Come sostituire un vecchio tamburo di gru senza il disegno originale
Introduzione
Sostituire un vecchio tamburo per fune metallica di gru non è sempre un semplice acquisto di un ricambio.
Molte gru sono in servizio da anni o addirittura decenni. Durante questo periodo, i disegni di fabbricazione originali possono andare perduti, il produttore dell'attrezzatura potrebbe non supportare più il modello, oppure il tamburo esistente potrebbe essere già stato riparato o modificato.
In queste situazioni, potrebbe essere necessario sviluppare un tamburo di ricambio a partire dal componente esistente, dalle misurazioni in sito, dalle informazioni sull'attrezzatura e da una revisione tecnica.
Tuttavia, copiare solo il diametro esterno del tamburo e la lunghezza totale non è sufficiente.
Un tamburo di gru deve essere compatibile con il sistema di sollevamento completo, tra cui:
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diametro della fune metallica
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profilo della scanalatura della fune
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passo della scanalatura
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direzione della gola
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lunghezza effettiva della gola
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disposizione dell'ancoraggio della fune
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struttura dell'albero o del mozzo
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interfaccia del riduttore o del giunto
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dimensioni dei cuscinetti e di installazione
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geometria della flangia
-
disposizione della fune a strato singolo o multistrato
Questo articolo spiega come sostituire un vecchio tamburo di gru quando il disegno originale non è disponibile e quali informazioni devono essere confermate prima della produzione.
1. Perché la sostituzione del tamburo di una gru è difficile senza un disegno?
Un tamburo di gru può sembrare relativamente semplice dall'esterno, ma molte dimensioni importanti sono nascoste nella struttura interna e di connessione.
Due tamburi con lo stesso diametro esterno possono avere caratteristiche completamente diverse:
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passo della scanalatura
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raggio della scanalatura
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spessore della parete
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dimensioni della flangia
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collegamenti dell'albero
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mozzi interni
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disposizioni di accoppiamento
-
metodi di ancoraggio della fune
Ciò significa che un produttore non può responsabilmente preventivare o fabbricare un ricambio basandosi solo su una o due dimensioni di base.
L'assemblaggio completo del tamburo dovrebbe essere esaminato.
2. Iniziare dal tamburo esistente
Quando il disegno originale non è disponibile, il vecchio tamburo diventa il principale riferimento fisico.
Le informazioni utili dovrebbero essere raccolte prima che vengano rimosse o scartate.
Questo può includere:
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fotografie complessive
-
fotografie ravvicinate
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diametro esterno del tamburo
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lunghezza del mantello del tamburo
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diametro della flangia
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spessore della flangia
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condizione della scanalatura della fune
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posizione di ancoraggio della fune
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estremità dell'albero
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giunto
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collegamento del cambio
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posizioni dei cuscinetti
-
schemi dei bulloni
-
struttura interna se visibile
Le fotografie da diverse direzioni sono molto utili.
Possono aiutare gli ingegneri a comprendere la struttura prima che inizino le misurazioni dettagliate.
3. Misurare le dimensioni del tamburo principale
Il primo passo è stabilire la geometria principale del tamburo.
Le misurazioni importanti includono:
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diametro esterno del tamburo
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lunghezza del corpo del tamburo
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lunghezza effettiva della scanalatura
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lunghezza totale
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spessore della parete del mantello
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diametro esterno della flangia
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spessore della flangia
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distanza tra le flange
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dimensioni del mozzo
-
dimensioni della sporgenza dell'albero
-
posizioni della linea centrale
Questi valori dovrebbero essere registrati sistematicamente.
Per i tamburi di grandi dimensioni, è utile misurare le dimensioni chiave in più di una posizione perché il vecchio tamburo potrebbe già presentare deformazioni o usura.
4. Non copiare direttamente le dimensioni usurate
Questo è uno dei punti più importanti nel reverse engineering di un vecchio tamburo di gru.
Il vecchio componente potrebbe non rappresentare più le sue dimensioni di fabbricazione originali.
