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Misurazione precisa dell'inclinazione per una maggiore sicurezza e stabilità nelle gru mobili

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Le gru mobili vengono utilizzate in situazioni in cui è necessario spostare carichi pesanti in modo flessibile e spesso in condizioni difficili. Il corretto allineamento della macchina riveste un ruolo fondamentale in questo processo.

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Le gru mobili vengono utilizzate in situazioni in cui è necessario spostare carichi pesanti in modo flessibile e spesso in condizioni difficili. Il corretto allineamento della macchina riveste un ruolo cruciale in questo processo. Anche lievi scostamenti dalla posizione prevista possono influire sulla stabilità della gru e, di conseguenza, sulle condizioni operative ammissibili. Una misurazione affidabile dell’inclinazione fornisce quindi informazioni importanti per il monitoraggio e il controllo della gru.
Un’applicazione tipica dei sensori di inclinazione è la misurazione dell’angolo di posizione del braccio o dell’albero della gru. A seconda del modello e del compito di misurazione, il sensore può essere posizionato sulla struttura mobile della gru per misurarne la posizione angolare. I valori misurati possono quindi essere utilizzati nel sistema di controllo della macchina per determinare la posizione attuale del braccio della gru e per confrontarla con i limiti specificati per la rispettiva condizione operativa.
Una misurazione precisa è fondamentale, in particolare nel caso di una gru mobile. La gru opera spesso su terreni non perfettamente livellati, dovendo al contempo movimentare carichi pesanti in sicurezza. L’inclinazione del veicolo può quindi essere importante tanto quanto la posizione del braccio della gru. La misurazione dell’angolo direttamente sul componente in questione costituisce la base per il monitoraggio continuo della posizione attuale.
Per questa applicazione, WayCon offre la serie NGK di sensori di inclinazione compatti per la misurazione monoassiale o biassiale. A seconda del modello, sono disponibili campi di misura da 0 a 360 gradi o da ±10 gradi a ±85 gradi. La linearità è di ±0,1 gradi e la ripetibilità è ≤0,2 gradi. Ciò rende la serie adatta ad applicazioni in cui le variazioni d’angolo devono essere registrate con precisione e trasmesse come segnale di misura analogico a un sistema di controllo di livello superiore.
Una seconda importante applicazione riguarda il livellamento dei veicoli. Prima che una gru mobile inizi il proprio lavoro effettivo, la macchina deve essere correttamente allineata e stabilizzata in cantiere. Soprattutto su terreni irregolari, è importante determinare l’entità dell’inclinazione del veicolo sia in direzione longitudinale che trasversale. Un sensore di inclinazione a due assi è in grado di misurare contemporaneamente entrambe le direzioni di inclinazione. I valori misurati possono quindi essere utilizzati dal sistema di controllo per monitorare il processo di livellamento o per effettuare regolazioni mirate alla posizione dei stabilizzatori.
La misurazione dell’inclinazione non funge di per sé da sistema di protezione antiribaltamento. Fornisce piuttosto un parametro importante sulla base del quale un sistema di livello superiore può valutare l’inclinazione del veicolo e intraprendere le azioni appropriate. I valori limite applicabili e le risposte attivate quando questi vengono superati dipendono dalla progettazione specifica e dal concetto di sicurezza della macchina.
Quando vengono utilizzati su macchine mobili, le condizioni ambientali rappresentano un fattore importante oltre alla precisione di misura. Le gru mobili sono esposte a vibrazioni, urti, umidità e notevoli sbalzi di temperatura. La serie NGK presenta quindi una classe di protezione IP68/IP69K ed è progettata per un intervallo di temperatura di esercizio compreso tra −40 e +85 °C. È inoltre specificata per resistere a carichi d’urto fino a 1.000 m/s² per 6 ms e a vibrazioni fino a 100 m/s² a frequenze comprese tra 10 e 2.000 Hz. Inoltre, il suo alloggiamento compatto consente un’installazione salvaspazio.
La serie è progettata per applicazioni industriali anche in termini di integrazione elettrica. A seconda della variante, sono disponibili uscite analogiche di corrente o tensione, tra cui 4–20 mA e vari segnali di tensione compresi tra 0 e 5 V, 0,1 e 4,9 V, da 0,5 a 4,5 V e da 0 a 10 V. A seconda della versione, l’alimentazione è compresa tra 10 e 30 V CC o tra 15 e 30 V CC.
I sensori NGK misurano l’inclinazione con una frequenza di campionamento di 50 Hz. Inoltre, la frequenza di taglio del filtro Butterworth integrato può essere impostata tra 0,1 e 10 Hz. Ciò consente di adattare il segnale di uscita alla specifica applicazione di misura. Per l’impiego su una gru mobile, ad esempio, ciò significa che è possibile selezionare un’impostazione adeguata per rilevare le variazioni di inclinazione relativamente lente che si verificano durante il livellamento del veicolo o durante la regolazione dell’angolo del braccio della gru.
Grazie alla combinazione di un design compatto, alla misurazione dell’inclinazione su uno o due assi, ai vari campi di misura e ai segnali di uscita analogici, la serie NGK offre una soluzione flessibile per la misurazione dell’inclinazione delle macchine. Su una gru mobile, i sensori possono quindi essere impiegati in vari punti, ad esempio per misurare la posizione angolare del braccio della gru o per monitorare l’inclinazione del veicolo durante il livellamento. L’effettiva valutazione e la risposta relativa alla sicurezza avvengono nell’ambito del concetto generale della macchina.
In questo modo, un componente di misura relativamente piccolo diventa un’importante fonte di informazioni per le macchine mobili: il sensore di inclinazione fornisce dati precisi sull’orientamento nello spazio di una macchina o di un suo componente in movimento. Per le applicazioni in cui posizione, orientamento e stabilità sono strettamente interconnessi, ciò costituisce una base affidabile per ulteriori operazioni di controllo e monitoraggio.