Corso di formazione teorica per operatori addetti alla conduzione di gru per edilizia

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1 O.M.V. Officine Meccaniche VICARIO S.p.A Gattico (No) - Italia - Via Piola, 4 Direzione - Gru e betoniere Rivendita attrezzatura Officina riparazioni vicariogru.com Corso di formazione teorica per operatori addetti alla conduzione di gru per edilizia Ufficio di Progettazione delle Officine Meccaniche VICARIO S.p.A. GATTICO (NO)

2 Indice 1 Prefazione al corso 1.1 La norma di riferimento per l addestramento degli operatori 1.1 la norma di riferimento per la costruzione delle macchine 2 La gru a torre per edilizia 2.1 Introduzione 2.2 Tipologie 2.3 Le fasi di vita di una gru per edilizia: da cantiere a cantiere 3 Tecnologia delle gru a torre 3.1 Componenti principali e nomenclatura 3.2 Gli organi di movimento fondamentali nelle gru a torre. 3.3 Le funi 3.4 Gli argani 3.5 I meccanismi di rotazione 3.6 I meccanismi di montaggio oleodinamico 3.7 Dispositivi rilevanti ai fini della sicurezza 4 Installazione e utilizzo della gru 4.1 La scelta dell ubicazione 4.2 Le reazioni sugli stabilizzatori 4.3 Le basi di appoggio 4.4 Le fondazioni 4.5 Le condizioni ambientali ammesse 4.6 La capacità di carico della gru 4.7 Le forze agenti sulla gru 4.8 La stabilità al ribaltamento 4.9 Messa in servizio e fuori servizio della gru 4.10 Criteri di conduzione 4.11 Segnali gestuali 4.12 Gli usi non consentiti 4.13 Verifiche e manutenzione 5 Accessori di sollevamento 5.1 Definizione 5.2 Tipologie, caratteristiche e uso delle brache 5.3 Cassoni, benne e forche 5.4 Manutenzione ordinaria degli accessori di sollevamento 6 Conservazione e compilazione della documentazione a corredo della gru 2

3 1 PREFAZIONE AL CORSO 1.1 LA NORMA DI RIFERIMENTO PER L ADDESTRAMENTO DEGLI OPERATORI Si ritiene che il riferimento migliore per avviare un corso di addestramento per operatori di gru per edilizia sia la norma specifica che l UNI (Ente Nazionale Italiano di Unificazione) ha pubblicato, recependo la Norma ISO (Organizzazione di Standardizzazione Internazionale) 9926/1. Di questa norma specifica riportiamo fedelmente i punti introduttivi (*): Punto 2: Generale La conduzione degli apparecchi di sollevamento deve tenere conto della sicurezza delle persone e dei beni situati nel loro campo d azione. Gli apparecchi di sollevamento sono spesso macchine di considerevole valore e occupano una posizione chiave nel processo del lavoro. Gli operatori devono perciò essere attentamente selezionati e devono ricevere un addestramento di base da esperti specializzati. E anche essenziale che le persone che fanno parte della squadra di movimentazione (sovrintendenti, segnalatori, imbracatori) ricevano un appropriato addestramento. Punto 3: Attitudini e conoscenze Gli operatori devono avere almeno 18 anni. Devono essere riconosciuti idonei dal punto di vista medico a esercitare la professione. Si deve tenere conto dei seguenti aspetti: a) Fisico - vista e udito; - mancanza di vertigini quando si opera ad una certa altezza; - assenza di disturbi e infermità inabilitanti; - assenza di disturbi dovuti a droga o alcool. b) Psicologico - comportamento sotto stati di tensione; - equilibrio mentale; - senso di responsabilità. Possono essere eseguite delle prove per determinare l attitudine degli addestrandi (abilità manuale, buon senso, autocontrollo, calma,accuratezza, coordinamento dei movimenti e riflessi). Gli addestrandi devono essere in grado di capire e leggere la lingua nella quale sono scritti i documenti e le targhe di informazione degli apparecchi di sollevamento. ( ) 3

