Il rinvio della fune di acciaio determina quanto carico una gru può effettivamente sollevare a una data lunghezza del braccio — non solo la capacità di trazione della fune del verricello stampata sul tamburo. Il numero di tiri di fune disposti tra la punta del braccio e il bozzello del gancio moltiplica la forza di trazione grezza del verricello, quindi un verricello con una capacità di trazione a fune singola di 8 tonnellate può gestire in sicurezza un carico di 32 tonnellate una volta rinviato con quattro tiri di fune. Se il rinvio è sbagliato, o si sovraccarica la fune o si lascia sul tavolo una capacità di cui non si aveva bisogno.
Cosa significa realmente ‘tiri di fune’
Ecco il punto che mette in difficoltà molti nuovi imbragatori: il tamburo del verricello non solleva mai direttamente il carico completo. Tira un singolo trefolo di fune di acciaio, e quella fune viene fatta passare avanti e indietro tra le pulegge sulla punta del braccio e le pulegge nel bozzello del gancio. Ogni passaggio tra la punta del braccio e il bozzello del gancio è un “tiro di fune”. Contate il numero di trefoli di fune che corrono verticalmente tra la punta del braccio e il bozzello: quello è il vostro numero di tiri di fune — non il numero di volte in cui la fune cambia direzione.
Un singolo tiro di fune offre un rapporto meccanico di 1:1 — qualunque cosa tiri il verricello, il gancio solleva, meno le perdite per attrito. Rinviate con quattro tiri e ottenete un vantaggio di circa 4:1. Ecco perché le gru con capacità elevate per sollevamenti vicini al massimo arrivano in cantiere con la punta del braccio e il bozzello del gancio che sembrano una culla di gatto fatta di fune.
Perché questo è importante per la lettura del diagramma di carico
Ogni diagramma di carico nominale su una gru cingolata idraulica per terreni accidentati presuppone una specifica configurazione di rinvio per ogni intervallo di capacità. Se tirate più carico di quanto il diagramma consenta per il vostro numero attuale di tiri di fune, non rischiate solo un allarme di sovraccarico — rischiate la rottura della fune, punto e basta.
La matematica dietro la trazione della fune e la capacità di carico
La formula è semplice in teoria, più complicata in pratica. La capacità di sollevamento teorica è uguale alla trazione della fune moltiplicata per i tiri di fune, meno le perdite di efficienza su ogni puleggia. Ogni puleggia attorno a cui la fune si avvolge costa circa il 2-3% di efficienza a causa dell’attrito e della resistenza alla flessione — anche su cuscinetti ben lubrificati.
Quindi un verricello con 10.000 kg di trazione a fune singola, rinviato con 6 tiri di fune, non vi dà un pulito 60.000 kg. Fate quel calcolo con sei pulegge nel percorso di rinvio e realisticamente siete di fronte a una perdita di efficienza totale dell’8-12%, arrivando più vicino a 53.000-55.000 kg di capacità effettiva. Questo è esattamente il motivo per cui i diagrammi di carico pubblicati dal produttore battono sempre i calcoli fatti sul retro di una busta — hanno già tenuto conto dell’attrito reale, non di numeri teorici.
Un esempio pratico
Supponiamo che un appaltatore stia sollevando un pannello prefabbricato da 45 tonnellate con 25 metri di lunghezza del braccio. Il diagramma richiede almeno 4 tiri di fune a quel raggio. Se la squadra rinvia per errore solo 2 tiri perché è più veloce da allestire, il verricello raggiungerà il suo limite di trazione della fune molto prima che il carico si stacchi da terra — o peggio, supererà la trazione nominale e rischierà danni alla fune. Il rinvio non è una scorciatoia che si prende per comodità; è dettato dal diagramma, punto e basta.
Bozzelli del gancio: la metà trascurata dell’equazione
Un bozzello del gancio non è solo un gancio pesante con un perno girevole — è un componente di precisione con un proprio limite di capacità, numero di pulegge e peso che entra in ogni piano di sollevamento. Gli acquirenti si ossessionano sulla lunghezza del braccio e sulla potenza del verricello ma spesso trattano il bozzello del gancio come un ripensamento. Questo è un errore.
Il numero di pulegge del bozzello limita quanti tiri di fune potete fisicamente rinviare. Un bozzello a 2 pulegge arriva a circa 4 tiri di fune (più un avvolgimento di estremità morta); un bozzello a 5 pulegge può gestire fino a 10-11 tiri. Se il vostro piano di sollevamento richiede 6 tiri di fune e la vostra gru porta in cantiere solo un bozzello a 3 pulegge, avete un problema di imbragatura prima ancora di sollevare qualcosa.
Il peso del bozzello erode la capacità netta
I bozzelli gancio per carichi pesanti utilizzati per sollevamenti alla massima capacità possono pesare da 500 a 1.500 kg a seconda delle dimensioni. Quel peso va sottratto direttamente dalla capacità di sollevamento netta, ed è per questo che i diagrammi di carico riportano sia i valori lordi che quelli netti. Su una gru RT da 60 tonnellate che opera vicino al suo massimo nominale, la scelta del bozzello non è un dettaglio secondario: può spostare la capacità utilizzabile di una tonnellata intera o più.
