Come scegliere un cuscinetto a ralla per gru

Che cos'è un cuscinetto di rotazione per gru? È il grande cuscinetto rotante che collega la sovrastruttura della gru al suo telaio, basamento o piattaforma girevole, sopportando contemporaneamente carichi verticali, forze orizzontali e carichi di inclinazione.

Per gli ingegneri e i team di manutenzione dei produttori di gru, la fase di selezione inizia prima ancora di ricevere un disegno o una richiesta di preventivo. È necessario convertire il caso di carico effettivo in dati di input chiari per i cuscinetti: carico assiale, carico radiale, momento ribaltante, condizioni di rotazione, dimensioni di montaggio, disposizione degli ingranaggi e ambiente operativo.

Un cuscinetto scelto solo in base al diametro esterno o a un codice articolo precedente può guastarsi prematuramente se il ciclo di lavoro, lo sbraccio del braccio, il centro di carico o la struttura di montaggio sono cambiati. L'obiettivo non è semplicemente trovare un anello compatibile, ma definire una specifica del cuscinetto in grado di supportare il reale carico di lavoro della gru.

Iniziate con le informazioni sulla gru che influiscono sulla scelta dei cuscinetti.

Raccogli i dati operativi prima di confrontare i modelli di cuscinetti. Le dimensioni riportate a catalogo non sono sufficienti, poiché due gru con diametri di piattaforma simili possono generare momenti di ribaltamento molto diversi.

Per un progetto di sostituzione, è necessario innanzitutto verificare se il cuscinetto originale si è guastato a causa di usura, deformazione di montaggio, perdita di lubrificazione, sovraccarico, danni agli ingranaggi o utilizzo di un ricambio errato. La sostituzione di un anello danneggiato con lo stesso modello non risolve un problema strutturale o di carico.

Preparate questi dati prima di richiedere un preventivo per i cuscinetti.

• Tipo di gru e applicazione:Identificare se l'unità è una gru su camion, una gru da ponte, una gru portuale, una gru cingolata, una gru a piedistallo o un'altra macchina di sollevamento rotante. L'applicazione influisce sulla direzione del carico, sul ciclo di lavoro, sull'esposizione alla corrosione e sulla precisione richiesta.
• Carico massimo sollevabile:Annotare il carico nominale, il peso degli accessori di sollevamento, il peso del blocco gancio e di qualsiasi attrezzo di movimentazione collegato. Questi elementi contribuiscono al carico verticale sopportato dalla piattaforma girevole.
• Geometria del braccio:Fornire la lunghezza del braccio, il raggio di lavoro, l'intervallo di inclinazione del braccio e la distanza dal centro del cuscinetto a ciascun centro di carico principale. Queste dimensioni sono necessarie per calcolare il momento ribaltante.
• Peso della sovrastruttura:Includere la cabina, il contrappeso, l'argano, la base del braccio, il pianale dei macchinari e le altre attrezzature supportate al di sopra del cuscinetto.
• Carico orizzontale:Identificare vento, trazione laterale, accelerazione, frenata, effetti di traslazione e qualsiasi oscillazione del carico che possa generare forza radiale.
• Requisiti di rotazione:Specificare se la rotazione è intermittente o continua, l'intervallo di velocità previsto, i requisiti di posizionamento e se il cuscinetto utilizza un ingranaggio interno, un ingranaggio esterno o non utilizza alcun ingranaggio.
• Dettagli di montaggio:Fornire il diametro del cerchio dei bulloni, il numero di bulloni, il tipo di foro di montaggio, la posizione dell'ingranaggio, l'apertura centrale, l'altezza dell'anello e lo spazio di installazione disponibile.
• Ambiente:Identificare le condizioni di pioggia, salsedine, polvere, esposizione alle variazioni di temperatura e corrosione. La scelta dei materiali e dei sistemi di sigillatura deve essere adeguata alle caratteristiche specifiche del sito.

Alcuni dati possono essere chiariti in seguito, come il colore finale della vernice o la configurazione di spedizione. La direzione del carico, le dimensioni di montaggio e il raggio del braccio non possono attendere. La mancanza di questi dati impedisce una verifica efficace del carico.

