{"id":1348,"date":"2026-06-25T06:21:24","date_gmt":"2026-06-25T06:21:24","guid":{"rendered":"https:\/\/worm-and-worm-wheel.com\/?p=1348"},"modified":"2026-06-25T06:21:24","modified_gmt":"2026-06-25T06:21:24","slug":"worm-and-worm-wheel-for-overhead-crane-and-hoist-drives","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/worm-and-worm-wheel.com\/fr\/worm-and-worm-wheel-for-overhead-crane-and-hoist-drives\/","title":{"rendered":"Vis sans fin et roue dent\u00e9e pour entra\u00eenements de pont roulant et de palans"},"content":{"rendered":"
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Korea Ever-Power \u00b7 Guide d'ing\u00e9nierie d'application<\/p>\n

Vis sans fin et roue dent\u00e9e pour entra\u00eenements de pont roulant et de palans<\/h1>\n

Un engrenage \u00e0 vis sans fin d\u00e9faillant sur une grue entra\u00eene la chute de sa charge. Toute personne se trouvant sous une poutre, une bobine ou un moule suspendu d\u00e9pend du verrouillage automatique de cet engrenage. La classification des groupes de service par \u00e9l\u00e9ments finis (FEM) permet d'adapter cet engrenage aux exigences de la dur\u00e9e de vie de la grue\u00a0; un mauvais choix de groupe peut conduire \u00e0 des d\u00e9penses excessives ou \u00e0 une protection insuffisante.<\/p>\n

Parlez \u00e0 un ing\u00e9nieur en m\u00e9canique de grue \u2192<\/a><\/p>\n<\/div>\n

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R\u00e9ponse rapide<\/div>\n

Tous les engrenages \u00e0 vis sans fin des ponts roulants et palans doivent \u00eatre \u00e0 d\u00e9marrage unique, \u00e0 verrouillage automatique puissant (angle d'h\u00e9lice de 2 \u00e0 5 degr\u00e9s) et comporter un frein m\u00e9canique ind\u00e9pendant pour le maintien. Cette sp\u00e9cification est bas\u00e9e sur la classification des groupes de service FEM (ISO 4301), qui \u00e9tablit une correspondance entre l'intensit\u00e9 d'utilisation du pont roulant, le facteur de service, la nuance de mat\u00e9riau, l'intervalle d'inspection et la dur\u00e9e de vie nominale. Le groupe FEM 1Bm (pontage d'atelier, 200 heures par an) requiert un facteur de service SF 1,5 et des mat\u00e9riaux standard. Le groupe FEM 4m (pontage de poche de coul\u00e9e d'acier, 4\u00a0000 heures par an) requiert un facteur de service SF 2,5, du bronze coul\u00e9 par centrifugation et des intervalles d'inspection de 6 mois. Le facteur de choc d'arr\u00eat d'urgence pour tous les entra\u00eenements de palans de pont roulant est de 2,5 \u00e0 3 fois le couple nominal\u00a0; cet \u00e9v\u00e9nement transitoire unique constitue souvent la contrainte de dimensionnement d\u00e9terminante, et non le couple de levage en r\u00e9gime permanent. Les ponts roulants maritimes et portuaires doivent \u00e9galement r\u00e9pondre \u00e0 des exigences de r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion (roue en bronze d'aluminium, vis sans fin en acier inoxydable ou zingu\u00e9e) en plus des sp\u00e9cifications m\u00e9caniques.<\/p>\n<\/div>\n

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Pourquoi les palans de grue d\u00e9pendent-ils du verrouillage automatique par engrenage \u00e0 vis sans fin ?<\/h2>\n

