In u duminiu di e macchine portuali,gru marineGhjucanu un rollu cruciale cum'è equipaggiamentu principale per e navi impegnate in operazioni di carica è scaricamentu di carichi. Cunnisciute ancu cum'è gru marine o torri di sollevamentu, sò principalmente installate nantu à e navi per trattà diversi tipi di carichi, è sò cunsiderate cum'è a macchina di coperta più impurtante per l'operazioni di pruduzzione navale. Queste gru presentanu una struttura compatta, un aspettu attraente, sicurezza, affidabilità, efficienza energetica, rispettosità ambientale è eccellente manuvrabilità. I so bracci sò dispunibili in varie forme, cumpresebracci dritti, bracci telescopici, èbracci pieghevoli; è i so metudi di cuntrollu di a fonte d'energia sò diversi, cum'è manuale, elettrica è elettroidraulica.
E gru marine sò apparecchiature speciali chì realizanu operazioni di trasportu in l'ambiente marinu, intraprendendu compiti impurtanti cum'è u trasferimentu di carichi trà e navi, a furnitura offshore, è u spiegamentu è u recuperu di l'apparecchiature operative sottumarine. Tuttavia, l'ambiente speciale di l'applicazione marina pone sfide significative per u cuntrollu di e gru marine. Da una parte, simile à l'apparecchiature di gru sottoattuate terrestri, anu bisognu di cuntrullà l'oscillazione di u caricu durante u trasportu per assicurà a precisione di u pusizionamentu è l'efficienza di u trasportu; da l'altra parte, postu chì e gru sò fissate nantu à piattaforme mobili cum'è e navi, u muvimentu di a piattaforma influenzerà fortemente u muvimentu di u caricu, è in parechji casi, u muvimentu di i punti di sollevamentu è di sbarcu di u caricu hè spessu diversu da quellu di a gru stessa. Durante l'operazione, sia a nave gru sia a nave ricevente beccheranu, rotoleranu è si solleveranu per via di l'onde oceaniche, causendu l'oscillazione di u caricu. Durante u sollevamentu è l'abbassamentu, u muvimentu di a nave pò facilmente fà chì u caricu alzatu si scontri di novu cù u ponte, o fà chì u caricu chì hè statu abbassatu ma ancu micca staccatu da u ganciu si appiccichi di novu in aria, minacciendu a sicurezza operativa. In particulare durante a furnitura di munizioni trà e navi, tale muvimentu accoppiatu pò purtà à cunsequenze più gravi. Dunque, u cuntrollu di e gru marine hà attiratu una larga attenzione da i settori di l'ingegneria marina militare è civile in u mondu sanu, è a ricerca di u cuntrollu di tali sistemi sottoattuati non lineari, fortemente accoppiati, sottu disturbi speciali hè di grande valore teoricu è di significazione universale.
U cuntrollu di e gru marine si cuncentra principalmente nantu à dui aspetti: u cuntrollu verticale per riduce l'impattu di u muvimentu di u scafu è l'anti-oscillazione laterale per supprime l'oscillazione di u caricu. Per u cuntrollu verticale, un metudu cumunu hè di cunnette a nave ricevente attraversu a struttura meccanica di unave gru, rilevenu u so muvimentu relativu, è sincronizeghjanu u cambiamentu di lunghezza di a corda di sollevamentu cù u muvimentu di sollevamentu di a nave ricevente, cumpensendu cusì u muvimentu relativu trà e duie navi è cumpletendu u sollevamentu è u trasportu di u caricu. Tuttavia, questu metudu hà esigenze particulari per a struttura meccanica di a gru è impone restrizioni significative à u pesu di sollevamentu.