L'usura tipica può verificarsi su:
-
scanalature della fune
-
sedi dell'albero
-
posizioni dei cuscinetti
-
scanalature per chiavetta
-
interfacce di accoppiamento
-
fori per bulloni
-
aree di ancoraggio della fune
Se le dimensioni usurate vengono copiate direttamente nel nuovo disegno, il componente di ricambio potrebbe riprodurre il vecchio problema.
Le dimensioni misurate devono quindi essere esaminate insieme a:
-
pattern di usura
-
dimensioni dei componenti accoppiati
-
funzione operativa originale
-
requisiti di installazione
Ove possibile, le dimensioni devono essere ricostruite da superfici di riferimento non usurate.
5. Confermare il diametro della fune metallica
Il diametro della fune metallica è uno dei parametri più importanti per la sostituzione del tamburo.
La scanalatura deve corrispondere alla fune metallica effettivamente utilizzata sull'attrezzatura.
Il produttore dovrebbe confermare:
-
diametro nominale della fune metallica
-
costruzione effettiva della fune se pertinente
-
se la dimensione della fune è cambiata durante la manutenzione precedente
La scanalatura non dovrebbe essere semplicemente copiata da un tamburo gravemente usurato.
Se la vecchia scanalatura è stata usurata per molti anni, il suo raggio attuale potrebbe essere più grande del progetto originale.
Pertanto, la specifica effettiva della fune dovrebbe essere confermata prima di finalizzare la nuova scanalatura.
6. Misurare il raggio e il profilo della scanalatura della fune
La scanalatura della fune controlla come la fune metallica si posiziona sul tamburo.
I parametri importanti includono:
-
raggio della scanalatura
-
profondità della scanalatura
-
profilo della scanalatura
-
transizione del bordo della scanalatura
-
passo della scanalatura
La scanalatura deve supportare correttamente la fune senza creare contatti concentrati inadeguati o giochi eccessivi.
Per un progetto di sostituzione, il profilo della scanalatura dovrebbe essere stabilito da:
-
diametro effettivo della fune
-
struttura del tamburo esistente
-
requisiti dell'attrezzatura
-
disegno tecnico confermato
Se la scanalatura originale è molto usurata, si dovrebbe evitare la copia diretta.
7. Confermare il passo della scanalatura
Il passo della scanalatura è la distanza assiale tra scanalature adiacenti per la fune.
Influisce direttamente su come la fune metallica si dispone sul tamburo.
Se il passo non è corretto, i possibili problemi includono:
-
disposizione irregolare della fune
-
contatto della fune con le spire adiacenti
-
avvolgimento irregolare
-
aumento dell'usura della fune
-
interferenza vicino alla flangia
Il passo della scanalatura deve quindi essere misurato con attenzione e confrontato con il diametro della fune metallica.
Per le attrezzature vecchie, se possibile, le misurazioni dovrebbero essere effettuate da diverse posizioni delle scanalature.
8. Confermare la direzione della scanalatura sinistra o destra
La direzione della scanalatura è facile da trascurare ma molto importante.
Un tamburo può utilizzare:
-
scanalatura sinistrorsa
-
scanalatura destrorsa
-
una combinazione a seconda della configurazione di sollevamento
Se la direzione della scanalatura è invertita, la fune potrebbe non entrare o uscire correttamente dal tamburo.
Il produttore deve confermare la direzione della scanalatura utilizzando:
-
fotografie del tamburo vecchio
-
direzione di scorrimento della fune
-
configurazione di rinvio esistente
-
direzione di rotazione del riduttore e del tamburo
Non presumere mai la direzione della scanalatura solo dal tipo generale di gru.
9. Avvolgimento della fune a strato singolo o multiplo
Il progetto di sostituzione deve confermare se il tamburo funziona con:
-
avvolgimento a strato singolo
-
avvolgimento multistrato
Queste due disposizioni hanno requisiti progettuali diversi.
Per un tamburo a strato singolo, la fune è normalmente guidata da scanalature lavorate su tutta la larghezza disponibile del tamburo.
Per l'avvolgimento multistrato, potrebbero dover essere considerati fattori aggiuntivi, tra cui:
-
impilamento della fune
-
zone di transizione
-
cambi di strato
-
altezza della flangia
-
capacità della fune
L'altezza di sollevamento originale non dovrebbe essere dedotta solo dal diametro del tamburo.
