Les mécanismes de travail comprennent le mécanisme de levage, le mécanisme de déplacement, le mécanisme de relevage et le mécanisme d'orientation ; ceux-ci sont collectivement appelés les « quatre mécanismes principaux » d'une grue.
Le « mécanisme de levage » est le mécanisme utilisé pour réaliser le levage vertical des matériaux. C'est un composant indispensable de toute grue et, par conséquent, constitue le mécanisme le plus critique et fondamental de la machine.
Le « mécanisme de déplacement » est le mécanisme qui facilite le transport horizontal des matériaux grâce au mouvement de la grue elle-même ou de son chariot. Il est classé en types sans rail et montés sur rail- ; de plus, en fonction de leurs méthodes de conduite, ils sont classés en types automoteurs et remorqués.
Le « mécanisme de relevage » est un mécanisme de travail unique aux grues à flèche. Il fonctionne en modifiant la longueur et/ou l'angle d'élévation de la flèche (flèche) pour ajuster le rayon de travail de la grue.
Le « mécanisme de rotation » permet à la flèche de tourner autour de l'axe vertical de la grue, facilitant ainsi le mouvement des matériaux dans une enveloppe spatiale circulaire. Les grues atteignent l'objectif de transporter des matériaux soit grâce au fonctionnement indépendant d'un seul mécanisme, soit grâce au fonctionnement coordonné de plusieurs mécanismes.
Périphériques d'entraînement
Les dispositifs d'entraînement sont les-unités de production d'énergie utilisées pour actionner les mécanismes de travail. Les dispositifs d'entraînement courants comprennent les entraînements électriques, les entraînements par moteur à combustion interne et les entraînements manuels. L'électricité est une source d'énergie propre et économique ; par conséquent, les systèmes d'entraînement électriques représentent le type d'entraînement prédominant pour les grues modernes. Presque tous les-grues, palans et ascenseurs montés sur rail-ainsi que d'autres équipements de levage fonctionnant dans une portée confinée-utilisent des entraînements électriques. À l’inverse, les grues mobiles capables de parcourir de longues distances (telles que les camions-grues et les grues sur chenilles) utilisent généralement des moteurs à combustion interne. Les entraînements manuels conviennent aux équipements de levage petits et légers ; ils servent également de sources d'alimentation auxiliaires ou de secours pour certaines machines, ou d'énergie temporaire en cas d'urgence ou d'accident.
-Appareils de manutention de charge
Les-dispositifs de manutention de charges sont les composants qui établissent une connexion physique entre le matériau et la grue-que ce soit par le biais de levage, de préhension, d'aspiration, de serrage, de support ou d'autres moyens-pour faciliter le levage et le transport du matériau. Le type spécifique de dispositif de manutention de charges-utilisé dépend de la catégorie, de la forme physique et du volume du matériau soulevé. Par exemple, les articles emballés ou discrets utilisent généralement des crochets ou des anneaux de levage ; les matériaux en vrac (tels que les céréales ou le minerai) utilisent généralement des bennes ou des trémies ; et les matières liquides sont manipulées à l'aide de conteneurs, de réservoirs ou de récipients similaires. Il existe également des accessoires de levage spécialisés conçus pour des matériaux spécifiques-tels que des poutres d'écartement de monorail aérien pour la manipulation d'objets allongés, des mandrins électromagnétiques pour soulever des matériaux ferromagnétiques, des crochets rotatifs spécifiquement utilisés dans les secteurs métallurgiques, ainsi que des dispositifs de manutention-de matériaux tels que des déchargeurs à vis et des déchargeurs à roues à godets-, ainsi que des écarteurs spécialisés pour les conteneurs d'expédition. La sélection d'un dispositif de manutention-approprié peut réduire considérablement l'effort physique requis des opérateurs et améliorer considérablement l'efficacité opérationnelle. Empêcher la chute accidentelle des charges-garantissant ainsi à la fois la sécurité du personnel et l'intégrité des objets soulevés-constitue l'exigence fondamentale de sécurité pour tous ces dispositifs de manutention-de matériaux.
Structure métallique
La structure métallique d'une grue est une charpente en acier construite à l'aide de profilés métalliques laminés (tels que des cornières d'acier, des profilés d'acier, des poutres en I-et des tubes d'acier) et des plaques d'acier comme composants principaux. Ces composants sont assemblés-généralement par soudage, rivetage ou boulonnage-selon des règles de conception structurelle spécifiques pour supporter à la fois le poids propre de la grue et sa charge utile opérationnelle. Le poids de la structure métallique représente généralement environ 40 % à 70 % du poids total de la grue-un chiffre qui peut atteindre jusqu'à 90 % dans les grues lourdes-grues-alors que son coût de fabrication représente plus de 30 % du coût de production total de la grue. En fonction de leur construction, les structures métalliques peuvent être largement classées en deux types : les structures en âme -solides (fabriquées à partir de plaques d'acier, également connues sous le nom de structures à poutres-caissons{{14}) et les structures en treillis (généralement fabriquées à partir de profilés laminés, couramment observés dans les flèches en treillis et les colonnes en treillis). Ceux-ci constituent les éléments porteurs fondamentaux-de la charpente métallique de la grue. Ces éléments porteurs principaux-incluent les colonnes (éléments de charge axiale-), les poutres (éléments de flexion) et les flèches (éléments soumis à une compression et une flexion combinées) ; diverses combinaisons de ces éléments donnent naissance à des grues aux capacités fonctionnelles diverses. Les caractéristiques opérationnelles de la structure métallique d'une grue sont définies par une répartition complexe des contraintes, un poids propre important, une consommation élevée de matériaux et une mobilité structurelle inhérente.
Système de contrôle
Le système de contrôle utilise des sous-systèmes électriques et hydrauliques pour gérer le mouvement des mécanismes individuels de la grue et de la machine dans son ensemble, facilitant ainsi diverses opérations de levage. Ce système de contrôle et de commande comprend une variété de contrôleurs, d'interfaces d'affichage, de composants associés et de circuits électriques, servant d'interface principale pour l'interaction homme-machine. Par conséquent, les principes et les exigences de l’ergonomie de sécurité sont incarnés de la manière la plus tangible au sein de ce système. L'état opérationnel et l'intégrité de ce système déterminent directement la qualité, l'efficacité et la sécurité de l'ensemble de l'opération de levage.
Une distinction clé qui distingue les grues des autres machines-à usage général est la combinaison d'une structure métallique massive et mobile et du fonctionnement coordonné de plusieurs sous-systèmes mécaniques indépendants. Des caractéristiques telles que le fonctionnement cyclique intermittent, les charges de levage variables, les cycles de mouvement incohérents sur différents mécanismes, le chargement asynchrone des composants et les opérations collaboratives impliquant plusieurs personnes aggravent encore la complexité opérationnelle des grues. Ces facteurs génèrent de nombreux risques pour la sécurité, élargissent la portée du danger potentiel, créent de multiples points sujets aux accidents et peuvent entraîner de graves conséquences ; par conséquent, la sécurité des grues est d’une importance primordiale.