Selezione delle guide a rulli per l'ormeggio delle navi: carico massimo di lavoro (SWL) e angolo di ormeggio della flotta.

Una guida a rulli è un accessorio di ormeggio di bordo che guida una cima durante un cambio di direzione su rulli rotanti anziché su una superficie fissa. La scelta dipende da due parametri: il carico di lavoro sicuro che la posizione può sopportare e l'intervallo di angoli di navigazione che la cima può descrivere in quel punto. Le famiglie di norme come ISO, JIS, DIN e CB definiscono la geometria, il tipo di materiale e il carico di lavoro sicuro massimo. Nessuna di esse definisce il carico che un particolare ponte può sopportare. Le linee guida dell'IMO fanno sì che la data di costruzione dello scafo determini quale insieme di norme si applichi, e il vantaggio del rotolamento dura solo finché i cuscinetti girano.

A cosa serve una guida a rulli su un ponte di ormeggio

Una guida a rulli si trova tra il lato della nave e il verricello o dissuasore che tiene la linea, e si guadagna il suo posto solo dove la guida gira abbastanza bruscamente da far sì che una superficie statica sfreghi la corda. I rulli convertono il contatto di scorrimento in contatto di rotolamento. L'attrito di scorrimento aggiunge calore localizzato all'abrasione. Quanto sia importante questo calore dipende dal materiale della corda, dalla costruzione, dalla tensione e da quanto a lungo la linea si muove sotto carico. Ecco perché il specifiche della fune di ormeggio appartiene alla decisione appropriata.

L'IMO traccia il confine in un punto che coglie di sorpresa gli acquirenti. Ai sensi della MSC.1/Circ.1175, per accessori di bordo si intendono bitte e bitte, passacavi, rulli di supporto e cunei. Qualsiasi saldatura, bullone o altro elemento di fissaggio che colleghi l'accessorio alla struttura di supporto dello scafo fa parte dell'accessorio stesso. La struttura di supporto dello scafo è la parte della nave che riceve direttamente le forze esercitate su di essa. La saldatura della sede appartiene all'accessorio.

Questo articolo tratta dell'installazione in una singola posizione di ormeggio. Il numero di posizioni di ormeggio necessarie a una nave e la loro collocazione rientrano nella progettazione del sistema di ormeggio secondo la norma MSC.1/Circ.1619, che costituisce una revisione tecnica separata.

Perché un rullo bloccato può diventare un grave pericolo di usura della fune

Un rullo bloccato può presentare un contatto di scorrimento più brusco rispetto al raccordo fisso che ha sostituito, a seconda del diametro del rullo, delle condizioni della superficie e del percorso della fune attraverso il telaio. La ragione è geometrica e dipende dalle condizioni. Un passacavo chiuso presenta un raggio continuo dimensionato per la fune. Una guida a rulli distribuisce la stessa spira su rulli di diametro individuale inferiore, separati da spazi dove le estremità dei rulli incontrano il telaio.

Fintanto che i rulli girano, quel raggio più piccolo non comporta alcun costo, perché la fune non vi striscia mai sopra. Una volta che un cuscinetto si blocca, la fune può scivolare su un raggio più stretto di quello che avrebbe offerto il passacavo, e anche attraverso le transizioni tra i rulli. Se ciò sia peggiore dipende dal confronto tra i due raggi nella specifica combinazione. Un rullo grande, liscio e bloccato può comunque essere più efficace di un passacavo piccolo o graffiato. Il meccanismo che rende una guida a rulli più delicata in esercizio è lo stesso meccanismo che rende più brusca la sua modalità di guasto.

Nelle banchine con un'ampia escursione di marea, dove un cavo rimane caricato in una direzione, l'asse e la camera del cuscinetto sono solitamente tra le prime parti che necessitano di una nuova ispezione. Il rullo non compie mai una rotazione completa in questo tipo di servizio, quindi lo stesso arco di cuscinetto sopporta ogni ciclo di carico. La norma ISO 13742:2020 richiede che tutte le parti rotanti siano lubrificate. Si tratta di un requisito di fabbricazione e la manutenzione di queste parti, in posizioni difficilmente raggiungibili con una pistola per grasso, diventa un problema del proprietario. Definite insieme il montaggio e il piano di manutenzione.

Tipi di guida a rulli: cosa risolve il numero standard e cosa lascia in sospeso

Gli standard per le guide a rulli sono organizzati in base alla geometria e al materiale, quindi un numero standard definisce la forma, la dimensione nominale e il tipo di acciaio, lasciando al progetto la compatibilità con le funi, l'angolo di inclinazione della fune e il carico di lavoro sicuro installato.