4 Punto 4: Obiettivi dell addestramento Gli obbiettivi dell addestramento sono: a) fornire la completa conoscenza delle regole applicabili agli apparecchi di sollevamento e al loro ambiente per mettere gli apparecchi in servizio, fuori servizio ed utilizzarli in tutta sicurezza; b) fornire la conoscenza dei segnali a mano, comunicazioni radio, attrezzature e tecnica per movimentazione carichi, sufficiente affinché l operatore: - esegua le operazioni efficacemente e senza pericolo per sé e per gli altri; - sia in grado di effettuare operazioni normali e di emergenza; c) fornire la conoscenza tecnica degli apparecchi di sollevamento, delle loro caratteristiche e dei diagrammi di carico, dei meccanismi e dei dispositivi di sicurezza, sufficienti per: - guidare diversi apparecchi di sollevamento dello stesso tipo; - fare uso ottimale delle loro caratteristiche; - identificare i difetti; - compiere controlli giornalieri; - sapere come usare la documentazione; d) acquisizione dell abilità di guida relativa a: - combinazione e precisione dei movimenti; - valutazione dei carichi e delle distanze; - uso ottimale dei dispositivi di comando e della strumentazione nelle cabine (o postazioni mobili) di guida. La norma prosegue indicando la procedura e il contenuto dell'addestramento teorico e pratico. Nello specifico, per gli operatori di gru a torre, é disponibile la norma UNI-ISO (**). (*) Norma: UNI-ISO Dicembre Apparecchi di sollevamento - Addestramento degli operatori Generalità (**) Norma: UNI-ISO Novembre Apparecchi di sollevamento - Addestramento degli operatori Gru a torre Le norme sono acquistabili presso: UNI - Via Sannio, Milano - Tel Internet: 4

5 1.2 LE NORME DI RIFERIMENTO PER LA COSTRUZIONE DELLE MACCHINE La costruzione delle macchine è regolata da direttive comunitarie, leggi e decreti nazionali e da norme di buona tecnica, ad esempio EN CEI UNI DIN - ISO FEM, ecc. Le direttive comunitarie, le leggi e i decreti hanno valore cogente, quindi la loro applicazione è obbligatoria. Le norme di buona tecnica sono invece volontarie, tuttavia sono di grande significato perché rappresentano lo stato della tecnica e la loro adozione dà la presunzione di una buona esecuzione. Le norme di buona tecnica diventano obbligatorie quando sono imposte da direttive comunitarie, leggi o decreti. Tra queste, ad esempio, hanno valore obbligatorio in Italia le norme CEI, che riguardano gli impianti elettrici, in quanto imposte dalla legislazione nazionale. La legislazione fondamentale che in Italia disciplina la costruzione e l immissione sul mercato delle gru per edilizia, con i relativi accessori e componenti di sicurezza, è il D.P.R. n. 459 del 24 luglio 1996 che recepisce la direttiva CEE 98/37(aggiornata dalla direttiva 2006/42/CE a partire dal 29 dic. 2009), meglio conosciuta come Direttiva Macchine, e riguarda non solo le gru ma molti altri macchinari. Questo decreto obbliga il fabbricante a costruire e immettere sul mercato solo macchine che rispettano i criteri minimi di sicurezza previsti nella direttiva. Nello stesso tempo gli conferisce la facoltà di stabilire o concordare con l utilizzatore l uso consentito della macchina e di scegliere quali norme di buona tecnica adottare per la costruzione. Nel rispetto della legislazione citata, oggi la fornitura di una gru per edilizia deve comprendere: - la macchina completa di ogni sua parte funzionante secondo l uso previsto o concordato; - la dichiarazione CE; - il manuale di istruzioni redatto nella lingua originale e in quella dell utilizzatore; - il registro di controllo o le istruzioni per la sua preparazione e compilazione; - il manuale dei ricambi; - le istruzioni e i documenti per gli adempimenti di legge: denuncia, verifiche trimestrali e periodiche, ecc. 5