La capacità della fune dipende dalla lunghezza effettiva della scanalatura, dal diametro della fune, dalla disposizione di avvolgimento e dal numero di strati.
10. Disposizione dell'ancoraggio della fune
Anche il metodo utilizzato per fissare la fune metallica al tamburo deve essere riprodotto o tecnicamente verificato.
Le possibili disposizioni possono includere:
-
piastre di fissaggio della fune
-
ancoraggio a cuneo
-
struttura di fissaggio interna
-
componenti di ritenzione imbullonati
-
altri progetti originali
Le informazioni importanti includono:
-
posizione di ancoraggio
-
dimensioni dei bulloni
-
dimensioni del morsetto
-
direzione di ingresso della fune
-
distanza dalla prima scanalatura
La disposizione di ancoraggio fa parte del progetto del tamburo e non deve essere modificata senza criterio.
11. Controllare le flange del tamburo
Le flange del tamburo aiutano a controllare la posizione della fune e fanno parte dell'assemblaggio strutturale del tamburo.
Le dimensioni importanti includono:
-
diametro esterno della flangia
-
spessore della flangia
-
posizione della flangia
-
collegamento del mozzo
-
fori per bulloni, se applicabile
-
geometria del collegamento saldato
Per i vecchi tamburi, i bordi delle flange possono essere danneggiati o usurati.
La nuova flangia dovrebbe essere basata sulla geometria richiesta piuttosto che riprodurre semplicemente i bordi danneggiati.
12. Confermare la struttura dell'albero
Alcuni tamburi utilizzano un albero integrale, mentre altri si collegano ad alberi o mozzi separati.
Le misurazioni importanti possono includere:
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diametro dell'albero
-
dimensioni del gradino dell'albero
-
lunghezza dell'estensione dell'albero
-
diametro della sede del cuscinetto
-
dimensioni della filettatura
-
dimensioni della sede della chiavetta
-
dimensioni della scanalatura
-
gole di ritenzione
Se l'albero viene riutilizzato, il nuovo tamburo deve corrispondere accuratamente all'interfaccia dell'albero esistente.
Se anche l'albero viene sostituito, il gruppo completo deve essere esaminato nel suo insieme.
13. Interfaccia tra riduttore e giunto
Per un tamburo di gru condotto, il collegamento al riduttore o al giunto è critico.
Questa può essere una delle parti più importanti del progetto di sostituzione.
Il cliente dovrebbe fornire o misurare:
-
connessione di uscita del riduttore
-
tipo di giunto
-
diametro dell'albero
-
larghezza e profondità della sede della chiavetta
-
dettagli della scanalatura se utilizzata
-
schema dei bulloni del giunto
-
lunghezza della connessione
-
direzione di installazione
Un tamburo può avere scanalature per funi perfette e essere comunque inutilizzabile se l'interfaccia di azionamento non corrisponde.
14. Dimensioni di Cuscinetti e Supporti
A seconda del meccanismo di sollevamento, il tamburo può essere supportato da cuscinetti, mozzi o strutture terminali dedicate.
Il disegno di sostituzione deve confermare:
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Modello del cuscinetto
-
Diametro della sede del cuscinetto
-
Posizione del cuscinetto
-
Distanza tra i centri di supporto
-
Collegamento dell'alloggiamento
-
Dimensioni del coperchio terminale
-
Disposizione della lubrificazione ove applicabile
Il sistema di cuscinetti deve essere considerato insieme all'albero e alla struttura del tamburo.
15. Controllare l'ingranaggio esistente o la struttura di trasmissione interna
Alcuni tamburi di gru includono un ingranaggio interno, un ingranaggio esterno o un altro componente di trasmissione.
Se la parte di trasmissione esistente deve essere riutilizzata, il tamburo di ricambio deve corrispondere alle sue dimensioni di installazione.
Le informazioni importanti possono includere:
-
diametro di montaggio dell'ingranaggio
-
cerchio di bulloni
-
disposizione del collegamento dei denti
-
superfici di posizionamento interne
-
posizionamento assiale
Se anche l'ingranaggio stesso viene sostituito, i requisiti di materiale e trattamento termico devono essere confermati separatamente.