Due avvertenze riguardo all'ultima colonna. Le designazioni DIN circolano con denominazioni commerciali che non sempre corrispondono ai titoli ufficiali, quindi è necessario verificare un riferimento DIN sul catalogo DIN e non sulla pagina del fornitore. Anche i requisiti dei materiali sono inclusi nelle norme. La norma ISO 13742:2020 specifica che il telaio e la piastra dei rulli abbiano un punto di snervamento di almeno 235 N/mm², che sale a 315 N/mm² per le dimensioni nominali 400A, 400B e 400C. Gli assi sono in acciaio al carbonio con un minimo di 345 N/mm² e le boccole sono in ottone, bronzo o equivalente. Un preventivo che cita tale norma si impegna a rispettare questi valori, indipendentemente dal fatto che li ripeta o meno.

Il controllo del lato fune è una pratica più recente rispetto alle abitudini della maggior parte degli acquirenti. La norma ISO 13742:2020 §7.3 richiede che la selezione di raccordi e funi tenga conto del rapporto tra il diametro di contatto del raccordo D e il diametro della fune d, per ridurre la perdita di resistenza dovuta alla curvatura. La §7.4 aggiunge che la resistenza alla trazione della fune può diminuire con il raggio di curvatura, in conformità con le linee guida del produttore della fune. Nessuna delle due clausole era presente nell'edizione del 2012. L'elenco delle modifiche della seconda edizione riporta la §7.3 come nuova linea guida tecnica aggiunta.

Leggendo insieme le date, la conseguenza è scomoda. Un raccordo dimensionato secondo i disegni della generazione 2012 era pienamente conforme senza che nessuno verificasse l'effetto del rapporto sulla fune, perché la norma non lo richiedeva. Applicando quella stessa dimensione a una fune sintetica, più spessa di una fune metallica di pari resistenza e meno tollerante a raggi di curvatura stretti, la scelta risulta conforme e non verificata allo stesso tempo. Calcola il rapporto D/d a partire dalla dimensione nominale specifica per la fune specifica, quindi confrontalo con le linee guida del produttore di funi sulla perdita di flessione. Gli estremi dell'intervallo di dimensioni della norma non ti daranno la risposta.

Le due variabili da verificare per prime: SWL installato e angolo della flotta

Il carico massimo ammesso (SWL) e l'angolo della flotta devono essere definiti prima del conteggio dei rulli, del grado del materiale o della famiglia standard, poiché entrambi possono invalidare una selezione che altrimenti sarebbe corretta sulla carta. Entrambi sono fissi una volta saldato il sedile. Il resto può ancora variare all'interno delle specifiche.

Quattro termini vengono usati in modo intercambiabile. In realtà non sono intercambiabili.

La catena di regole si sviluppa in una direzione sorprendente. La norma MSC.1/Circ.1175 §4.6.1 stabilisce che il carico di lavoro sicuro (SWL), ai fini della marcatura, sia pari al carico di rottura minimo di progetto della cima di ormeggio. La norma §4.3.1.1 stabilisce che il carico di progetto minimo sulle strutture di supporto dello scafo sia pari a 1,15 volte tale valore. La norma §4.4.1 consente di selezionare gli accessori da uno standard industriale accettato dall'Amministrazione, almeno su tale base. La norma ISO aggiunge condizioni sul carico di lavoro sicuro effettivo trasportato a bordo. Esso deve tenere conto della fondazione e del rinforzo sottocoperta e deve essere indicato sul piano di rimorchio e ormeggio. Non deve mai superare il carico di lavoro sicuro indicato nella norma.

Pertanto, la base progettuale è una costante dello scafo, non della cima attualmente utilizzata. L'installazione di cime più robuste non aumenta la capacità di ormeggio. Sposta il punto di rottura previsto dalla cima al passacavo e alla struttura sottostante. L'acquisto di una cima non può aggiornare la base del passacavo.

L'angolo di flotta è il secondo ostacolo, e l'IMO lo nomina direttamente. Il piano di rimorchio e ormeggio deve indicare, per ogni raccordo, l'angolo di flotta limite: l'angolo di cambio di direzione di una cima in corrispondenza del raccordo. Tale angolo è una variabile di carico, e il motivo è aritmetico. Dove la cima compie una curva, il carico di progetto sul raccordo è uguale alla risultante dei carichi di progetto agenti sulla cima, con un limite massimo pari al doppio del carico di progetto sulla cima. Per una tensione T uguale in entrambe le gambe e un cambio di direzione Δ, tale risultante è R = 2T · sin(Δ/2):

Una tensione di fune di 100 t deviata di 90° non esercita 100 t sul passacavo. Esercita circa 141 t, prima che il fattore strutturale di cui al §4.3.1.1 raggiunga la struttura di supporto.

Il doppio limite nel cerchio merita un'attenta lettura, perché non è un margine di sicurezza arrotondato. La funzione 2 · sin(Δ/2) raggiunge 2 solo per Δ = 180°, dove entrambe le gambe tirano nella stessa direzione e il raccordo tiene entrambe le tensioni in linea. Il limite massimo dell'IMO è la geometria scritta come una regola. Un progettista che lo interpreta come un margine ha erroneamente interpretato un massimo matematico come un cuscinetto.