Per le attrezzature di sollevamento mobili, esaminare l'interfaccia di montaggio con la stessa attenzione riservata al cuscinetto stesso. Un'adeguataCuscinetto di rotazione della gru per autocarriDipende comunque da superfici di montaggio superiori e inferiori piane e rigide. Un piedistallo deformato può creare un carico non uniforme sulla pista di rotolamento anche quando i carichi della gru calcolati sono accettabili.

Convertire i carichi assiali, radiali e i momenti di ribaltamento in una specifica per i cuscinetti.

Il metodo di selezione corretto consiste nell'elencare tutte le posizioni operative significative, calcolare le componenti di carico al centro del cuscinetto e confrontare il risultato complessivo con i dati nominali del fornitore del cuscinetto. Non valutare il carico assiale, il carico radiale e il momento come elementi separati di superamento o non superamento del test. I cuscinetti delle gru, di solito, sono soggetti a questi carichi contemporaneamente.

Input di carico	Come definirlo	Cosa cambia nelle specifiche	Errore di selezione comune
Carico assiale	Sommare le forze verticali trasmesse attraverso la sovrastruttura rotante, inclusi il carico sollevato e il peso della macchina supportata.	Determina la capacità di carico verticale richiesta e il carico di contatto della pista di rotolamento.	Utilizzando solo il carico utile nominale, escludendo il blocco gancio, il braccio, il contrappeso e il peso della sovrastruttura.
carico radiale	Identificare le forze orizzontali al centro del cuscinetto dovute a trazione laterale, vento, accelerazione, frenata o oscillazione del carico.	Influisce sul carico della pista di rotolamento e può influire sul tipo di cuscinetto, sul gioco e sui requisiti di montaggio.	Supponendo che il carico radiale sia nullo poiché la gru solleva verticalmente durante il normale funzionamento.
Momento di ribaltamento	Moltiplica ciascuna forza per la sua distanza perpendicolare dal centro del cuscinetto, quindi somma i momenti in base alla direzione.	Spesso determina il diametro del cuscinetto, la capacità della pista di rotolamento, la disposizione dei bulloni e la sezione dell'anello.	Utilizzo della lunghezza del braccio anziché del raggio di carico orizzontale effettivo in posizione operativa.
Caso di carico combinato	Abbinare forza assiale, forza radiale e momento derivanti dallo stesso evento operativo.	Fornisce i dati necessari per la verifica della curva di valutazione dei fornitori.	Combinazione del valore massimo di ciascun carico derivante da condizioni operative non correlate.

Utilizzare questa sequenza per ciascun caso di carico principale

1. Definire la posizione della gru.Impostare il raggio del braccio, l'angolo del braccio, il carico sollevato, l'orientamento della sovrastruttura e qualsiasi condizione di traslazione o di vento. Ogni caso di carico deve rappresentare una condizione operativa fisicamente possibile.
2. Disegna un diagramma di corpo libero.Segnare il centro di appoggio e ogni forza che agisce al di sopra di esso. Separare le forze verticali da quelle orizzontali.
3. Calcolare il carico assiale.Aggiungere le forze verticali verso il basso supportate dal cuscinetto. Se in una condizione particolare una forza agisce verso l'alto, specificarne chiaramente la direzione anziché aggiungerla come carico positivo verso il basso.
4. Calcolare il carico radiale.Combina le forze orizzontali in base alla direzione. Una forza di trazione laterale e il carico del vento possono sommarsi o contrastarsi parzialmente, a seconda dell'orientamento della gru.
5. Calcolare il momento ribaltante.Per ciascuna forza, utilizzare la relazione di base M = F × d, dove F è la forza e d è la distanza perpendicolare dal centro del cuscinetto. Mantenere separati i momenti orari e antiorari fino alla combinazione finale.
6. Identificare i casi di riferimento.Il carico massimo sollevabile può determinare il carico assiale, mentre la portata massima del braccio può determinarne il momento. Il carico radiale può essere determinato dal vento o dalla trazione laterale.
7. Invia i valori combinati per la revisione della valutazione.Presentare ciascun caso di carico come un insieme di momenti assiali, radiali e di rotazione, unitamente ai dettagli di montaggio. Il fornitore del cuscinetto dovrà verificare questi valori confrontandoli con le curve di carico ammissibili specifiche del prodotto.