16. Confermare il materiale del tamburo
Il materiale non deve essere selezionato solo in base all'aspetto del pezzo vecchio.
Per i tamburi di gru fabbricati, può essere utilizzata lamiera d'acciaio laminata come Q355B a seconda del progetto.
Per progetti a temperature più basse, può essere specificato un grado come Q355D.
Il materiale finale dovrebbe essere determinato in base a:
-
disegno originale se disponibile
-
condizioni operative dell'attrezzatura
-
requisiti strutturali
-
temperatura di esercizio
-
specifiche del cliente
Una sostituzione del materiale dovrebbe essere tecnicamente verificata prima della produzione.
17. Controllare il tamburo esistente per crepe e deformazioni
Le condizioni del vecchio tamburo possono fornire informazioni importanti sull'apparecchiatura.
Prima di copiare il progetto, ispezionare per:
-
crepe
-
deformazione della flangia
-
distorsione del mantello
-
usura della gola
-
condizione anomala della saldatura
-
usura dell'albero
-
collegamenti allentati o danneggiati
Se un tamburo si è guastato a causa di problemi strutturali o di allineamento ripetuti, riprodurre semplicemente la stessa geometria potrebbe non risolvere la causa principale.
Dovrebbe essere esaminata anche la condizione operativa.
18. Perché le foto del sito sono importanti
Quando i clienti non dispongono di disegni, le fotografie del sito possono fornire preziose informazioni tecniche.
Le fotografie utili includono:
-
assieme completo del tamburo
-
entrambe le estremità del tamburo
-
collegamento al riduttore
-
supporti dei cuscinetti
-
accoppiamento
-
ancoraggio della fune
-
direzione di avvolgimento della fune
-
tamburo in condizioni installate
-
targhetta del meccanismo di sollevamento, se disponibile
Un righello o un riferimento di dimensione nota in fotografie ravvicinate può anche aiutare durante la revisione preliminare.
Tuttavia, le fotografie dovrebbero supportare la misurazione piuttosto che sostituire dati dimensionali accurati.
19. Creare un disegno preliminare di sostituzione
Dopo che le misurazioni e le informazioni sulle attrezzature sono state raccolte, il produttore può preparare un disegno di produzione preliminare.
Questo disegno dovrebbe definire le dimensioni principali, tra cui:
-
diametro del tamburo
-
lunghezza del tamburo
-
parametri della scanalatura
-
dimensioni della flangia
-
struttura dell'albero o del mozzo
-
collegamento di trasmissione
-
posizioni dei cuscinetti
-
disposizione dell'ancoraggio della fune
-
materiale
-
requisiti di fabbricazione pertinenti
Il disegno preliminare fornisce sia al cliente che al produttore un riferimento tecnico comune.
20. Conferma del disegno del cliente prima della produzione
Per un tamburo di ricambio ottenuto tramite reverse engineering, la conferma del disegno è particolarmente importante.
Il cliente dovrebbe rivedere:
-
dimensioni di installazione
-
interfaccia di azionamento
-
direzione della scanalatura
-
passo della scanalatura
-
diametro della fune
-
dimensioni dell'albero
-
dimensioni della flangia
-
disposizione dei cuscinetti
-
lunghezza totale
La produzione deve iniziare solo dopo che le dimensioni critiche e i requisiti tecnici sono stati confermati.
Ciò riduce il rischio di produrre un tamburo che non può essere installato in cantiere.
21. Verificare il tamburo rispetto al sistema di sollevamento completo
Il tamburo di ricambio non deve essere considerato come un componente isolato.
Deve funzionare insieme a:
-
fune metalliche
-
pulegge
-
blocco gancio
-
riduttore
-
motore
-
freno
-
cuscinetti
-
struttura della gru
-
guida della fune, se utilizzata
Ad esempio, cambiare il diametro del tamburo può influenzare la velocità della fune e la geometria di sollevamento.
La modifica della lunghezza scanalata può influire sulla capacità della fune.
La modifica delle dimensioni di collegamento può influire sull'allineamento del riduttore.
Pertanto, le principali modifiche progettuali dovrebbero essere sottoposte a revisione tecnica prima della produzione.