6 Diritti e doveri dell utilizzatore derivanti dalla direttiva Macchine Nei confronti del fabbricante e della macchina l utilizzatore ha i seguenti diritti: - di utilizzare la macchina per gli usi previsti o concordati; - di effettuare l utilizzo in sicurezza secondo la normativa vigente; - di ricevere adeguate informazioni ed assistenza. e i seguenti doveri: - effettuare l uso secondo le istruzioni ricevute; - effettuare la manutenzione nei modi e tempi prescritti; - impiegare personale idoneo secondo le indicazioni; - adempiere agli obblighi di legge. Resta inteso che sia i macchinari, sia la documentazione e le istruzioni fornite a corredo dal fabbricante rispecchiano lo stato della tecnica al momento della commercializzazione e non possono essere considerati inadeguati o carenti, solo perché successivamente aggiornati in base a nuove tecnologie ed esperienze. 6

7 2 LA GRU A TORRE PER EDILIZIA 2.1 INTRODUZIONE In molti ambiti dell'attività lavorativa umana si ha l esigenza di sollevare e spostare carichi. La possibilità di effettuare questi operazioni in modo rapido e sicuro è vitale in un cantiere edile, dove è necessario trasportare i materiali da costruzione sul luogo dove avviene la messa in opera. Allo scopo si impiegano le gru a torre per edilizia, specifici apparecchi di sollevamento che effettuano la movimentazione del carico tramite i movimenti tipici di sollevamento, traslazione, rotazione e, quando serve, scorrimento su binario. In abbinamento alla gru, quando non è possibile agganciare direttamente il carico, vengono utilizzati degli accessori di sollevamento quali catene, brache, benne, ceste, forche, ecc., che si interpongono tra il carico e l organo di presa della macchina. 2.2 TIPOLOGIE La norma UNI ISO 4306/1 definisce, in generale, un apparecchio di sollevamento come: Apparecchio a funzionamento discontinuo destinato a sollevare e movimentare, nello spazio, carichi sospesi mediante gancio o altri organi di presa. La gru a torre per edilizia rientrano in questa categoria e nello specifico vengono individuate secondo la norma UNI ISO 4306/3 con la seguente definizione: "Gru a braccio orientabile, in cui il braccio stesso è montato sulla parte superiore di una torre verticale. Questo apparecchio semovente deve essere equipaggiato con meccanismi che permettano il sollevamento e la discesa dei carichi sospesi e la movimentazione di tali carichi sia con variazione di sbraccio dei carichi sia per un movimento di traslazione, rotazione o scorrimento di tutto l apparecchio.... Nella loro storia le gru a torre si sono molto evolute fino a raggiungere oggi una certa complessità e la suddivisione sostanziale in due categorie: - gru a torre per edilizia con rotazione alta e montaggio ad elementi, comunemente definite come City cranes ; - gru a torre per edilizia con rotazione bassa e montaggio automatizzato, comunemente definite come Gru automontanti. Altre tipologie, costituite essenzialmente da combinazioni di quelle sopra indicate, sono tuttora presenti sui cantieri, tuttavia la loro produzione è oggi marginale, pertanto, in questa breve trattazione, non saranno considerate. 7

8 Esistono tra queste tipologie di gru a torre delle chiare differenze, costruttive e funzionali. Le City Cranes generalmente hanno sbracci e portate maggiori, possono raggiungere notevoli altezze, hanno una torre fissa e un braccio girevole con meccanismo di rotazione alla sommità della torre. Per il montaggio e la messa in servizio richiedono l impiego di mezzi ausiliari di sollevamento per l assemblaggio degli elementi. Alcune di queste sono dotate di meccanismi propri per il successivo montaggio di elementi di sopralzo della torre. Le Gru automontanti solitamente hanno sbracci minori e altezza limitata, ma hanno il vantaggio di possedere un sistema di montaggio "automatizzato", con cilindri oleodinamici o taglie a funi e non richiedono l impiego di apparecchi ausiliari. Le gru con montaggio automatizzato oggi costruite hanno tutte il meccanismo di rotazione alla base della torre. Nelle foto sopra sono mostrate quattro tipi di gru a torre: - gru a torre ad elementi con rotazione alta e sistema di tiranti e puntoni per il sostentamento del braccio (foto A); - gru a torre ad elementi Flat Top caratterizzata, rispetto alla precedente, dall assenza del sistema di tiranti e puntoni per il sostentamento del braccio (foto B); - gru automontante idraulica con rotazione in basso (foto C); - gru automontante a funi con rotazione in basso (foto D). 8

