Azionamenti ad alte prestazioni per ambienti portuali

Le gru eseguono un semplice lavoro: prelevano un carico in una posizione specifica e lo depositano in un´altra posizione. Per eseguire in modo affidabile tale operazione ed assicurare un sufficiente livello di precisione durante il suo svolgimento, esse si basano su azionamenti che sono idealmente adattati a questo compito. "Le gru sono equipaggiate con motoriduttori dotati di freni integrati, e sono combinati con inverter per il controllo centralizzato del profilo di accelerazione e velocità", spiega l'Ing. Ghermandi, Direttore Vendite di NORD Motoriduttori. Poiché le gru portuali movimentano carichi estremamente elevati, i motoriduttori impiegati sono progettati in modo da sopportare elevati carichi radiali ed assiali. Essi presentano inoltre una gamma di funzioni chiave: permettono un avviamento dolce con elevata coppia di spunto, assicurano movimenti virtualmente privi di scossoni, facilitano la sincronizzazione tra più azionamenti, forniscono una "potente" funzione di sollevamento e permettono l´efficiente frenatura rigenerativa tramite rampe parametrizzabili. »Quando un costruttore ha effettuato una preselezione per il carroponte e i carrelli, come fornitori di azionamenti suggeriamo le taglie più opportune in base alle specifiche del cliente», afferma l'Ing. Ghermandi.

Motoriduttori per carichi estremi
Per tali applicazioni NORD può fornire motoriduttori ad assi paralleli ed inverter, tutti di propria produzione. I motoriduttori per gru e carrelli coprono gamme di potenze fino a 160 kW con un´ampia scelta di rapporti di riduzione. Disponibili a due o tre stadi, ad albero cavo o pieno, gli utenti possono scegliere fra esecuzioni con montaggio a piedini, a flangia oppure pendolari. Tutti i tipi sono equipaggiati con la stessa tipologia di carcassa con un ingombro ridotto, che permette una facile integrazione nell'applicazione. I motori usati nelle gru e nei carrelli funzionano spesso per 24 ore al giorno nei porti più trafficati. A causa però delle condizioni di mercato, qualche impianto di carico potrebbe rimanere inattivo per lunghi periodi di tempo, e proprio per questo motivo lo standard costruttivo degli azionamenti deve naturalmente garantire il passaggio immediato al normale funzionamento anche dopo queste prolungate fasi di inattività. In aggiunta a questa variazione di ciclo lavorativo, ricorrenti cambiamenti climatici con temperature estreme nonché l´acqua salina presente negli ambienti marittimi, richiedono l'utilizzo di materiali appropriati dotati di una resistenza alla corrosione a lungo termine. Se richiesto, i motoriduttori NORD sono disponibili con grado di protezione IP55 o IP66. Inoltre, tutti i modelli sono disponibili anche in esecuzione ATEX.

Elettronica dell'azionamento ´user-friendly´
Gli inverter NORD della serie SK 500E sono una scelta ideale per i motoriduttori usati nelle gru. Queste unità robuste ad elevate prestazioni, assicurano un rendimento superiore al 95% ed una tipica capacità di sovraccarico del 200% per 5 s. Compatibili con tutte le interfacce bus standard, le unità sono facili da utilizzare e programmare. I modelli base sono dotati di un chopper di frenatura integrato con la gestione del controllo della frenatura del motore, ideale per l´utilizzo in applicazioni di sollevamento. Gli inverter agiscono sul motore controllandone vettorialmente la corrente senza sensore (sensorless); alternativamente, è possibile utilizzare la retroazione di velocità (con un encoder sul motore) nelle applicazioni dove è richiesto un'elevata precisione di controllo e capacità di sovraccarico. L´estensione Posicon permette agli inverter di eseguire un controllo intelligente della posizione, rendendo inutile l'utilizzo di moduli addizionali. In opzione, è disponibile anche la conveniente funzione "Safe Stop" secondo EN 954-1 e EN 13849-1.