Cumposizione è Modi di Funzionamentu
In termini di cumpunenti, u dispusitivu derrick hè un equipagiu tradiziunale di movimentazione di carichi, custituitu da una torre di sollevamentu, un bracciu di carica (o mast di carica), un rigging è un verricellu (o verricellu di carica), ecc. Malgradu avè numerose corde è esse ingombrante da aduprà, hè statu largamente utilizatu per via di a so struttura simplice, a facilità di fabricazione è u bassu costu. Ci sò dui modi di carica è scaricamentu di carichi cù u dispusitivu derrick: funziunamentu à bracciu unicu è funziunamentu à doppiu bracciu.
L'operazione à bracciu unicu usa una torre di sollevamentu per caricà è scaricà a carica. Dopu avè alzatu a carica, a corda di tirante hè tirata per fà basculà a carica cù a torre di sollevamentu versu u fuoribordu o u portellone, poi a carica hè calata, è a torre di sollevamentu hè girata torna à a so pusizione originale, ripetendu stu prucessu. Ogni volta, a torre di sollevamentu deve esse basculata cù a corda di tirante, risultendu in una bassa efficienza è una alta intensità di travagliu. L'operazione à doppiu bracciu usa duie torri di sollevamentu, una posizionata sopra u portellone è l'altra estesa sopra u fuoribordu. E torri di sollevamentu sò fissate in una certa pusizione di travagliu cù corde di tirante, è e corde di sollevamentu di e duie torri di sollevamentu sò cunnesse à u listessu ganciu. Ritraendu è liberendu rispettivamente e duie corde di sollevamentu, a carica pò esse scaricata da a nave à u molo o caricata da u molo nantu à a nave. L'efficienza di carica è scaricamentu di l'operazione à doppiu bracciu hè più alta di quella di l'operazione à bracciu unicu, è l'intensità di travagliu hè ancu più bassa.
Più tardi sò emersi dispositivi di torre di sollevamentu migliorati. U dispusitivu di torre di sollevamentu à doppia cima hè migliuratu da u dispusitivu di torre di sollevamentu à bracciu unicu, cù solu a corda di sollevamentu è dui insemi di sollevamenti separati à manca è à diritta. A torre di sollevamentu hè cuntrullata da un verricello di sollevamentu è dui verricelli di sollevamentu, chì hè faciule da aduprà è hà una alta efficienza di carica è scaricamentu. U dispusitivu di torre di sollevamentu Abel hè migliuratu da u dispusitivu di torre di sollevamentu à doppia cima, cù un verricello di sollevamentu, sollevamenti è verricelli à corda di tirante. Pò posizionà rapidamente a torre di sollevamentu in ogni pusizione cù l'aiutu di i verricelli è pò ancu alzà è calà a carica in punti fissi in u raghju di travagliu di a torre di sollevamentu, chì hè un passu impurtante versu l'automatizazione cumpleta di u caricamentu è di u scaricamentu di a carica.
Applicazioni è Caratteristiche Strutturali
Gru marinesò largamente usati in navi portacontainer, navi cisterna, navi multiuso, ecc. Cum'ègru di caricanantu à e navi portacarri è e navi portacontainer, e gru per manichette nantu à e petroliere, ègru di pontenantu à e navi multifunziunali. In paragone cù e gru terrestri, e gru marine sò installate nantu à e navi instabili. Durante u funziunamentu, a nave s'inclina è oscilla, è l'ambiente di travagliu hè duru, sottumessu à l'erosione da u ventu marinu è l'acqua di mare; ancu quandu ùn sò micca in funziunamentu, devenu resiste à forze esterne cum'è u ventu, a neve, l'onde, l'ondeggiamentu, u sollevamentu è l'impattu durante a navigazione di a nave.
Venenu in varie forme strutturali, cumprese u tipu à bracciu rotante, u tipu mobile, u tipu à fune metallica à volata alta, u tipu à cilindru à volata alta, u tipu à bracciu telescopicu, u tipu à bracciu pieghevole, u tipu à telaio A è u tipu cumpostu; è ci sò vari metudi di guida, cumpresi quelli elettrici, elettroidraulici, elettropneumatici, azionati da motori à benzina (diesel) è azionati manualmente, ecc. Un esempiu tipicu hè a gru marina elettroidraulica aduprata per u caricamentu è u scaricamentu di carichi nantu à e navi portacarichi.