Tous les ponts roulants, portiques, grues \u00e0 fl\u00e8che et palans mobiles qui soul\u00e8vent une charge au-dessus du sol partagent une exigence de s\u00e9curit\u00e9 imp\u00e9rative\u00a0: la charge ne doit pas tomber en cas de coupure de courant. Cette exigence a guid\u00e9 le choix des syst\u00e8mes d\u2019entra\u00eenement des palans depuis plus d\u2019un si\u00e8cle, et le syst\u00e8me \u00e0 vis sans fin demeure la solution dominante car il assure un autoblocage m\u00e9canique de par sa g\u00e9om\u00e9trie intrins\u00e8que, et non par un composant rapport\u00e9.<\/p>\n

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Le principe physique est simple\u00a0: une charge suspendue exerce un couple gravitationnel constant sur l\u2019arbre du tambour de levage. Si le train d\u2019engrenages entre le moteur et le tambour permet une rotation inverse (entra\u00eenement inverse), la charge acc\u00e9l\u00e8re vers le bas. Un train d\u2019engrenages \u00e0 vis sans fin \u00e0 un seul pas, dont l\u2019angle d\u2019h\u00e9lice est inf\u00e9rieur \u00e0 l\u2019angle de frottement, ne peut physiquement pas tourner en sens inverse\u00a0: le frottement au niveau du contact des dents exc\u00e8de la composante motrice de la force gravitationnelle, et le syst\u00e8me se bloque.<\/p>\n

Ce verrou g\u00e9om\u00e9trique est ind\u00e9pendant de l'alimentation \u00e9lectrique, de l'\u00e9tat du syst\u00e8me de commande et du fonctionnement du frein. Il reste op\u00e9rationnel m\u00eame en cas de d\u00e9faillance de tous les autres syst\u00e8mes de s\u00e9curit\u00e9\u00a0; c'est pourquoi les normes relatives aux grues (EN\u00a013001, ISO\u00a04301, r\u00e8gles FEM) le consid\u00e8rent comme le m\u00e9canisme de maintien principal et n'exigent un frein m\u00e9canique suppl\u00e9mentaire qu'\u00e0 titre de s\u00e9curit\u00e9.<\/p>\n<\/div>\n

\"Principe<\/div>\n<\/div>\n

Les engrenages h\u00e9lico\u00efdaux offrent un rendement sup\u00e9rieur \u00e0 95 %, mais ne sont pas autobloquants\u00a0; tout palan \u00e0 engrenages h\u00e9lico\u00efdaux repose enti\u00e8rement sur un frein \u00e0 commande \u00e9lectrique comme unique m\u00e9canisme de maintien. Les trains \u00e9picyclo\u00efdaux sont \u00e9galement non autobloquants. L\u2019engrenage \u00e0 vis sans fin, avec un rendement de 40 \u00e0 55 %, est l\u2019option la moins performante, mais c\u2019est la seule dont la g\u00e9om\u00e9trie emp\u00eache la chute de la charge. Pour les grues, cet avantage en mati\u00e8re de s\u00e9curit\u00e9 compense largement la perte de rendement, car les cons\u00e9quences d\u2019une d\u00e9faillance (chute de la charge, risque mortel) sont bien plus graves que le co\u00fbt \u00e9nerg\u00e9tique.<\/p>\n

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Groupe de travail FEM \u2014 Correspondance entre l'utilisation des grues et les sp\u00e9cifications des engrenages \u00e0 vis sans fin<\/h2>\n

Le syst\u00e8me de classification de la F\u00e9d\u00e9ration Europ\u00e9enne de la Fabrication (FEM), int\u00e9gr\u00e9 \u00e0 la norme ISO 4301, r\u00e9partit les ponts roulants en groupes de service selon deux crit\u00e8res\u00a0: le nombre total de cycles de fonctionnement sur la dur\u00e9e de vie nominale du pont roulant et le spectre de charge (la proportion de levages effectu\u00e9s \u00e0 la charge de travail admissible ou \u00e0 proximit\u00e9, par rapport aux charges l\u00e9g\u00e8res). Le groupe de service d\u00e9termine directement le coefficient de service, la nuance de mat\u00e9riau et le calendrier d\u2019inspection du r\u00e9ducteur \u00e0 vis sans fin du treuil.<\/p>\n

