poi apparso nell'antica tecnologia egizia . Le gru edili apparvero in seguito nell'antica Grecia , dove erano azionate da uomini o animali (come gli asini) e utilizzate per la costruzione di edifici. Gru più grandi furono sviluppate in seguito nell'Impero romano , impiegando l'uso di ruote umane , consentendo il sollevamento di pesi più pesanti. Nell'Alto Medioevo , le gru portuali furono introdotte per caricare e scaricare le navi e assistere nella loro costruzione: alcune furono costruite in torri di pietra per una maggiore resistenza e stabilità. Le prime gru furono costruite in legno, ma ghisa , ferro e acciaio presero il sopravvento con l'avvento della Rivoluzione industriale .




Ci sono tre considerazioni principali nella progettazione delle gru. Primo, la gru deve essere in grado di sollevare il peso del carico; secondo, la gru non deve ribaltarsi; terzo, la gru non deve rompersi.


Stabilità
Per la stabilità, la somma di tutti i momenti attorno alla base della gru deve essere prossima allo zero in modo che la gru non si ribalti. [ 45 ] In pratica, l'entità del carico che può essere sollevato (chiamato "carico nominale" negli Stati Uniti) è un valore inferiore al carico che causerà il ribaltamento della gru, fornendo così un margine di sicurezza.

Secondo gli standard degli Stati Uniti per le gru mobili, il carico nominale limitato dalla stabilità per una gru cingolata è il 75% del carico di ribaltamento. Il carico nominale limitato dalla stabilità per una gru mobile supportata da stabilizzatori è l'85% del carico di ribaltamento. Questi requisiti, insieme ad altri aspetti correlati alla sicurezza della progettazione delle gru, sono stabiliti dall'American Society of Mechanical Engineers nel volume ASME B30.5-2018 Mobile and Locomotive Cranes .

Gli standard per le gru montate su navi o piattaforme offshore sono un po' più rigidi a causa del carico dinamico sulla gru dovuto al movimento della nave. Inoltre, deve essere presa in considerazione la stabilità della nave o della piattaforma.

Per le gru montate su piedistallo o su montante, il momento prodotto dal braccio, dal braccio e dal carico è contrastato dalla base del piedistallo o dal montante. La sollecitazione all'interno della base deve essere inferiore alla sollecitazione di snervamento del materiale, altrimenti la gru si romperà.

Tipi
I tipi di gru descritti in questa sezione sono classificati in base alla loro area di applicazione principale:

Costruzione
Montato su camion
Caricatore
Telescopic
Terreno accidentato
Tutto il terreno
Cingolato
Raccogli e trasporta
Portare il mazzo
Sollevatore telescopico
Impostazione del blocco
Torre
Gru rampicante
Movimentazione merci
Carrello elevatore a forca
Sollevatore laterale
Trasportatore a cavalcioni
Industriale
Squillo
Testa di martello
Livello di orzata
Spese generali
Portale
Fiocco
Movimentazione di massa
impilatore
Marino
Galleggiante
Ponte
Altri tipi
Ferrovia
Aereo

La configurazione più elementare della gru montata su autocarro è quella del "boom truck" o "lorry loader", che presenta una gru con braccio telescopico rotante montata posteriormente su un telaio di autocarro commerciale. [ 46 ] [ 47 ]


Un veicolo gru a Dnipro , Ucraina.
Le gru "montate su camion" più grandi, più pesanti e appositamente costruite sono costruite in due parti: il supporto, spesso chiamato inferiore , e il componente di sollevamento, che include il braccio, chiamato superiore . Questi sono accoppiati insieme tramite una piattaforma girevole, consentendo alla parte superiore di oscillare da un lato all'altro. Queste moderne gru idrauliche per autocarri sono solitamente macchine monomotore, con lo stesso motore che alimenta il telaio e la gru. La parte superiore è solitamente alimentata tramite l'impianto idraulico gestito tramite la piattaforma girevole dalla pompa montata sulla parte inferiore. Nei vecchi modelli di gru idrauliche per autocarri, c'erano due motori. Uno nella parte inferiore tirava la gru lungo la strada e azionava una pompa idraulica per gli stabilizzatori e i martinetti. Quello nella parte superiore azionava la parte superiore tramite una propria pompa idraulica. Molti vecchi operatori preferiscono il sistema a due motori a causa delle guarnizioni che perdono nella piattaforma girevole delle vecchie gru di nuova progettazione. Nel 1947 la Hiab inventò la prima gru idraulica montata su camion al mondo. [ 48 ] Il nome Hiab deriva dall'abbreviazione comunemente usata di Hydrauliska Industri AB, un'azienda fondata a Hudiksvall, in Svezia, nel 1944 da Eric Sundin, un produttore di sci che vide un modo per utilizzare il motore di un camion per alimentare le gru caricatrici attraverso l'uso dell'idraulica.