Ne conseguono due conseguenze. Un raccordo selezionato solo per il cavo in condizioni di carico può assumere un diverso schema di contatto del rullo nella zavorra, quindi verificare l'intero inviluppo orizzontale e verticale rispetto alla geometria del produttore e agli angoli di flotta consentiti. Le disposizioni SWL del piano si applicano anche a non più di uno cima di ormeggio. Una posizione che può vederne due è al di fuori della figura contrassegnata.

La data di costruzione determina quale set di regole si applica. La MSC.1/Circ.1175/Rev.2, approvata il 28 agosto 2025, si applica alle navi costruite a partire dal 1° gennaio 2028. La Rev.1 riguarda le navi costruite a partire dal 1° gennaio 2024 ma prima del 1° gennaio 2028. La circolare originale riguarda ancora le navi costruite a partire dal 1° gennaio 2007 ma prima del 1° gennaio 2024. Tre finestre, non due. Un raccordo specificato per la finestra sbagliata rappresenta un problema di documentazione prima ancora di essere un problema di ingegneria.

Quando uno strozzatore chiuso è ancora la risposta giusta

Un passacavo chiuso rimane la soluzione migliore quando la cima scorre in una sola direzione, il carico è in gran parte statico e gli intervalli di ispezione sono lunghi, perché il vantaggio di rotolamento si ottiene solo durante la manutenzione dei cuscinetti. Su una chiatta fluviale, una barca da lavoro ormeggiata in un ormeggio fisso o in qualsiasi situazione in cui la cima viene posizionata una volta e lasciata invariata, un passacavo chiuso e flessibile è sufficiente. Il risparmio di attrito offerto dai rulli non compensa la manutenzione che questi richiedono.

La presenza di un cavo fisso non rende di per sé accettabile un passacavo. Il suo raggio di contatto, le condizioni della superficie e la compatibilità D/d con la cima selezionata devono comunque essere verificati in base al §7.3 della norma applicabile, e l'analisi del sistema di ormeggio rimane determinante.

La linea di demarcazione è la dinamica, non le dimensioni dell'imbarcazione. L'escursione di marea, l'esposizione al moto ondoso, le frequenti regolazioni sotto tensione e le cime sintetiche spingono verso l'utilizzo di rulli. Un percorso di carico stabile con un angolo fisso spinge invece verso l'utilizzo di un passacavo. Le posizioni intermedie tra queste due descrizioni sono quelle in cui la configurazione generale si dimostra efficace.

Gli obblighi di manutenzione procedono in parallelo in entrambi i casi. La norma MSC.1/Circ.1620 disciplina l'ispezione e la manutenzione delle attrezzature di ormeggio, comprese le cime, e si applica sia alle navi esistenti che a quelle di nuova costruzione. La scelta dei rulli implica l'accettazione di tale obbligo in una posizione specifica. La scelta di un passacavo lo abbassa senza rimuoverlo.

Da dove iniziare con l'approvvigionamento di guide a rulli

Due elementi definiscono la maggior parte delle specifiche di una guida a rulli: il carico di lavoro sicuro (SWL) che la posizione può sopportare una volta considerati i rinforzi della fondazione e del ponte, e l'intero angolo di rotazione della fune in quel punto. La famiglia standard e il numero di rulli vengono definiti una volta che questi due parametri sono stati specificati.

Quando il carico massimo consentito (SWL) di un tavolo viene riportato da uno standard in un ordine di acquisto senza un controllo sotto il piano, ciò che emerge in seguito raramente è un problema di montaggio. Si manifesta come una deformazione nella struttura del piano intorno alla seduta, che viene corretta con un rinforzo locale mentre il pezzo incriminato viene rimesso a magazzino.

Porta con te questi nove elementi quando invii una richiesta di informazioni:

1. Tipologia, dimensioni e data di costruzione della nave: le soglie del 2007/2024/2028 determinano quale direttiva IMO si applica.
2. Cima di ormeggio in servizio: materiale, costruzione, diametro e LDBF, oppure MBL _SD se calcolato
3. Angoli della flotta in posizione, orizzontale e verticale, minimo e massimo nell'intervallo di marea e di carico
4. Portata massima di lavoro (SWL) richiesta e se le fondamenta e il rinforzo sotto il solaio sono stati valutati o necessitano ancora di verifica.
5. Famiglia standard ed edizione a cui lavora il cantiere o il proprietario, più dimensione nominale se fissa
6. Interfaccia di montaggio: sedile saldato, base imbullonata o integrata nella murata, con spessore della piastra del ponte
7. Società di classificazione e quale certificato o approvazione specifica è richiesta
8. Trattamento superficiale e protezione anticorrosione adeguati al settore di applicazione.
9. Estratto della disposizione generale o del piano di ormeggio che mostra la posizione

Con questi nove, la conversazione inizia dalle specifiche anziché dal catalogo. Zhonghaihang Shipping Supply Prima di formulare un preventivo, ci basiamo sul piano di ormeggio e sui dati relativi alle cime e, qualora non sia stato effettuato il controllo sottocoperta, lo specifichiamo prima di indicare il carico di lavoro sicuro (SWL) sulla pagina.