Le tableau ci-dessous associe les groupes de t\u00e2ches FEM aux param\u00e8tres de sp\u00e9cification des paires d'engrenages \u00e0 vis sans fin. Cet outil de s\u00e9lection permet de relier l'application de la grue \u00e0 la commande de la paire d'engrenages.<\/p>\n

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Groupe FEM<\/th>\nGrue typique<\/th>\nHeures annuelles<\/th>\nSF<\/th>\nMati\u00e8re \u00e0 vers<\/th>\nMat\u00e9riau de la roue<\/th>\nInspection<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
1Bm (lumi\u00e8re)<\/td>\nAtelier, entretien<\/td>\n\u2264200<\/td>\n1.5<\/td>\nAcier c\u00e9ment\u00e9 16MnCr5<\/td>\nBronze phosphoreux (coul\u00e9 par gravit\u00e9)<\/td>\nAnnuel<\/td>\n<\/tr>\n
1h du matin (modification l\u00e9g\u00e8re)<\/td>\nEntrep\u00f4t, assemblage<\/td>\n200\u2013800<\/td>\n1.75<\/td>\nAcier c\u00e9ment\u00e9 16MnCr5<\/td>\nBronze phosphoreux (coul\u00e9 par gravit\u00e9)<\/td>\nAnnuel<\/td>\n<\/tr>\n
2 m (mod\u00e9r\u00e9)<\/td>\nUsine g\u00e9n\u00e9rale, quai de chargement<\/td>\n800\u20132 000<\/td>\n2.0<\/td>\nAcier c\u00e9ment\u00e9 16MnCr5, rectifi\u00e9<\/td>\nBronze phosphoreux (coul\u00e9 par centrifugation)<\/td>\n6 mois<\/td>\n<\/tr>\n
3 m (lourd)<\/td>\npresse automobile, fonderie<\/td>\n2 000 \u00e0 4 000<\/td>\n2.25<\/td>\nAcier c\u00e9ment\u00e9 16MnCr5, rectifi\u00e9 Ra 0,4<\/td>\nCuSn12Ni coul\u00e9 par centrifugation<\/td>\n6 mois<\/td>\n<\/tr>\n
4 m (tr\u00e8s lourd)<\/td>\npoche de coul\u00e9e d'acier, grue portuaire<\/td>\n4 000 \u00e0 6 000<\/td>\n2.5<\/td>\nAcier tremp\u00e9 42CrMo4, rectifi\u00e9 Ra 0,4<\/td>\nCuSn12Ni coul\u00e9 par centrifugation<\/td>\n3 mois<\/td>\n<\/tr>\n
5 m (extr\u00eame)<\/td>\nCoul\u00e9e continue, parc \u00e0 ferraille<\/td>\n6,000+<\/td>\n3.0<\/td>\nAcier tremp\u00e9 42CrMo4, rod\u00e9 Ra 0,2<\/td>\nCuAl10Fe ou CuSn12Ni coul\u00e9s par centrifugation<\/td>\nMensuel<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

Le passage du groupe 1Bm au groupe 5m double le coefficient de service (de 1,5 \u00e0 3,0), remplace le bronze coul\u00e9 par gravit\u00e9 par du bronze coul\u00e9 par centrifugation, remplace la vis sans fin en acier c\u00e9ment\u00e9 par de l'acier tremp\u00e9 \u00e0 c\u0153ur et r\u00e9duit l'intervalle d'inspection d'annuel \u00e0 mensuel. Chaque \u00e9tape refl\u00e8te une augmentation r\u00e9elle des charges de fatigue cumul\u00e9es\u00a0: une grue de parc \u00e0 ferraille de 5m subit plus de cycles de charge en un mois qu'une grue d'atelier de 1Bm en un an. Le couple vis sans fin\/engrenage de chaque groupe doit \u00eatre proportionnellement plus robuste.<\/p>\n