Un formato di lavoro utile è una tabella dei casi di carico con una riga per ogni condizione operativa. Includere la posizione della gru, la forza verticale, la forza orizzontale, la direzione del momento, la condizione di rotazione e se la condizione è di servizio normale, funzionamento occasionale o un evento anomalo che deve essere escluso dalla normale selezione dei cuscinetti.

Il risultato dovrebbe essere un requisito specifico per il cuscinetto, non semplicemente un codice articolo. Un requisito utile specifica il tipo di cuscinetto, la disposizione degli ingranaggi, le dimensioni di montaggio, i casi di carico combinati, il servizio di rotazione, l'esposizione ambientale e i requisiti di ispezione.

Presso Luoyang Slewring Bearing Co., Ltd., il nostro team di ingegneri può esaminare questi dati durante la fase iniziale di valutazione tecnica. Il nostro stabilimento utilizza un sistema di ispezione tridimensionale CMM e test di carico dinamico per ogni cuscinetto di rotazione, a supporto dei controlli di qualità dimensionali e relativi al carico prima della spedizione.

Scegliere la disposizione dei cuscinetti più adatta al modello di carico

Dopo aver definito i carichi combinati, selezionare una configurazione di cuscinetti in base al carico predominante. La soluzione migliore non è sempre quella con l'anello più grande. È la configurazione che supporta il modello di carico, lo spazio disponibile, i requisiti di rotazione e la struttura di montaggio senza creare costi o complessità inutili.

Disposizione dei cuscinetti	Migliore vestibilità	Perché potrebbe essere selezionato	Quando potrebbe non essere adatto
Cuscinetti a sfere a fila singola	Carichi di gru da leggeri a moderati in spazi limitati e con sollecitazioni di momento moderate.	Offre capacità assiale, radiale e di momento in una configurazione compatta.	Potrebbe non essere la scelta preferibile per carichi ciclici elevati o momenti ribaltanti molto grandi.
Cuscinetto a ralla a doppia fila di sfere	Applicazioni che richiedono una maggiore distribuzione del carico assiale e un supporto stabile.	Due file di sfere possono distribuire il carico su un maggior numero di punti di contatto della pista di rotolamento.	Potrebbe risultare meno adatto quando è richiesto un sistema a rulli per i livelli di carico e di momento previsti.
Cuscinetto a rulli incrociati	Sistemi di gru che richiedono rotazione controllata ed elevata rigidità in un ingombro ridotto.	I rulli possono supportare carichi provenienti da più direzioni con un buon controllo della rotazione.	La selezione richiede comunque la conferma dei carichi d'urto, della rigidità di montaggio e del ciclo di lavoro.
Cuscinetti volventi a tre file di rulli	Gru pesanti, attrezzature portuali e applicazioni con carichi combinati elevati.	Le file di rulli separate sono disposte in modo da trasmettere le forze assiali e radiali in modo più diretto, supportando una distribuzione del carico elevata.	In genere, rispetto a configurazioni più leggere, richiedono più spazio, una struttura di montaggio più robusta e un budget per le attrezzature maggiore.

Utilizzare una configurazione a tre file di rulli quando si verificano ripetutamente elevate forze assiali e momenti di ribaltamento, come nel caso di grandi gru portuali o operazioni di sollevamento di carichi pesanti. Questa scelta è giustificata quando l'analisi del carico mostra un carico combinato prolungato, e non semplicemente perché la gru ha un grande diametro esterno.

Utilizzare un sistema di cuscinetti a sfera più leggero solo se la valutazione del carico combinato lo consente. Un'unità compatta può essere adatta per una gru di servizio di dimensioni ridotte, ma non dovrebbe essere riprodotta su un modello più grande con un braccio più lungo o un raggio di lavoro maggiore.