9 2.3 LE FASI DI VITA DI UNA GRU PER EDILIZIA: DA CANTIERE A CANTIERE La vita di una gru é costituita dalla somma di vari cicli, che corrispondono ai vari cantieri dove la gru è impiegata. Ognuno di questi cicli é caratterizzato dalle seguenti fasi tipiche: - scelta del modello e del luogo di installazione; - consegna, montaggio e messa in marcia; - utilizzo; - manutenzione; - obblighi di legge; - smontaggio e trasferimento. Esaminiamo ora brevemente ognuna di queste fasi per sottolineare gli aspetti più importanti: a) Scelta del modello e luogo di installazione Aspetti importanti: - Lo sbraccio e l altezza della macchina devono soddisfare le esigenze del cantiere senza lasciare zone scoperte, né creare interferenze con le altre attrezzature e rischi per le persone. - Le portate devono essere adeguate all entità dei carichi che si prevede di movimentare e le prestazioni devono rendere redditizio l impiego. - Il luogo d'installazione deve essere previsto sia nel progetto di cantiere, sia nel piano di sicurezza, per coordinare la presenza della gru con la disposizione dei fabbricati, delle altre attrezzature, delle vie di accesso, delle zone di presa e di posa dei carichi, ecc. Conclusioni: Una scelta oculata e un buon progetto del cantiere consentono di scegliere la macchina più adatta e di collocarla nella migliore posizione. Queste condizioni sono alla base della sicurezza nel successivo utilizzo. b) Consegna, montaggio e messa in marcia Aspetti importanti: - La consegna e il montaggio devono avvenire con mezzi idonei nei luoghi e nei tempi stabiliti. 9

10 - Il cantiere deve essere preparato per queste fasi in modo da non creare rischi per gli altri operatori presenti. - Il personale incaricato deve essere qualificato per queste operazioni e deve agire secondo le leggi e le norme vigenti, a completamento delle quali valgono le prescrizioni dei manuali di istruzione dei macchinari impiegati. - Per alcuni apparecchi il montaggio rappresenta un occasione unica per eseguire un ispezione delle strutture e degli organi di giunzione. - Tutte le operazioni di montaggio e taratura devono essere completate e verificate prima di affidare la gru all operatore per la messa in marcia. Conclusioni: La consegna, il montaggio e la messa in marcia sono momenti fondamentali: la corretta effettuazione di queste operazioni influisce in maniera determinante sulla futura funzionalità, durata e sicurezza della gru. c) Utilizzo Aspetti importanti: - L uso della macchina è riservato a personale addestrato che possa garantire la padronanza del mezzo (Scopo di questo corso è quello di contribuire all addestramento). - L operatore deve avere piena cognizione delle capacità della gru e del suo stato di carico, con particolare attenzione ai carichi limite. - I dispositivi di sicurezza devono essere mantenuti in efficienza e ben tarati. - Le condizioni ambientali devono essere adeguate. - Non é ammessa l interferenza della struttura della gru con ostacoli fissi e mobili. In caso di interferenza con le funi di un altro apparecchio, deve essere previsto un coordinamento tra gli utilizzatori. - Devono essere applicate le leggi e le norme vigenti, a completamento delle quali valgono le prescrizioni del manuale di istruzioni. Conclusioni: E evidente che l utilizzo della gru è lo scopo per il quale é effettuata l installazione. Durante questa fase bisogna chiedere alla gru solo quello che la gru può dare, segnalando immediatamente eventuali anomalie di funzionamento. 10