L'erreur de sp\u00e9cification la plus fr\u00e9quente lors de l'acquisition de grues consiste \u00e0 appliquer un coefficient de service l\u00e9ger \u00e0 une grue de capacit\u00e9 moyenne ou \u00e9lev\u00e9e. Une grue d'usine fonctionnant en deux \u00e9quipes par jour avec des levages fr\u00e9quents proches de sa charge maximale d'utilisation n'est pas une grue de 1h du matin\u00a0; sa capacit\u00e9 de levage est d'au moins 2\u00a0m, voire 3\u00a0m. Sous-dimensionner le groupe de service d'un ou deux niveaux signifie que le dimensionnement de la paire d'engrenages \u00e0 vis sans fin est inf\u00e9rieur de 25 \u00e0 50\u00a0% \u00e0 la r\u00e9sistance \u00e0 la fatigue r\u00e9elle. La paire r\u00e9ussit facilement les tests de mise en service (les paires neuves pr\u00e9sentent toujours une marge), mais subit une usure acc\u00e9l\u00e9r\u00e9e apr\u00e8s 18 \u00e0 36\u00a0mois, l'endommagement cumul\u00e9 par fatigue atteignant alors les limites de dimensionnement.<\/p>\n

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Choc d'arr\u00eat d'urgence \u2014 la perturbation transitoire qui d\u00e9termine souvent le dimensionnement<\/h2>\n

\"Ensemble<\/p>\n

Le couple de levage en r\u00e9gime permanent n'est pas le pire cas pour un engrenage \u00e0 vis sans fin de palan de grue. Le pire cas est l'arr\u00eat d'urgence\u00a0: la grue abaisse une charge \u00e0 pleine vitesse, l'op\u00e9rateur appuie sur le bouton d'arr\u00eat d'urgence, le frein moteur s'enclenche et la masse en rotation du tambour de levage, de l'accouplement et de l'arbre \u00e0 vis sans fin d\u00e9c\u00e9l\u00e8re de sa vitesse maximale \u00e0 l'arr\u00eat complet en 0,5 \u00e0 1,5 seconde.<\/p>\n

Le pic de couple lors de cette d\u00e9c\u00e9l\u00e9ration est calcul\u00e9 \u00e0 partir de l'inertie de rotation et du taux de d\u00e9c\u00e9l\u00e9ration\u00a0: T_choc = J_total \u00d7 (\u03c9 \/ t_arr\u00eat) + T_gravit\u00e9, o\u00f9 J_total est le moment d'inertie de toutes les pi\u00e8ces en rotation, \u03c9 la vitesse angulaire au moment du freinage, t_arr\u00eat la dur\u00e9e du freinage et T_gravit\u00e9 le couple gravitationnel constant exerc\u00e9 par la charge suspendue. Pour les syst\u00e8mes de levage de ponts roulants classiques, le facteur de choc lors d'un arr\u00eat d'urgence est de 2,5 \u00e0 3 fois sup\u00e9rieur au couple de levage en r\u00e9gime permanent.<\/p>\n

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Couple d'arr\u00eat d'urgence du palan de grue<\/div>\n
T_lift = (SWL \u00d7 g \u00d7 D_drum) \/ (2 \u00d7 i \u00d7 \u03b7)<\/div>\n
T_choc = T_soul\u00e8vement \u00d7 K_e \u00a0\u00a0 (K_e = 2,5 \u00e0 3,0)<\/span><\/div>\n
T_requis = T_choc \u00d7 SF_fem \u00a0\u00a0 (SF du tableau FEM ci-dessus)<\/span><\/div>\n
Le couple nominal de l'engrenage \u00e0 vis sans fin doit d\u00e9passer T_requis<\/div>\n
SWL = charge de travail s\u00e9curitaire (kg), g = 9,81, D_tambour = diam\u00e8tre du tambour (m)<\/div>\n
i = rapport de transmission, \u03b7 = rendement de la paire vis sans fin, K_e = facteur d'arr\u00eat d'urgence<\/div>\n<\/div>\n