Luoyang Slewring Bearing ha supportato oltre 2.000 progetti di macchinari pesanti attraverso lo sviluppo di cuscinetti di rotazione e azionamenti di rotazione. Per configurazioni specializzate, unUnità di rotazione personalizzataQuesta soluzione può essere valutata quando l'applicazione richiede un azionamento rotativo integrato anziché un sistema separato di cuscinetti e azionamento.

Verificare la struttura di montaggio, il carico degli ingranaggi e le interfacce dei bulloni prima di finalizzare il componente.

Anche una corretta verifica della capacità portante può compromettere la durata sul campo se le superfici di montaggio sono deboli o irregolari. L'anello deve trasferire il carico attraverso il telaio superiore e il basamento inferiore della gru senza deformazioni locali.

Richiedete il disegno di montaggio disponibile e verificate i seguenti punti prima dell'approvazione finale:

• Planarità e supporto:Il cuscinetto deve avere un supporto continuo e adeguatamente preparato attorno alle superfici di montaggio. Eventuali spazi vuoti localizzati possono concentrare il carico in una piccola zona di pista di rotolamento.
• Schema di foratura:Verificare il numero dei fori, le dimensioni dei fori, l'interasse dei bulloni, l'ingaggio della filettatura e il metodo di serraggio. Non modificare la configurazione dei fori di montaggio senza previa verifica da parte dell'ingegnere dei cuscinetti.
• Apertura del centro:Verificare lo spazio libero per le tubazioni idrauliche, i cavi elettrici, i giunti rotanti e la struttura interna. Un'apertura di grandi dimensioni può influire sulla rigidità dell'anello e deve essere conforme al progetto approvato.
• Posizione dell'ingranaggio:Verificare se si tratta di un ingranaggio interno, esterno o senza ingranaggi. La posizione del pignone deve consentire un corretto innesto su tutta la gamma di rotazione.
• Coppia motrice:Verificare che l'accelerazione, la frenata e la coppia di mantenimento non sovraccarichino i denti dell'ingranaggio né creino carichi radiali imprevisti attraverso il pignone.
• Accesso al sistema di lubrificazione:Dopo l'assemblaggio della gru, assicurarsi che i punti di ingrassaggio rimangano accessibili. Se i tecnici non riescono a lubrificare il cuscinetto, la manutenzione programmata non potrà essere eseguita.

La scelta degli ingranaggi è particolarmente importante per le gru che ruotano sotto carico. Una corona dentata non si limita a trasmettere il movimento; il suo ingranamento con il pignone può generare una forza radiale nel sistema di cuscinetti. Includere nella revisione tecnica informazioni sulla configurazione della trasmissione e sulla coppia di azionamento.

Per una gru che necessita di un azionamento rotante integrato, unTrasmissione a vite senza finePuò fornire supporto di cuscinetto e rotazione a vite senza fine in un unico gruppo. È adatto ad applicazioni in cui sono richieste un'integrazione compatta dell'azionamento e un comportamento di mantenimento, ma non sostituisce automaticamente un cuscinetto di rotazione per gru di grandi dimensioni. La scelta finale dipende dal carico totale e dalla coppia di azionamento richiesta.

Utilizzare i dati relativi ai cuscinetti di ricambio per individuare la vera causa del guasto.

Per i team di manutenzione, il cuscinetto rimosso fornisce una prova utile. È importante registrare la tipologia di guasto prima dello smaltimento. Questo può rivelare se il prossimo cuscinetto necessita di specifiche riviste o se la struttura della gru e il processo di manutenzione richiedono correzioni.

Condizione osservata	Probabilmente si tratta di una questione da approfondire.	Intervento di recupero prima della sostituzione
Danni localizzati alla pista	Momento elevato in un orientamento ripetuto, supporto di montaggio inadeguato o precarico dei bulloni non uniforme.	Ispezionare le superfici di montaggio superiore e inferiore, confermare le posizioni di lavoro della gru e rivalutare i casi di carico di momento.
Usura dei denti dell'ingranaggio su una sezione	Ingranaggi del pignone errati, disallineamento, lubrificazione insufficiente o funzionamento ripetuto nella stessa zona di rotazione.	Controllare il pignone, il gioco degli ingranaggi, il montaggio della trasmissione e le condizioni del lubrificante.
bulloni di montaggio allentati	Pratiche di serraggio errate, assestamento del giunto, vibrazioni o deformazione della superficie di montaggio.	Rivedere la procedura di serraggio dei bulloni e ispezionare i fori, le filettature e la struttura di supporto.
Grasso corrosivo o contaminato	Guarnizioni danneggiate, protezione inadeguata o condizioni di servizio non idonee.	Verificare la tenuta, lo stato del grasso, l'esposizione ai lavaggi e i requisiti di protezione dalla corrosione.
Resistenza rotazionale anomala	Danni alle piste di rotolamento, deformazioni strutturali, lubrificazione inadeguata o disallineamento della trasmissione.	Misurare la resistenza alla rotazione dopo aver controllato la struttura di montaggio ed eliminato eventuali interferenze sul lato di azionamento.