11 d) Manutenzione Aspetti importanti: - La gru deve essere sempre tenuta in buono stato di efficienza, taratura e manutenzione e devono essere effettuate le verifiche previste dal costruttore. - La manutenzione ordinaria e straordinaria deve essere ben programmata. - La manutenzione, soprattutto quella straordinaria deve essere affidata a personale qualificato. Conclusioni: Prevenire le avarie per usura delle parti, mantenere i meccanismi in buono stato di pulizia e di lubrificazione, verificare le tarature, verificare lo stato della protezione contro la corrosione, ecc... migliora la durata della macchina, riduce i costi dovuti al malfunzionamento e alle riparazioni, contribuendo in forma essenziale a mantenere elevato il grado di sicurezza. e) Verifiche di legge Aspetti importanti: - La prima installazione deve essere denunciata all I.S.P.E.S.L. - Decorso un anno dalla prima installazione della gru deve essere richiesta all Autorità di Sorveglianza (ASL, ARPA, ecc.) la verifica periodica annuale. - Ogni spostamento deve essere comunicato all I.S.P.E.S.L. durante il primo anno e in seguito all Autorità di Sorveglianza. - Devono essere ripetute le procedure finalizzate alla marcatura CE in caso di modifiche non previste dal costruttore. - Trimestralmente deve essere effettuata la verifica delle funi e delle catene e registrata sul registro di controllo. - Deve essere compilato il registro di controllo in tutte le sue parti. Conclusioni: Il diligente adempimento degli obblighi di legge mette al sicuro l utente dalle sanzioni e, nello stesso tempo, costituisce un valido stimolo a prendersi cura della macchina. f) Smontaggio e trasferimento Con lo smontaggio della gru e il trasferimento in un altro cantiere inizia un nuovo ciclo di vita della macchina e si riparte dalle considerazioni esposte al punto (a) 11

12 3 TECNOLOGIA DELLE GRU A TORRE PER EDILIZIA 3.1 COMPONENTI PRINCIPALI E NOMENCLATURA. A titolo di esempio riportiamo lo schema e la nomenclatura degli elementi principali di due tipi di gru per edilizia. Gru a torre con rotazione alta: Gru automontante idraulica con rotazione in basso: tirante del braccio braccio puntone braccio tirante controtorre cilindro braccio carrello di traslazione organo di presa torre cilindro torre puntoni torre argano sollevamento contrappeso basamento stabilizzatori argano traslazione rotazione motoriduttore rotazione ralla centralina idraulica 12

13 3.2 GLI ORGANI DI MOVIMENTO FONDAMENTALI NELLE GRU A TORRE. Fondamentali per il funzionamento degli apparecchi di sollevamento sono: - le funi che producono il movimento del gancio, del carrello ed eventualmente delle strutture durante il montaggio; - gli argani, con i relativi motori, che muovono le funi; - i meccanismi di rotazione e scorrimento; - i meccanismi di montaggio oleodinamici o meccanici, che usano rispettivamente l olio idraulico come componente che trasmette il movimento, oppure le funi. 3.3 LE FUNI. Compito delle funi è trasmettere gli sforzi di trazione necessari per realizzare i movimenti di sollevamento e traslazione del carico. In pratica una fune metallica é una macchina poiché é composta da un assieme di parti che trasmettono movimento, forza ed energia. Caratteristiche. Le funi più utilizzare sono costituite da un anima Anima trefolo centrale attorno alla quale si avvolgono i trefoli. Anima Il trefolo è realizzato avvolgendo dei fili metallici ad Trefolo elica attorno ad un filo centrale, detta anima del trefolo, realizzando uno o più strati sovrapposti. L'anima della fune, così come quella del trefolo, può essere tessile (yuta, canapa o sintetica), o metallica. In quest'ultimo caso contribuisce ad aumentare la resistenza della fune, ma penalizza la flessibilità. Una prima classificazione delle funi può essere fatta in base al senso di avvolgimento dei trefoli e dei fili elementari attorno alla rispettiva anima. L avvolgimento può essere destro (avvolgimento Z) o sinistro (avvolgimento S). Combinando gli avvolgimenti si possono realizzare funi crociate e parallele. Fune crociata. Il senso di avvolgimento dei fili attorno all'anima nei trefoli e dei trefoli attorno all'anima della fune è discorde (più utilizzato Z/S). Vantaggi: mantiene la "compattezza". Svantaggi: Minore flessibilità, minore resistenza all'usura. 13