Exemple fonctionnel.<\/strong> Pont roulant de 10 tonnes, diam\u00e8tre du tambour 400 mm, rapport de r\u00e9duction de la vis sans fin 50:1, rendement 45 %. Couple de levage Tlift<\/sub> = (10\u00a0000 \u00d7 9,81 \u00d7 0,4) \/ (2 \u00d7 50 \u00d7 0,45) = 871 N\u00b7m. Facteur d'arr\u00eat d'urgence Ke<\/sub> = 2,5. Couple de choc Tshock<\/sub> = 871 \u00d7 2,5 = 2\u00a0178 N\u00b7m. Groupe d'\u00e9l\u00e9ments finis 3m, facteur de s\u00e9curit\u00e9 (SF) = 2,25. Couple requis Trequired<\/sub> = 2\u00a0178 \u00d7 2,25 = 4\u00a0900 N\u00b7m. La vis sans fin doit \u00eatre dimensionn\u00e9e pour un couple sup\u00e9rieur \u00e0 4\u00a0900 N\u00b7m, soit environ 5,6 fois le couple de levage en r\u00e9gime permanent de 871 N\u00b7m. Si l'on se base uniquement sur le couple en r\u00e9gime permanent (en choisissant une paire d'\u00e9crous d'une capacit\u00e9 nominale de 1\u00a0200\u00a0N\u00b7m, par exemple), la paire serait sollicit\u00e9e \u00e0 408\u00a0% de sa capacit\u00e9 nominale lors de chaque freinage d'urgence. Elle r\u00e9sisterait aux premiers freinages, mais des fissures appara\u00eetraient au niveau des dents apr\u00e8s 2 \u00e0 4\u00a0ans d'utilisation intensive.<\/p>\n

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Note du bureau d'ing\u00e9nierie<\/div>\n

Un chantier naval cor\u00e9en a remplac\u00e9 un engrenage \u00e0 vis sans fin de levage vieux de 20 ans sur un portique de 15 tonnes utilis\u00e9 pour l'assemblage des sections de coque. L'engrenage d'origine \u00e9tait une conception japonaise non standard\u00a0: module 6,5, entraxe de 182 mm, profil ZN, \u00e0 un seul filet. Aucun fournisseur de catalogue ne disposait de ces dimensions. Le chantier naval a d'abord tent\u00e9 de trouver un remplacement \u00ab\u00a0assez proche\u00a0\u00bb\u00a0: module 6, entraxe de 180 mm, profil ZI. L'analyse dimensionnelle a montr\u00e9 que le substitut pouvait s'engr\u00e8ner, mais le test de contact sur un montage d'essai a r\u00e9v\u00e9l\u00e9 une couverture de seulement 28\u00a0%, concentr\u00e9e au niveau des extr\u00e9mit\u00e9s des dents\u00a0: la diff\u00e9rence de profil (ZN contre ZI) d\u00e9calait la ligne de contact par rapport au centre du flanc. Le chantier naval a alors command\u00e9 un engrenage sur mesure aux dimensions non standard d'origine\u00a0: module 6,5, entraxe de 182 mm, profil ZN, rectifi\u00e9. Co\u00fbt\u00a0: 4\u00a0200\u00a0USD pour l'engrenage sur mesure contre 1\u00a0100\u00a0USD pour le substitut de catalogue \u00ab\u00a0assez proche\u00a0\u00bb. D\u00e9lai de livraison\u00a0: 6 semaines. La paire sur mesure install\u00e9e pr\u00e9sente une couverture de contact de 72 %. Cette le\u00e7on s'applique \u00e0 tout remplacement d'engrenage \u00e0 vis sans fin sur une grue ancienne\u00a0: une similarit\u00e9 dimensionnelle nominale ne garantit pas l'interchangeabilit\u00e9 fonctionnelle. Les profils (ZA, ZN, ZI, ZK) doivent correspondre exactement et la surface de contact doit \u00eatre v\u00e9rifi\u00e9e avant la remise en service de la grue avec une charge suspendue au-dessus des op\u00e9rateurs.<\/p>\n<\/div>\n

