Comment calculer la déviation du pont roulant

Un pont roulant est un outil indispensable pour soulever et transporter des charges lourdes en milieu industriel. Cependant, pour garantir le fonctionnement sûr et efficace d’un pont roulant, il est crucial de comprendre la déflexion du pont roulant. Dans cet article, nous expliquerons ce qu'est la déflexion, pourquoi elle est importante et comment calculer la déflexion d'un pont roulant.

Qu’est-ce que la déviation ?

La déflexion est le degré auquel la structure d'une grue se plie ou se déforme sous l'effet de la charge. Il s'agit d'un facteur essentiel à prendre en compte lors de la conception, de l'exploitation et de la maintenance d'un pont roulant. La déflexion d'une grue peut être causée par divers facteurs, notamment la répartition du poids, l'accélération et les vibrations.

Pourquoi la déviation est-elle importante ?

La déflexion d'un pont roulant peut avoir un impact considérable sur sa sécurité et son efficacité. Si la structure d'un pont roulant fléchit trop, elle peut basculer, mettant en danger l'opérateur et toute personne se trouvant à proximité. De plus, une déflexion excessive peut également entraîner la fatigue des composants du pont roulant, réduisant ainsi sa durée de vie et augmentant les coûts de maintenance.

Critères de déflexion verticale

Les critères de déflexion verticale font référence au taux de déflexion (vertical) maximum autorisé pour un appareil de levage. La déflexion verticale diffère de la déflexion horizontale, mais les deux sont prises en compte pour les ponts roulants à chenilles fermés. La déviation verticale fait référence au changement de position du pont, du rail ou de la flèche d'une grue le long de l'axe vertical.

La plupart des systèmes de grue sont fabriqués avec une déflexion approximative, car les fabricants n'ont aucun contrôle sur l'installation, la rigidité des fondations ou la variation standard des tolérances d'épaisseur des tuyaux, tubes, plaques d'acier et tôles. Cela signifie que certaines variations au-dessus ou en dessous des déflexions définies par les fabricants doivent être considérées comme normales. Cependant, lorsque les ponts roulants sont installés conformément au manuel d'installation standard et entretenus conformément au manuel d'entretien de l'installation du fabricant, vous pouvez être assuré de la sécurité des produits de levage et de leur capacité à gérer les capacités nominales et les normes de performance choisies.

Mesure de la déflexion pour les normes de sécurité

Lors de la mesure de la déflexion pour les normes de sécurité, la déflexion est mesurée à une capacité de 1 001 TP1T, plutôt qu'à une capacité de 1 251 TP1T. Selon les normes ANSI (ANSI/ASME B30.2) pour les tests opérationnels et de fonctionnement des ponts roulants, « la déflexion standard doit être mesurée avec une charge de 100 % de la capacité nominale et ne doit pas dépasser la déflexion admissible spécifiée par la norme de conception applicable. .» Pour chaque type de grue, la valeur de déflexion diffère en fonction de la longueur totale, de la portée ou de la portée de la grue.

Calcul de la déviation verticale

Pour les ponts roulants à poste de travail (voie fermée), la valeur de déflexion verticale est inférieure à celle des ponts roulants plus lourds. Les ponts roulants à poste de travail à voie fermée ont une limite de déflexion de L/450 où « L » est la longueur ou la portée de la grue. Autrement dit, pour déterminer la flèche de votre pont roulant de poste de travail, vous devez d’abord connaître sa portée ou sa longueur. Cette équation est généralement mesurée en pouces ou en centimètres car la déviation totale doit être très mineure. Si votre déflexion est supérieure à une valeur mesurée en pouces, vous pourriez avoir un problème.

Par exemple, supposons que vous avez un pont de 34 pieds sur un pont roulant de poste de travail. La déflexion peut être déterminée en changeant d'abord l'unité de mesure des pieds aux pouces. Un pont de 34 pieds mesure 408 pouces de long (pieds x 12 = pouces). Divisez 408 pouces par la limite de déflexion spécifiée pour les ponts roulants fermés (L/450). Cela vous donnera une déflexion inférieure à un pouce (0,9 pouce).