14 Fune parallela: Il senso di avvolgimento dei fili attorno all'anima nei trefoli e dei trefoli attorno all'anima della fune è concorde (più utilizzato Z/Z). Vantaggi: maggiore flessibilità, maggiore resistenza all'usura. Svantaggi: tende a svolgersi Una particolare combinazione dei sensi di avvolgimento dà origine alla fune antigiro, dove i trefoli sono avvolti su più strati con senso discorde da strato a strato. Questa fune è molto apprezzata nel sollevamento a grandi altezze perché mantiene fissa la direzione del bozzello mobile. La designazione di base delle funi viene fatta indicando nell'ordine: caratteristiche dei trefoli (numero, numero fili elementari, formazione del trefolo); la tipologia dell'anima centrale (anima metallica, tessile); la classe di resistenza della fune espressa in N/mm 2 l'aspetto dei fili (zincati o lucidi); il tipo di cablatura (crociata o parallela); le eventuali caratteristiche antigiratorie; ed infine: diametro nominale; carico di rottura. Normalmente le funi sono dotate alle loro estremità di opportuni attacchi per l'ancoraggio dei carichi da sollevare o per l'attacco alla struttura della macchina. La realizzazione di questi attacchi è molto delicata per l'efficienza e la sicurezza e deve essere fatta a regola d'arte ed essere controllata periodicamente. Nella figura sotto riportiamo alcuni dei sistemi d'ancoraggio più comuni evidenziando le esecuzioni non corrette. 14

15 Percorso delle funi di sollevamento e traslazione. Per trasmettere il moto dal tamburo al carico o al carrello le funi seguono determinati percorsi lungo la struttura della gru, dove sono alloggiate le pulegge di rinvio con i relativi ripari e guidafune. Poiché i percorsi sono diversi per ogni tipo di gru, è sempre opportuno consultare il manuale d'uso e manutenzione della macchina. Le estremità delle funi sono collegate alle strutture e ai tamburi con opportuni ancoraggi. Quando la fune di sollevamento e del tipo antigiro è bene che l ancoraggio della fune alla struttura del braccio sia realizzata con un capofisso girevole, per evitare di accumulare sulla fune torsioni che questa non può sopportare senza produrre la tipica infiascatura. Gli schemi che seguono mostrano possibili percorsi per la fune di sollevamento (Fig. A) e per le funi di traslazione (Fig. B) di una gru automontante con gli argani di sollevamento e traslazione in basso. Fig. A Fig. B Mentre gli schemi che seguono mostrano i possibili percorsi delle funi di sollevamento (Fig. C) e traslazione (Fig. D) di una gru a torre ad elementi con gli argani sul braccio. Fig. C Fig. D Per la sicurezza e la durata delle funi è importante: - verificare la lubrificazione e lo stato di usura delle funi e delle pulegge; - verificare il regolare passaggio nelle pulegge e l idoneità dei ripari e dei guidafune; - verificare gli ancoraggi sulla struttura e sul tamburo; - verificare il corretto stato di tensione della fune di traslazione del carrello; - verificare la scorrevolezza del capofisso girevole per le funi antigiro. 15