22. Non indovinare la capacità della fune o l'altezza di sollevamento
Un errore comune è cercare di stimare l'altezza di sollevamento solo dal diametro esterno del tamburo.
Questo non è affidabile.
La capacità effettiva della fune dipende da:
-
diametro inferiore della gola
-
diametro della fune
-
lunghezza effettiva scanalata
-
passo della gola
-
numero di strati di fune
-
spire morte
-
configurazione di avvolgimento
-
corsa di sollevamento richiesta
Se la documentazione originale della gru non è disponibile, questi parametri dovrebbero essere ricostruiti con attenzione.
L'altezza di sollevamento non dovrebbe essere dichiarata finché la configurazione delle funi non è stata confermata.
23. Produzione del Nuovo Tamburo Saldato
Una volta approvato il disegno di sostituzione, la produzione può iniziare.
A seconda del design, un tamburo fabbricato può comportare:
-
preparazione del materiale
-
taglio delle lamiere
-
Laminazione del tamburo
-
Saldatura del giunto longitudinale
-
Saldatura delle flange e delle strutture terminali
-
specified weld inspection
-
stress-relief treatment where required
-
machining
-
rope groove machining
-
additional heat treatment if specified
-
dimensional inspection
-
surface protection
-
final preparation for shipment
Il percorso di produzione deve seguire il disegno confermato e i requisiti del progetto.
24. Saldatura e distensione delle tensioni
Per i tamburi fabbricati, la saldatura introduce tensioni residue nella struttura.
Ove richiesto dal processo di fabbricazione, il trattamento di distensione delle tensioni post-saldatura può essere eseguito prima della lavorazione di precisione finale.
Ciò contribuisce a migliorare la stabilità dimensionale durante le lavorazioni successive.
La distensione delle tensioni non sostituisce il controllo qualità della saldatura.
La procedura di saldatura richiesta, l'ispezione e il trattamento termico devono essere definiti separatamente.
25. Lavorazione della scanalatura per fune
Dopo aver completato i relativi processi di fabbricazione e termici, la scanalatura per fune può essere lavorata secondo il disegno confermato.
Gli elementi importanti includono:
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raggio della scanalatura
-
passo della scanalatura
-
direzione della scanalatura
-
lunghezza effettiva della scanalatura
-
posizione di inizio e fine
Queste dimensioni dovrebbero essere registrate durante l'ispezione.
Per i tamburi di ricambio, questo aiuta il cliente a confrontare il prodotto finito con il disegno approvato.
26. Tempra delle scanalature quando necessario
Alcuni progetti richiedono la tempra delle scanalature per migliorare la resistenza all'usura.
Questo non è necessario per ogni tamburo.
Se sia richiesta la tempra della scanalatura dipende da:
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materiale del tamburo
-
condizioni di contatto della fune
-
servizio
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specifica del cliente
-
requisito dell'apparecchiatura originale
Se è specificata la tempra, il piano di produzione dovrebbe considerare anche le possibili deformazioni causate dal trattamento termico.
La sequenza dovrebbe essere pianificata con attenzione per proteggere le dimensioni critiche di installazione.
27. Protezione superficiale
Dopo la lavorazione finale, le superfici lavorate e le scanalature per fune possono richiedere una protezione temporanea contro la corrosione.
Durante lo stoccaggio e il trasporto, è possibile applicare olio antiruggine sulle aree lavorate esposte.
Le altre superfici del tamburo possono essere verniciate secondo i requisiti di progetto confermati.
Per alcuni tamburi, la superficie della scanalatura può apparire dorata dopo l'applicazione dell'olio antiruggine.
Questo non deve essere confuso con la vernice decorativa.
Il trattamento superficiale finale deve corrispondere ai requisiti del cliente e all'ambiente di servizio effettivo.
28. Ispezione prima della consegna
A seconda del progetto, l'ispezione può includere:
-
verifica del materiale
-
ispezione delle saldature
-
controlli dimensionali principali
-
dimensioni della flangia
-
dimensioni dell'albero e dei collegamenti
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raggio della scanalatura
-
passo della scanalatura
-
direzione della scanalatura
-
lunghezza totale
-
protezione superficiale
L'effettivo ambito di ispezione dovrebbe essere definito dai requisiti tecnici concordati.