E strutture portanti di e gru marine, cum'è a colonna di basa, u corpu di a torre è u braccio, sò per u più parti strutturali saldate fatte di piastre d'acciaio metallicu. A parte inferiore di a colonna di basa hè saldata à u scafu di a nave per supportà u pesu di gravità di a gru, è a parte superiore hè dotata di un cuscinettu di rotazione; u corpu di a torre hè una struttura di supportu, cù a so parte inferiore cunnessa à u cuscinettu di rotazione è incernierata à u braccio, a parte superiore hà funi di filu d'acciaio à blocchi di pulegge chì si movenu, l'internu hè adupratu cum'è sala macchine, è a cabina hè situata à u fronte; u braccio hè una struttura simile à una capriata aduprata per supportà oggetti pesanti.
I meccanismi esecutivi di e gru marine includenu u mecanismu di sollevamentu, u mecanismu di abbassamentu è u mecanismu di rotazione. U mecanismu di sollevamentu realizza u sollevamentu da u mutore chì guida u tamburu per rotà attraversu un riduttore, ritraendu è liberendu a fune d'acciaio per fà chì u ganciu si move in su è in giù; u mecanismu di abbassamentu face chì u bracciu roti in su è in giù intornu à u puntu di cerniera inferiore per cambià l'angulu da u mutore chì guida u tamburu per rotà attraversu un riduttore, ritraendu è liberendu a fune d'acciaio, in modu chì u ganciu pò abbassà à diverse ampiezze; u mecanismu di rotazione face chì u corpu di a torre è u bracciu roti da u mutore chì guida u pignone per ingrana cù u grande ingranaggio di u cuscinettu di rotazione attraversu un riduttore. I riduttori di sti trè meccanismi sò tutti dotati di freni nurmalmente chjusi per assicurà u funziunamentu nurmale di ogni muvimentu. Attraversu u funziunamentu coordinatu di i trè meccanismi, u caricu pò esse alzatu è piazzatu in a pusizione necessaria in u campu di travagliu.
U sistema elettricu per a guida è u cuntrollu hè cumpostu da diversi cumpunenti di cuntrollu in a scatula di cuntrollu elettrica per furmà un sistema di cuntrollu, chì hè operatu è cuntrullatu per mezu di buttoni è maniglie nantu à a cunsola da i dui lati di u sedile di a cabina; u sistema idraulicu hè cumpostu da pompe, motori, gruppi di valvole, tubazioni è i so accessori per cuntrullà è guidà alcuni meccanismi esecutivi. Inoltre, e gru marine sò ancu dotate di dispositivi ausiliari cum'è passaggi è dispositivi di ventilazione.
Classificazione è altre macchine di carica è scaricamentu
I dispusitivi di a torre di gru marine ponu esse divisi in tippi ligeri è pesanti. Quelli cù una capacità di sollevamentu inferiore à 10 tunnellate sò ligeri, è quelli cù una capacità di sollevamentu superiore à 10 tunnellate sò pesanti. A capacità di sollevamentu hè determinata da u scopu di a nave. Per e navi da carica secca generale, a capacità di sollevamentu di e torre di carica ligeri in funziunamentu à bracciu unicu hè di 3-5 tunnellate, è in funziunamentu à doppiu bracciu hè di 1,5-3 tunnellate; per e navi da carica secca di 10.000 tunnellate, a capacità di sollevamentu in funziunamentu à bracciu unicu pò ghjunghje à 10 tunnellate, è in funziunamentu à doppiu bracciu pò ghjunghje à 5 tunnellate. E navi multiuso muderne anu bisognu di caricà è scaricà container, dunque a capacità di sollevamentu di a torre di carica deve esse almenu capace di alzà un container di 20 piedi (20 tunnellate). E torre di carica pesanti sò aduprate per caricà è scaricà carichi pesanti è grandi cum'è macchine grandi è locomotive. In generale, 1 - 2 torri di sollevamentu pesanti sò installate nantu à e navi da carica, cù una capacità di sollevamentu di a maiò parte di 10 - 60 tunnellate, alcune 60 - 150 tunnellate, è alcune finu à 300 tunnellate. Ogni stiva di una nave da carica secca generale hè dotata di duie torri di sollevamentu leggere, è ogni stiva di una nave da carica secca gigante hè spessu dotata di quattru.