16 Criteri di manutenzione e sostituzione delle funi Per le funi seguire la norma ISO 4309 del novembre 2006, che prevede i criteri di cura, manutenzione, installazione e sostituzione. Ad esempio, per le funi maggiormente utilizzate sulle gru, la sostituzione deve avvenire almeno nei seguenti casi: quando, considerando il tratto più usurato, il numero di fili rotti visibili all'esterno della fune supera il numero limite seguente: (correlato anche al numero dei fili esterni che formano la fune secondo tab. 1 UNI-ISO 4309) - per le funi non antigirevoli del carrello e degli eventuali tiranti: a) non più di 5 o 6 fili rotti in un tratto di fune pari a 6 volte il diametro della fune; b) non più di 10, 11 o 13 fili rotti in un tratto di fune pari a 30 volte il diametro; - per la fune antigirevole di sollevamento e degli eventuali tiranti; a) non più di 2 fili rotti in un tratto di fune pari a 6 volte il diametro della fune; b) non più di 4 fili rotti in un tratto di fune pari a 30 volte il diametro della fune. in caso di rottura di un singolo trefolo; in caso di riduzione del 3% del diametro nominale delle funi antigirevoli e del 10% delle funi normali, dovuta a deterioramento dell'anima interna; in caso di riduzione del 7% del diametro nominale per abrasione dei fili esterni; in caso di corrosione interna o esterna, in caso di pieghe permanenti, torsioni, ammaccature, ondulazioni, infiascature, ecc ; in caso di allentamento o distorsione dell'anima o dei trefoli; in caso di allentamento dei fili; in caso di locale aumento di diametro o di appiattimento della fune; in caso di danneggiamento dovuto al calore o ad arco elettrico; quando la fune presenta contemporaneamente, anche se in misura lieve, più di uno dei difetti precedenti. Le funi di ricambio devono avere le caratteristiche previste dal manuale di istruzioni e devono essere corredate di certificato del fabbricante. Il serraggio dei morsetti degli ancoraggi deve essere controllato dopo poche ore d'impiego della gru, e, in seguito, almeno ogni tre mesi. Durante lo svolgimento da rotolo o da bobina la fune non deve subire torsioni, perciò è bene sempre posare a terra l'estremità della fune e far ruotare il rotolo, oppure sostenere la bobina mediante due cavalletti e srotolare la fune lasciando la bobina libera di ruotare. I tiranti in fune devono essere sostituiti seguendo gli stessi criteri ed essere corredati di certificato del fabbricante. 16

17 3.4 GLI ARGANI Gli argani sono gli organi meccanici che trasformano l energia elettrica in energia meccanica e la trasmettono alle funi di comando dei vari movimenti. Trovano impiego nel sollevamento del carico, nella traslazione del carrello e nei sistemi di montaggio di quelle macchine che non adottano sistemi oleodinamici. I principali componenti di un argano sono: Riduttore Tamburo motore autofrenante; riduttore; Motore Finecorsa tamburo; Telaio telaio e supporti; funi; Contagiri dispositivi di sicurezza; gruppo elettrico di comando del motore. Microinterruttori Esempio schematico di argano di sollevamento e/o montaggio Cosi funzionano i vari componenti: Motore e freno Oggi sulle gru per edilizia si utilizzano quasi esclusivamente motori elettrici, che trasformano l energia elettrica in lavoro meccanico. Normalmente si tratta di motori autofrenanti asincroni trifasi in corrente alternata e, più raramente, di motori asincroni monofasi e motori in corrente continua. Questi motori sono detti autofrenanti poiché sull albero del motore è calettato un freno elettromeccanico che, per effetto di molle precaricate, blocca la rotazione dell albero al cessare del passaggio di corrente nell elettromagnete di cui il freno è dotato per l apertura. Riduttore Trasferisce il moto dal motore al tamburo, mediante un sistema di riduzione ad ingranaggi con il rapporto di trasmissione necessario per ottenere un adeguata velocità di rotazione del tamburo. Nello stesso tempo il riduttore fa da moltiplicatore della coppia motrice consentendo di imprimere alla fune la forza necessaria per compiere il lavoro richiesto. 17