Calcul de la déflexion horizontale

Bien que la déflexion verticale soit importante à prendre en compte pour les ponts roulants, la déflexion horizontale est également un facteur essentiel pour garantir la sécurité et la fiabilité de l'équipement de levage. La déflexion horizontale est définie comme le déplacement de la poutre de roulement de la grue au niveau de la ligne médiane lorsqu'elle est soumise à une charge nominale maximale.

La déflexion horizontale d'une grue est généralement mesurée par une jauge de déflexion ou par des outils de mesure laser. La jauge de déflexion est un dispositif qui mesure le mouvement relatif de la poutre de roulement de la grue au niveau de l'axe central à pleine charge. Les outils de mesure laser, quant à eux, utilisent un laser pour mesurer la distance entre deux points afin de calculer la déflexion.

La flèche horizontale autorisée pour les ponts roulants est généralement fixée à 1/600ème de la portée pour les ponts roulants et à 1/400ème de la hauteur pour les potences. Cependant, cela peut varier en fonction de la norme de conception spécifique et des spécifications du fabricant.

Spécifications organisationnelles

Comme mentionné précédemment, les valeurs de déflexion admissibles pour les ponts roulants peuvent varier d'une grue à l'autre et d'une association à l'autre. C'est pourquoi il est important de se référer aux spécifications organisationnelles fixées par le fabricant ou l'association compétente lors de la conception, de l'installation et de l'entretien des ponts roulants.

Par exemple, la Crane Manufacturers Association of America (CMAA) établit des normes pour les ponts roulants utilisés en Amérique du Nord. La CMAA a classé les ponts roulants en six classes de service en fonction de la gravité de l'utilisation prévue. Chaque classe de service a des spécifications différentes concernant la déflexion autorisée, la capacité de charge et d'autres facteurs.

Comment calculer la déflexion d’un pont roulant ?

La flèche d’un pont roulant peut être calculée à l’aide de quelques formules différentes. Voici les étapes pour calculer la flèche d’un pont roulant :

Étape 1 : Déterminer la charge

Tout d’abord, déterminez le poids de la charge que la grue va soulever. Ce poids doit inclure le poids de la charge et le poids de l'équipement de levage.

Étape 2 : Déterminer la répartition de la charge

Ensuite, déterminez comment le poids de la charge sera réparti sur la structure de la grue. Cela peut varier en fonction de la conception de la grue, de l'équipement de levage utilisé, ainsi que de la forme et de la taille de la charge.

Étape 3 : Calculer la déflexion

Une fois que vous avez déterminé la charge et la répartition de la charge, vous pouvez calculer la flèche de la grue à l'aide de la formule suivante :

Déflexion = (5 x Charge x Distance^4) / (384 x Module d'élasticité x Moment d'inertie)

Où:

Charge = le poids de la charge à soulever

Distance = la distance entre le centre de la charge et le point où la déflexion est mesurée

Module d'élasticité = mesure de la rigidité et de la résistance à la déformation d'un matériau

Moment d'inertie = une mesure de la résistance d'une structure à la flexion

Facteurs affectant la déviation

Plusieurs facteurs peuvent affecter la déflexion d’un pont roulant. Voici quelques-uns des facteurs les plus importants à prendre en compte :

Poids de la charge

Le poids de la charge est l’un des facteurs les plus critiques affectant la flèche. Plus la charge est lourde, plus la grue fléchira.

Répartition de la charge

La répartition du poids de la charge sur la structure de la grue peut également avoir un impact sur la déflexion. Une répartition inégale du poids peut entraîner une déflexion plus importante de la grue dans certaines zones que dans d'autres.

Conception de grue

La conception de la grue elle-même peut également avoir un impact sur la déflexion. Des facteurs tels que la longueur de la flèche de la grue, le type d'équipement de levage utilisé et le poids total de la grue peuvent tous affecter la déflexion de la grue sous charge.

Entretien des grues

Enfin, l'entretien de la grue peut également avoir un impact sur la déflexion. Au fil du temps, l'usure des composants de la grue peut entraîner une déflexion accrue de la grue sous charge.

Le calcul de la flèche d'un pont roulant est essentiel pour garantir la sécurité et l'efficacité du pont roulant. En comprenant ce qu'est la déflexion, pourquoi elle est importante et comment la calculer, les grutiers et les professionnels de la maintenance peuvent maintenir leurs grues dans un état optimal et minimiser le risque d'accident.