Non interpretare qualsiasi gioco o rumore come un guasto del cuscinetto. Controllare prima il pignone, il riduttore, i bulloni di fissaggio, le condizioni del telaio e la lubrificazione. Il cuscinetto deve essere ispezionato come parte integrante dell'intero sistema di rotazione.

Ad esempio, una gru montata su camion che è stata modificata con un braccio più lungo o un accessorio di sollevamento più grande potrebbe subire un momento ribaltante maggiore anche se il carico utile nominale non è cambiato. In tal caso, la decisione di sostituzione dovrebbe tornare al calcolo del caso di carico anziché basarsi solo sul riferimento del cuscinetto originale.

Verificare il pacchetto di selezione prima di richiedere disegni o un preventivo.

Prima di inviare una richiesta di preventivo, accertatevi che la documentazione tecnica permetta al fornitore di effettuare una revisione efficace. Una documentazione chiara riduce i cicli di revisione e contribuisce a evitare che un cuscinetto non idoneo venga proposto in preventivo solo perché corrisponde al diametro richiesto.

Lista di controllo finale per acquirenti e ingegneri

• Sono stati calcolati il ​​carico assiale, il carico radiale e il momento ribaltante per ciascuna posizione di controllo della gru?
• Ciascun set di carico combinato rappresenta una reale condizione operativa?
• Sono stati considerati il ​​raggio del braccio, il centro di carico, il peso della sovrastruttura e il contrappeso?
• I carichi operativi normali sono separati dalle condizioni anomale o escluse?
• Sono definiti il ​​diametro esterno del cuscinetto, il diametro interno, l'altezza, l'apertura centrale, i fori di montaggio e la disposizione degli ingranaggi?
• È stata verificata l'adeguata solidità e il corretto supporto delle strutture di montaggio superiore e inferiore?
• Sono indicati la velocità di rotazione, il ciclo di lavoro, i dettagli della trasmissione a ingranaggi, l'accesso alla lubrificazione e l'ambiente di utilizzo?
• Per la sostituzione, sono state conservate le foto e le note relative al cuscinetto rimosso?
• È stato chiesto al fornitore di confermare l'idoneità rispetto alle curve di carico combinate anziché solo rispetto ai singoli carichi?

Luoyang Slewring Bearing Co., Ltd. opera con un sistema di gestione della qualità certificato ISO 9001:2015 e fornisce la marcatura CE per il mercato europeo. I prodotti standard possono essere ordinati a partire da un singolo set, mentre i prodotti personalizzati partono da cinque set, il che consente ai team OEM di valutare un progetto prima di una produzione su larga scala.

Per i progetti che richiedono un anello modificato, il nostro team di ingegneri può fornire una proposta tecnica entro 24 ore, a condizione che siano disponibili i dati necessari relativi al carico e al montaggio. Su richiesta sono disponibili anche i rapporti di controllo qualità in fabbrica e i difetti di fabbricazione accertati sono coperti da una garanzia di qualità estesa di 2 anni.

Un pacchetto di selezione completo dovrebbe consentire al fornitore di identificare la disposizione dei cuscinetti, verificare i casi di carico combinati, esaminare l'interfaccia di montaggio e preparare una proposta di disegno accurata. Se uno qualsiasi di questi elementi rimane incerto, è necessario rivedere la scheda dei casi di carico prima di approvare il progetto dei cuscinetti della gru.