18 Tamburo Il tamburo è l'organo meccanico sul quale la fune si avvolge in uno o più strati. Per ottimizzare la disposizione del primo strato di fune si ricorre ad una scanalatura elicoidale sul mantello del tamburo. La regolare disposizione del primo strato migliora anche la disposizione dei successivi strati di fune. Dispositivi di sicurezza Il funzionamento dell argano è normalmente controllato da dispositivi di sicurezza che arrestano il movimento prima dell instaurarsi di situazioni di sovraccarico o malfunzionamento. Svolgono questa funzione, ad esempio, i finecorsa di salita e discesa, i limitatori di carico e di momento, i sensori d'avvolgimento della fune, i sensori e i limitatori di velocità, ecc. Gruppo elettrico di comando del motore E costituito dall insieme dei componenti elettrici e/o elettronici che alimentano e controllano l avviamento, la marcia e l arresto del motore e il funzionamento del freno. Oggi sono molto diffusi i sistemi di controllo con inverter che consentono di ottenere una variazione continua della velocità, senza sovracorrenti e senza oscillazioni delle strutture, utilizzando un motore con un solo avvolgimento. Per la sicurezza e la durata degli argani è importante: - verificare periodicamente l olio lubrificante del riduttore; - verificare l usura dei dischi, la taratura e il regolare funzionamento del freno; - verificare il corretto funzionamento dei finecorsa e dei limitatori; - fare verificare periodicamente da personale specializzato la taratura del sistema di controllo elettrico del motore e del freno; - verificare l assenza di giochi nel riduttore, tra riduttore e tamburo e tra albero del motore e disco freno; - utilizzare i comandi in modo da evitare sovrasollecitazioni. 18

19 3.5 I MECCANISMI DI ROTAZIONE. Lo spostamento angolare del carico (rotazione) avviene mediante la rotazione del braccio della gru, con il quale ruotano gli eventuali tiranti e il contrappeso e, nelle gru con rotazione bassa, anche la torre. I componenti fondamentali per la realizzazione del movimento di rotazione sono: motore autofrenante con sistema di sblocco del freno; riduttore con pignone; cuscinetto con dentatura (ralla); dispositivi di sicurezza (finecorsa di rotazione); gruppo elettrico di comando del motore. Riduttore Motore Finecorsa Sblocco freno Pignone Ralla Esempio schematico di un meccanismo di rotazione con un motoriduttore e ralla con dentatura interna Cosi funzionano i vari componenti: Motore autofrenante con sistema di sblocco del freno Normalmente oggi si utilizzano dei motori ad una velocità controllati da inverter. Il sistema di sblocco del freno del motore è indispensabile per mettere la gru fuori servizio e permettere la libera rotazione del braccio in caso di vento forte. Riduttore con pignone Trasferisce il moto dal motore alla ralla, mediante un sistema di riduzione ad ingranaggi con il rapporto di trasmissione necessario per ottenere un adeguata velocità di rotazione della gru. 19

20 Cuscinetto dentato (ralla) E' l organo fondamentale del sistema di rotazione. Normalmente è un cuscinetto ad uno o due giri di sfere, più raramente a rulli. E' dotato d'ingrassatori delle piste di rotolamento delle sfere. Dispositivi di sicurezza Normalmente il meccanismo di rotazione è dotato solo di finecorsa di rotazione destra e sinistra per impedire l eccessiva torsione dei cavi elettrici che passano al centro della ralla. I finecorsa possono non essere presenti se la gru è dotata di collettore elettrico centrale. Gruppo elettrico di comando del motore E costituito dall insieme dei componenti elettrici e/o elettronici che alimentano e controllano l avviamento, la marcia e l arresto del motore e il funzionamento del freno. Oggi sono molto diffusi i sistemi di controllo ad inverter che consentono di ottenere una variazione continua della velocità, senza sovracorrenti e senza oscillazioni delle strutture, utilizzando un motore con un solo avvolgimento. Fino a poco tempo fa, e ancora oggi sulle gru molto grandi, è impiegato un sistema di rallentamento a correnti parassite. Per la sicurezza e la durata del meccanismo è importante: - mantenere lubrificate le sfere e la dentatura della ralla; - verificare periodicamente l olio lubrificante del riduttore; - verificare il gioco della ralla e dell'intero meccanismo e il serraggio dei bulloni; - verificare la taratura e il regolare funzionamento del freno e del dispositivo di sblocco, nonché l usura del disco freno; - verificare il corretto funzionamento dei finecorsa e l usura delle spazzole del collettore, se presente; - fare verificare periodicamente da personale specializzato la taratura del sistema di controllo elettrico del motore e del freno; - utilizzare i comandi di rotazione in modo da evitare oscillazioni del carico e sovrasollecitazioni 20

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