Conceção e análise de pontos de articulação para cilindros telescópicos em gruas de caixa

Quer prolongar a duração do cilindro telescópico da sua grua? É necessário pensar na pontos de articulação. A conceção correta pode ajudar a sua grua a funcionar melhor e a poupar dinheiro em reparações.
Vamos ver como fazer com que o cilindro telescópico da sua grua funcione melhor. Utilizaremos palavras simples e partilharemos dicas úteis.

Porque é que o design da dobradiça do cilindro telescópico é importante

As gruas precisam de cilindros telescópicos robustos para levantar cargas pesadas. Mas estes cilindros partem-se frequentemente demasiado cedo. Porquê? A principal razão é força radial. Isto acontece quando o braço da grua se dobra sob o peso e empurra o cilindro lateralmente.
A maioria dos fabricantes de gruas utiliza estruturas de apoio invertidas. Isto significa:

• A haste do pistão mantém-se fixa ao braço de base
• O tubo cilíndrico desloca-se com o segundo braço
• Isto torna o cilindro mais estável
  Mas ainda há um problema - quando o braço se dobra, pode empurrar o cilindro e causar danos.

A solução do furo oval longo

Os projectistas de gruas inteligentes utilizam um furo longo oval no ponto de articulação. Este design inteligente:

• Permite que o cilindro se mova para cima e para baixo sem esforço
• Ajuda o cilindro a durar muito mais tempo
• Evita danos provocados por forças laterais
  O longo orifício oval funciona com um suporte de rolos na extremidade do cilindro. Em conjunto, garantem que o cilindro só sente forças de tração e de empurrão e não forças laterais prejudiciais.

Como calcular o design correto

Para escolher o melhor ponto de articulação, é necessário saber quanto é que o braço vai dobrar. Eis o que acontece:

1. O braço da grua dobra-se ao levantar cargas pesadas
2. Esta curvatura empurra o cilindro
3. Temos de calcular esta curvatura para fazer o buraco oval com o tamanho correto

Cálculo da deflexão total do braço

A deformação total (flexão) tem duas partes:

• Flexão devido à carga (f_wy)
• Flexão devido a folgas entre secções do braço (f_jy)
  Então: Deformação total = f_wy + f_jy

Exemplo do mundo real: Grua tipo caixa de 5 toneladas

Vejamos um exemplo real:

• Deformação por flexão (f_wy): 359,48 mm
• Deflexão da fenda da junta (f_jy): 94,67 mm
• Deflexão total do braço: 454,15 mm
  Isto significa que a ponta do braço desce quase meio metro quando está totalmente carregada!

Como é que isto afecta o ponto de articulação

Utilizando estes números, os engenheiros calcularam que o ponto de articulação necessita de um furo oval comprido de cerca de 64 mm para evitar forças laterais prejudiciais no cilindro.

Considerações importantes sobre a conceção

Ao conceber o seu grua móvel pontos de articulação do cilindro telescópico:

1. Fazer o buraco oval do tamanho correto
   • Demasiado curto: não permite movimentos suficientes
   • Demasiado longo: Pode enfraquecer a estrutura
2. Adicionar suportes de rolos
   • Colocá-los na cabeça do cilindro para equilibrar o peso
   • Isto evita problemas de flexão em três pontos
3. Considerar todos os casos de carga
   • Calcular a deflexão para as cargas mais desfavoráveis
   • Incluir a flexão dos braços e as aberturas das articulações
4. Pensar na estabilidade do cilindro
   • O design do suporte invertido contribui para a estabilidade
   • A relação entre o comprimento e o diâmetro do cilindro é importante

Sugestões de design para um melhor desempenho

Quer o seu camião-grua para trabalhar melhor? Siga estas dicas:

• Conceber o braço de base com uma ligeira curva ascendente para compensar a deflexão do peso próprio
• Utilizar blocos deslizantes mais espessos no final de cada secção de braço
• Definir a folga correta entre as secções do braço (geralmente 1-3 mm)
• Posicionar a dobradiça do cilindro perto da secção onde ocorre o movimento relativo
• Calcular cuidadosamente a deflexão utilizando as fórmulas apresentadas nos quadros

Tabela de conceção prática para pontos de charneira

Considerações finais

A conceção do ponto de articulação correto faz com que o cilindro telescópico da sua grua dure muito mais tempo. Ao utilizar um furo longo oval e o direito estrutura de apoioSe o seu cilindro for construído para suportar apenas as forças necessárias, pode certificar-se de que o seu cilindro sente apenas as forças para as quais foi construído.
Para os operadores e projectistas de gruas, isto significa:

• Menos tempo de inatividade para reparações
• Custos de manutenção mais baixos
• Melhor desempenho da grua
• Operações de elevação mais seguras
  Ao conceber ou comprar o seu próximo veículo de movimentação de materiaisSe a grua for concebida de acordo com o modelo correto, deve prestar especial atenção à forma como o cilindro telescópico se liga ao braço. A conceção correta permite-lhe poupar dinheiro e manter a sua grua a funcionar bem durante anos.
  Lembre-se: o objetivo é deixar o cilindro empurrar e puxar, não dobrar!