Per le parti di ricambio, conservare i record dimensionali può rendere più facile l'accettazione da parte del cliente.
29. Errori comuni nella sostituzione del vecchio tamburo
Gli errori comuni includono:
-
ordine solo in base al diametro esterno del tamburo
-
copiare direttamente le dimensioni della scanalatura usurata
-
non confermare il diametro della fune metallica
-
ignorare la direzione della scanalatura
-
non controllare il passo della scanalatura
-
ignorare i dettagli di ancoraggio della fune
-
non misurare l'interfaccia di azionamento
-
dimenticare le dimensioni dei cuscinetti e dell'albero
-
presumere la capacità della fune dall'aspetto
-
cambiare i materiali senza verifica
-
fabbricazione prima dell'approvazione del disegno finale
-
presumendo che le fotografie da sole siano sufficienti per una produzione precisa
Questi errori possono portare a gravi problemi di installazione o funzionamento.
30. Informazioni da inviare al produttore
Se il disegno originale non è disponibile, i clienti dovrebbero fornire quante più informazioni possibile.
Le informazioni utili includono:
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fotografie chiare del tamburo completo
-
diametro esterno del tamburo
-
lunghezza del corpo
-
lunghezza totale
-
spessore della parete del mantello
-
diametro e spessore della flangia
-
diametro della fune
-
raggio della scanalatura
-
passo della scanalatura
-
direzione della scanalatura
-
lunghezza effettiva della scanalatura
-
dettagli di ancoraggio della fune
-
dimensioni dell'albero
-
dettagli della sede della chiave o della scanalatura
-
modello del cuscinetto
-
collegamento con giunto o riduttore
-
materiale, se noto
-
ambiente operativo
-
modello della gru esistente e informazioni di sollevamento
-
quantità
Anche informazioni incomplete possono essere utili per una revisione preliminare, ma tutte le dimensioni critiche di produzione dovrebbero essere confermate prima della fabbricazione.
31. Sostituzione personalizzata del tamburo della gru da WEILINK CRANE
WEILINK CRANE fornisce componenti personalizzati per gru in base ai disegni del cliente, ai vecchi componenti e alle condizioni effettive dell'attrezzatura.
Per i progetti di sostituzione dei tamburi delle gru, i clienti possono fornire disegni esistenti, misurazioni del vecchio tamburo, fotografie del sito, informazioni sulla fune metallica e dettagli del collegamento di trasmissione.
Il nostro team tecnico può utilizzare le informazioni disponibili per preparare o rivedere un disegno di sostituzione da confermare prima della produzione.
La produzione può includere laminazione di lamiere, saldatura, lavorazione meccanica, lavorazione delle scanalature per fune, trattamento termico richiesto, ispezione e protezione superficiale secondo i requisiti tecnici confermati.
Supportiamo sia la produzione di nuovi tamburi per gru sia la produzione di parti di ricambio personalizzate per apparecchiature esistenti.
Conclusione
Sostituire un vecchio tamburo di gru senza il disegno originale è possibile, ma richiede misurazioni accurate e una revisione tecnica.
La sostituzione non può basarsi solo sul diametro esterno e sulla lunghezza.
Il diametro della fune metallica, il raggio della gola, il passo della gola, la direzione della gola, le dimensioni della flangia, la struttura dell'albero, la disposizione dei cuscinetti, l'ancoraggio della fune e le interfacce del riduttore o del giunto devono essere tutti confermati.
Anche le condizioni del vecchio tamburo dovrebbero essere considerate perché le dimensioni usurate potrebbero non rappresentare più il progetto originale.
Un processo di sostituzione affidabile dovrebbe seguire questa sequenza:
ispezionare il vecchio tamburo → misurare le dimensioni critiche → confermare le informazioni sulla fune e sulla trasmissione → preparare un disegno di sostituzione → conferma del cliente → fabbricazione → ispezione → consegna
Questo approccio aiuta a ridurre i problemi di installazione ed evita di riprodurre errori da un componente usurato o precedentemente modificato.
WEILINK CRANE supporta la produzione e la sostituzione personalizzata di tamburi per gru in base ai disegni del cliente e alle condizioni effettive dell'attrezzatura.