Combinazioni provate e testate
Le soluzioni NORD, che sono installate in un´ampia gamma di impianti di sollevamento con capacità differenti, hanno dimostrato da anni la loro affidabilità. Un esempio è la gru Transtainer sul molo Scandinavia di Travemünde, Germania. Data la crescente quantità di cargo che percorrono il Mar Baltico, spinti dal-l´espansione orientale dell´Unione Europea, negli ultimi anni le autorità portuali hanno considerevolmente esteso il molo Scandinavia. Diventata la parte più grande del porto, la struttura comprende gru con una portata di 56 t che operano come hub per tutti i tipi di merci che arrivano su camion, container o casse mobili e che devono essere trasferite. Complessivamente, in questa applicazione sono utilizzati 60 azionamenti NORD. L´installazione della gru portuale più grande del mondo, la "Goliath", a Odense, Danimarca, è stata un´impresa ancora più grande. Per questa applicazione, NORD ha sviluppato un sofisticato sistema di controllo con un totale di 68 motoriduttori ortogonali. Gli azionamenti per le gru dei cantieri navali, che possono portare un carico massimo di 100 t, assicurano una stabilità direzionale precisa. Gli azionamenti in corrente continua nel paranco della gru e i motori trifase controllati da inverter in tutti i carrelli assicurano un controllo della velocità dolce e senza strappi. Insieme al monitoraggio continuo della frenata tramite microswitch, ciò assicura un'elevata precisione del posizionamento e sicurezza dell´impianto.

Intervista: Azionamenti per le gru di ogni porto
NORD Drivesystems punta a un obiettivo ambizioso: »Ci piacerebbe vedere almeno una gru in tutti i principali porti del mondo equipaggiata con i nostri azionamenti», afferma l'Ing. Ghermandi.

Domanda: Quali problemi dovete affrontare durante la selezione della meccanica e dell'elettronica per le gru che andranno installate in cantieri navali o nei terminal dei container?
Ing. Ghermandi: I sistemi di azionamento utilizzati nei paranchi e nei carrelli di gru devono essere una combinazione di robustezza, resistenza all´usura, un'elevata dinamica e movimenti precisi. Nello stesso tempo, naturalmente, gli utenti richiedono un azionamento economico. Per i costruttori e gli operatori di gru, ottenere soluzioni complete da fornitori specializzati è la strada più semplice per soddisfare questi requisiti.

Domanda: Le gru sono paragonabili a macchine di serie o a macchine speciali?
Ing. Ghermandi: Nella misura in cui è possibile effettuare un tale confronto, vi sono solo pochi costruttori che producono un´enorme gru da banchina al giorno. Pertanto, la costruzione di gru è paragonabile alla costruzione di macchine speciali modulari e le nostre soluzioni per l'azionamento delle stesse sono una risposta ottimale per tali applicazioni.

Domanda: NORD è un fornitore specializzato di sistemi per l'azionamento delle gru; in che cosa consistono i vostri pacchetti completi?
Ing. Ghermandi: Forniamo azionamenti convenienti ed affidabili per tutti i tipi e dimensioni di paranchi e carrelli per gru. La nostra ampia gamma di prodotti meccanici, elettrici ed elettronici ci permette di creare soluzioni di azionamento da un singolo fornitore. Prodotti con grado di protezione IP55 e IP66, nonché opzioni per la protezione contro la corrosione e la polvere assicurano un´elevata affidabilità e una lunga vita operativa anche in condizioni ambientali severe e durante periodi di inattività prolungati, come ad esempio un funzionamento stagionale. Sono disponibili vari modelli di inverter con prestazioni fino a 160 kW, per offrire funzioni come Soft Start, frenatura rigenerativa, funzionamento sincronizzato in asse elettrico ed elevata precisione di posizionamento. Un´altra cosa: abbiamo creato un nuovo microsito dedicato alle applicazioni su gru all´indirizzo http://cranes.nord.com.

Domanda: Oltre ai terminal dei container, quali sono le altre tipiche applicazioni delle gru equipaggiate con azionamenti NORD?
Ing. Ghermandi: Le gru industriali sono utilizzate inoltre nelle fonderie, nelgli impianti per la produzione dell´acciaio, nei cantieri navali, nelle centrali elettriche e nell´ingegneria "pesante", mentre le gru più piccole sono utilizzate anche nelle officine. Attualmente vi sono circa 700 costruttori di gru, e di questi circa 15 producono enormi gru portuali.

Figura 1: Le gru nei cantieri navali, nei terminal dei container e nelle altre strutture portuali richiedono una meccanica e un'elettronica altamente affidabile e potente
Figure 2: La linea di inverter SK 500E è disponibile in sei taglie
Figura 3: Gli azionamenti per gru portuali devono fornire un´eccellente dinamica