Gru di pontesò stallati nantu à u ponte superiore di a nave, cù una struttura compatta, chì permette à a nave d'utilizà più superficia di ponte, è avendu pocu impattu nantu à a visibilità da u ponte. Sò faciuli da aduprà, anu una alta efficienza di carica è scarica, sò flessibili è necessitanu poca preparazione prima di l'operazione, dunque sò sempre più largamente aduprati. I tipi cumuni includenu gru girevoli fisse, gru girevoli mobili è gru à cavalletto, cù modi di trasmissione di trasmissione elettrica è trasmissione elettroidraulica.
Gru girevoli fissesò i più aduprati, chì ponu operà da i lati sinistro è destro soli o in coppia, cù una capacità di sollevamentu generalmente di 3-5 tunnellate. Nantu à e navi multiuso, una sola gru hà bisognu di alzà un container di 20 piedi, è una doppia gru hà bisognu di alzà un container di 40 piedi (30 tunnellate), dunque a so capacità di sollevamentu pò ghjunghje à 25-30 tunnellate. E gru mobili girevoli sò aduprate quandu u caricamentu è u scaricamentu di carichi richiede una grande campata è si desidera chì u bracciu di a gru ùn sia troppu longu, cù dui tipi: chì si movenu trasversalmente è longitudinalmente longu a nave. E gru à portale sò largamente aduprate in navi portacontainer cumpleti è trasportatori di chiatte, di solitu di quattru zampe o di tipu C. Anu un bracciu estensibile, una trave di sollevamentu, un ponte mobile è una cabina. A trave principale orizzontale di u ponte hè più alta di i container impilati nantu à u ponte, è hè dotata di un dispositivu di posizionamentu automaticu, chì pò piazzà accuratamente i container in e griglie di container o impilalli nantu à u ponte durante u caricamentu. Ci sò più gru à cavalletto nantu à i trasportatori di chiatte chè nantu à e navi portacontainer, cù una capacità di sollevamentu finu à parechje centinaie di tunnellate.
In più di e gru marine, altre macchine di carica è scaricamentu includenu principalmente elevatori, paranchi è nastri trasportatori. L'elevatori si movenu verticalmente nantu à a nave longu i binari di guida, aduprati per alzà è calà e merci trà i ponti. Per esempiu, e navi roll-on/roll-off utilizanu spessu elevatori per cunnette vari ponti per u trasportu di merci, cumpresi quelli di tipu à forbice è di tipu à catena, cù una lunghezza di 9-18,5 metri è una larghezza di 3-5 metri. Alcuni trasportatori di chiatte l'utilizanu ancu per caricà è scaricà chiatte, ma a so capacità di sollevamentu hè assai più grande di quella di e navi roll-on/roll-off. I paranchi trasportanu continuamente merci in a direzzione verticale o grande inclinata, è i nastri trasportatori trasportanu continuamente merci in a direzzione orizzontale o piccula pendenza. Questi dui tipi di macchine sò principalmente aduprati nantu à navi autoscariche o navi caricate è scaricate attraversu a porta laterale.
Cù e so strutture diverse, e so funzioni ricche è e so caratteristiche d'adattazione à diversi scenarii, e gru marine sò diventate equipaggiamenti chjave indispensabili in l'operazioni navali. Cù u sviluppu di u trasportu navale è di l'ingegneria marina, continueranu à avanzà in termini d'efficienza è d'intelligenza, cuntribuendu continuamente à un trasportu è un'operazione marittima efficienti.
Data di publicazione: 8 d'aostu 2025