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Mat\u00e9riaux et traitement thermique des engrenages \u00e0 vis sans fin des palans de grue<\/h2>\n

\"Mat\u00e9riaux<\/p>\n

L'utilisation d'un palan sur une grue diff\u00e8re de celle d'un convoyeur ou d'un appareil d'emballage sur un point crucial\u00a0: lors d'un arr\u00eat d'urgence, le choc sollicite la racine de la dent en flexion avec une impulsion qui accumule les dommages par fatigue 5 \u00e0 10 fois plus rapidement qu'une charge continue en r\u00e9gime permanent de m\u00eame couple moyen. Le choix des mat\u00e9riaux doit privil\u00e9gier la r\u00e9sistance aux chocs et la r\u00e9sistance \u00e0 la fatigue \u00e0 la capacit\u00e9 de charge statique.<\/p>\n

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FEM 1Bm \u2013 2m (l\u00e9ger \u00e0 mod\u00e9r\u00e9)<\/div>\n

Ver:<\/strong> Acier 16MnCr5 c\u00e9ment\u00e9 (duret\u00e9 Rockwell C 58-62 en surface, 30-35 \u00e0 c\u0153ur). La couche superficielle dure r\u00e9siste \u00e0 la corrosion par piq\u00fbres\u00a0; le c\u0153ur plus tendre absorbe les chocs sans rupture fragile.
\nRoue:<\/strong> Bronze phosphoreux CuSn12Ni coul\u00e9 par gravit\u00e9. Convient pour un nombre de cycles faible \u00e0 mod\u00e9r\u00e9.
\nFinition:<\/strong> Rectification par ver \u00e0 mine Ra 0,8 \u00b5m ; rectification par roue \u00e0 fraiser Ra 1,6 \u00b5m.<\/p>\n<\/div>\n

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FEM 3m \u2013 4m (lourd \u00e0 tr\u00e8s lourd)<\/div>\n

Ver:<\/strong> Acier c\u00e9ment\u00e9 16MnCr5 (3m) ou tremp\u00e9 \u00e0 c\u0153ur 42CrMo4, duret\u00e9 HRC 28-34 (4m). La trempe \u00e0 c\u0153ur assure une duret\u00e9 uniforme, sans interface c\u00e9ment\u00e9e susceptible de s'\u00e9cailler sous l'effet de chocs r\u00e9p\u00e9t\u00e9s.
\nRoue:<\/strong> CuSn12Ni coul\u00e9 par centrifugation. La coul\u00e9e par centrifugation produit un mat\u00e9riau plus dense et sans porosit\u00e9, avec une r\u00e9sistance \u00e0 la fatigue de 15 \u00e0 25 % sup\u00e9rieure \u00e0 celle obtenue par coul\u00e9e par gravit\u00e9.
\nFinition:<\/strong> Rectification par rectification de la vis sans fin Ra 0,4 \u00b5m ; roue taill\u00e9e puis rod\u00e9e.<\/p>\n<\/div>\n

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Grues maritimes et portuaires (tout groupe FEM)<\/div>\n

Ver:<\/strong> Acier c\u00e9ment\u00e9 zingu\u00e9 (port int\u00e9rieur) ou acier inoxydable AISI 316L (c\u00f4tier\/offshore).
\nRoue:<\/strong> Bronze d'aluminium CuAl10Fe5Ni5\u00a0: absence de d\u00e9zincification au brouillard salin, r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion sup\u00e9rieure au bronze phosphoreux. Taux d'usure l\u00e9g\u00e8rement inf\u00e9rieur \u00e0 celui du CuSn12Ni, au prix d'un coefficient de frottement l\u00e9g\u00e8rement sup\u00e9rieur.
\nFinition:<\/strong> Rectifi\u00e9 par la m\u00e9thode des vers Ra 0,4 \u00b5m ; toutes les fixations sont en acier inoxydable A4.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Trois cas de sp\u00e9cifications de paires d'engrenages \u00e0 vis sans fin pour palans de grue<\/h2>\n
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\"Application<\/div>\n
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Les trois cas pr\u00e9sent\u00e9s ci-dessous couvrent l'ensemble des charges admissibles selon la m\u00e9thode des \u00e9l\u00e9ments finis (MEF), allant des grues d'usine classiques aux portiques portuaires de grande capacit\u00e9. Chaque cas illustre comment la classification des groupes de charge MEF influence tous les param\u00e8tres de sp\u00e9cification, du coefficient de service et du mat\u00e9riau jusqu'\u00e0 l'intervalle d'inspection et la planification du remplacement.<\/p>\n