Come leggere un diagramma di rinvio su un diagramma di carico
La maggior parte degli operatori salta direttamente al numero di capacità e ignora il piccolo schema di imbragatura stampato accanto: è un approccio sbagliato. Quel diagramma indica esattamente i tiri di fune, la configurazione del braccio e l'apertura degli stabilizzatori che la capacità indicata presuppone. Cambi una sola di queste variabili e il numero non è più valido.
Gli schemi di imbragatura mostrano in genere una punta del braccio semplificata con linee verticali che rappresentano i tratti di fune, numerati 2, 4, 6 o 8. Confronti quel numero con il suo allestimento reale prima di impegnarsi in un sollevamento, non dopo che il carico è già sollevato da terra.
Errore comune: presumere che più tiri siano sempre più sicuri
Più tiri di fune aumentano la capacità, ma rallentano proporzionalmente la velocità di sollevamento e aumentano il rischio di incroci o di "bird-caging" sul tamburo se l'avvolgimento non è gestito con attenzione. Per sollevamenti più leggeri e con cicli rapidi — come spostare travi d'acciaio in un piazzale di stoccaggio — un'imbragatura eccessiva fa solo perdere tempo. Adatti l'imbragatura al lavoro, non al massimo teorico della gru.
Diametro della fune, usura e quando rinviare
Il diametro della fune metallica non è arbitrario: è abbinato alla gola del tamburo, al raggio della gola delle carrucole e alla resistenza alla rottura nominale necessaria per la configurazione di imbragatura massima della gru. Sostituisca la fune con una leggermente sottodimensionata e accelererà l'usura delle gole su ogni carrucola che attraversa, anche se tecnicamente entra ancora.
Ispezioni la fune in ogni punto di contatto con le carrucole, non solo dove è visibile sul tamburo. Le rotture dei fili si concentrano nei punti di pressione, tipicamente dove la fune si piega più bruscamente attorno alle carrucole del bozzello gancio. Le linee guida API e OSHA richiedono generalmente la messa fuori servizio quando si vedono 6 o più fili rotti distribuiti casualmente in un passo di fune, oppure 3 fili rotti in un singolo trefolo entro un solo passo.
Scenario reale
Una società di noleggio gru con una flotta di macchine per terreni accidentati impiegate nel supporto di gasdotti ha riscontrato che la fune di una gru si usurva quasi due volte più velocemente delle altre. La causa non era la marca della fune, ma una carrucola sulla punta del braccio leggermente deformata da un precedente evento di sovraccarico, che consumava i trefoli a ogni ciclo. I problemi di imbragatura spesso risalgono all'usura dei componenti, non alla fune stessa.
Adeguare il rinvio alla lunghezza del braccio e al raggio
La capacità non dipende solo dai tiri di fune: è un valore variabile lungo la lunghezza del braccio e il raggio, e i requisiti di imbragatura cambiano di conseguenza. Una gru potrebbe necessitare solo di 2 tiri di fune con braccio corto e raggio ridotto per un dato carico, ma richiedere 4 o 6 tiri una volta che lo stesso carico viene spostato a braccio completamente esteso.
Questa è una delle ragioni principali per cui le guide alla scelta delle gru sottolineano di abbinare il tonnellaggio al raggio di lavoro effettivo, non solo alla capacità nominale di targa. Il nostro precedente articolo su come scegliere il tonnellaggio giusto della gru senza pagare troppo tratta proprio questa trappola: gli acquirenti inseguono un numero di targa più grande senza rendersi conto che imbragatura e raggio governeranno comunque la capacità reale.
Differenze di rinvio: gru RT vs autogrù
Le gru per terreni accidentati e le autogrù utilizzano in genere principi di imbragatura simili, ma le condizioni del cantiere spingono le due verso allestimenti pratici diversi. Le gru RT che lavorano su terreni irregolari e con tempi di ciclo più brevi adottano più spesso configurazioni di imbragatura più leggere per velocità e manovrabilità, specialmente su macchine come una gru per terreni accidentati da 75 tonnellate impiegata in frequenti operazioni di pick-and-carry.
Le autogrù che eseguono sollevamenti in prossimità di autostrade o in piazzali di stabilimento, d'altro canto, spesso si imbracano più pesantemente per sollevamenti prolungati vicini alla capacità, poiché la velocità di trasferimento tra un sollevamento e l'altro conta meno. Se sta ancora decidendo tra i due tipi di gru per la sua applicazione, il nostro confronto tra gru per terreni accidentati e gru tutto terreno approfondisce i compromessi più ampi, oltre alla sola imbragatura.
Sistemi di sicurezza che dipendono da un rinvio corretto
L'indicatore del momento di carico (LMI) della sua gru calcola correttamente la capacità solo se conosce la configurazione di imbragatura effettiva: la maggior parte dei sistemi moderni richiede che l'operatore inserisca manualmente i tiri di fune prima di iniziare un sollevamento. Se sbaglia, l'LMI limiterà erroneamente un sollevamento legittimo o, peggio, darà un falso via libera su una configurazione in sovraccarico.
Anche i sensori anti-due blocchi sono direttamente legati alla configurazione di imbragatura, poiché monitorano la distanza tra il bozzello gancio e le carrucole sulla punta del braccio. Per un'analisi più approfondita di come interagiscono questi sistemi, consulti la nostra spiegazione di sistemi di sicurezza per gru mobili, inclusi LMI e protezione anti-due blocchi.