In genere, queste gru sono in grado di viaggiare sulle autostrade, eliminando la necessità di attrezzature speciali per il trasporto della gru, a meno che non vi siano limitazioni di peso o di altre dimensioni, come le leggi locali. In tal caso, la maggior parte delle gru più grandi è dotata di rimorchi speciali per aiutare a distribuire il carico su più assi o può essere smontata per soddisfare i requisiti. Un esempio sono i contrappesi. Spesso una gru sarà seguita da un altro camion che trasporta i contrappesi che vengono rimossi per il viaggio. Inoltre, alcune gru sono in grado di rimuovere l'intera parte superiore. Tuttavia, questo è solitamente un problema solo in una gru di grandi dimensioni e viene eseguito principalmente con una gru convenzionale come una Link-Belt HC-238. Quando si lavora in cantiere, gli stabilizzatori vengono estesi orizzontalmente dal telaio, quindi verticalmente per livellare e stabilizzare la gru mentre è ferma e in fase di sollevamento . Molte gru per autocarri hanno una capacità di viaggio lenta (poche miglia all'ora) durante la sospensione di un carico. Bisogna fare molta attenzione a non far oscillare il carico lateralmente rispetto alla direzione di marcia, poiché la maggior parte della stabilità antiribaltamento risiede nella rigidità della sospensione del telaio. La maggior parte delle gru di questo tipo ha anche contrappesi mobili per la stabilizzazione oltre a quella fornita dagli stabilizzatori. I carichi sospesi direttamente a poppa sono i più stabili, poiché la maggior parte del peso della gru funge da contrappeso. I grafici calcolati in fabbrica (o protezioni elettroniche ) sono utilizzati dagli operatori delle gru per determinare i carichi massimi sicuri per il lavoro stazionario (con stabilizzatori) nonché i carichi (su gomma) e le velocità di marcia.

Le gru per autocarri hanno una capacità di sollevamento che varia da circa 14,5 tonnellate corte (12,9 tonnellate lunghe ; 13,2 t ) a circa 2.240 tonnellate corte (2.000 tonnellate lunghe; 2.032 t). [ 49 ] [ 50 ] Sebbene la maggior parte ruoti solo di circa 180 gradi, le gru montate su autocarro più costose possono ruotare di 360 gradi.

Caricatore

Gru caricatrice con prolunga a braccio
Una gru caricatrice (chiamata anche gru a braccio articolato o gru articolata ) è un braccio articolato azionato idraulicamente montato su un camion o un rimorchio e viene utilizzato per caricare/scaricare il carico del veicolo. Le numerose sezioni snodate possono essere ripiegate in un piccolo spazio quando la gru non è in uso. Una o più sezioni possono essere telescopiche . Spesso la gru avrà un certo grado di automazione e sarà in grado di scaricare o stivare se stessa senza istruzioni da parte di un operatore.

A differenza della maggior parte delle gru, l'operatore deve muoversi attorno al veicolo per poter vedere il carico; per questo motivo le gru moderne possono essere dotate di un sistema di controllo portatile via cavo o via radio per integrare le leve di controllo idrauliche montate sulla gru.

Nel Regno Unito e in Canada, questo tipo di gru è spesso conosciuto colloquialmente come " Hiab ", in parte perché questo produttore ha inventato la gru caricatrice ed è stato il primo ad arrivare sul mercato del Regno Unito, e in parte perché il nome distintivo era esposto in modo evidente sul braccio del braccio. [ 51 ]

Una gru rollloader è una gru caricatrice montata su un telaio con ruote. Questo telaio può essere trasportato sul rimorchio. Poiché la gru può muoversi sul rimorchio, può essere una gru leggera, quindi il rimorchio può trasportare più merci.

Un palo di gin è un albero sostenuto da uno o più tiranti che utilizza una puleggia o un paranco montato sulla sua estremità superiore per sollevare carichi. L'estremità inferiore è rinforzata o inserita in un foro poco profondo e posizionata in modo che l'estremità superiore si trovi sopra l'oggetto da sollevare. Il palo (noto anche come albero , boma o longherone ) è fissato con tre o più tiranti. Questi vengono manipolati per spostare il carico lateralmente, [ 1 ] con su e giù controllato dalla puleggia o dal blocco. Nella costruzione di torri, un palo di gin può anche essere "saltato" sulle sezioni completate di una torre per sollevare le sezioni più alte in posizione.

Il palo del gin deriva da un gyn , ed è considerato una forma di derrick , chiamato derrick fisso o derrick a palo , [ 2 ] distinto dalle cesoie (o gambe di taglio ) perché ha un singolo braccio piuttosto che uno a due gambe.

Applicazioni
Oltre a essere utilizzati come semplici dispositivi di sollevamento in operazioni sul campo come edilizia, disboscamento, carico e scarico di imbarcazioni e riparazioni di emergenza, i pali gin sono adatti per sollevare carichi sopra strutture troppo alte per essere raggiunte con una gru , come posizionare un'antenna in cima a una torre/campanile, e per sollevare segmenti di una torre uno sopra l'altro durante l'erezione. Quando viene utilizzato per creare una torre segmentata, il palo gin può essere staccato, sollevato e riattaccato al segmento appena completato per sollevare il successivo. Questo processo di salto viene ripetuto fino al completamento della parte più alta della torre. Possono anche sostenere una persona se sufficientemente forti (quindi per l'uso in scena, come negli spettacoli di magia ).

I pali per gin vengono montati sui camion come una forma primitiva di gru mobile, utilizzati in combinazione con un argano solitamente montato anteriormente per sollevare e spostare carichi e nelle operazioni di recupero al posto di un carro attrezzi più efficiente .