Les sp\u00e9cifications sont r\u00e9elles, les chiffres sont repr\u00e9sentatifs des achats effectifs et les enseignements s'appliquent aux march\u00e9s de la fabrication et de la maintenance des grues en Cor\u00e9e, au Japon et en Asie du Sud-Est.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

Cas 1 \u2014 Usine automobile cor\u00e9enne\u00a0: pont roulant de 8 tonnes, FEM 3m<\/h3>\n

Une usine d'emboutissage automobile cor\u00e9enne a sp\u00e9cifi\u00e9 des engrenages \u00e0 vis sans fin pour quatre ponts roulants bipoutres de 8 tonnes, utilis\u00e9s pour le changement d'outillage. Cycle de service\u00a0: 15 \u00e0 20 levages par poste, deux postes par jour, 300 jours ouvrables par an. La plupart des levages se font \u00e0 60 \u00e0 80\u00a0% de la CMU (les outillages d'emboutissage p\u00e8sent de 5 \u00e0 6,5 tonnes). Classification par \u00e9l\u00e9ments finis\u00a0: 3m (lourd) bas\u00e9e sur environ 2\u00a0500 heures de fonctionnement annuelles et un spectre de charge concentr\u00e9 au-dessus de 60\u00a0% de la CMU. Diam\u00e8tre du tambour de levage\u00a0: 350\u00a0mm, rapport de r\u00e9duction\u00a0: 50:1, rendement de l'engrenage \u00e0 vis sans fin\u00a0: 44\u00a0%. \u00c9nergie de levage\u00a0: Tlift<\/sub> = (8\u00a0000 \u00d7 9,81 \u00d7 0,35) \/ (2 \u00d7 50 \u00d7 0,44) = 624\u00a0N\u00b7m. Facteur d'arr\u00eat d'urgence Ke<\/sub> = 2,5. \u00c9nergie de choc\u00a0: Tshock<\/sub> = 1\u00a0560\u00a0N\u00b7m. SF (FEM 3m) = 2,25. T_required = 3\u00a0510 N\u00b7m. Sp\u00e9cifications\u00a0: vis sans fin monobloc, module 6, entraxe 160 mm, couple nominal 3\u00a0800 N\u00b7m. Mat\u00e9riaux\u00a0: vis sans fin en acier 16MnCr5 c\u00e9ment\u00e9, rectifi\u00e9e Ra 0,4 \u00b5m, roue en CuSn12Ni coul\u00e9e par centrifugation. Frein \u00e9lectromagn\u00e9tique \u00e0 ressort ind\u00e9pendant sur l\u2019arbre d\u2019entr\u00e9e haute vitesse. Contr\u00f4le\u00a0: mesure du jeu et v\u00e9rification de la surface de contact tous les 6 mois. Dur\u00e9e de vie\u00a0: 6,5 ans en moyenne pour la roue en fonctionnement sur 2 \u00e9quipes, d\u00e9passant les 5 ans pr\u00e9vus. La vis sans fin a r\u00e9sist\u00e9 \u00e0 deux changements de roue.<\/p>\n

Cas 2 \u2014 Manutentionnaire de conteneurs portuaire japonais\u00a0: portique de 40 tonnes, FEM 4m, corrosion marine<\/h3>\n

Une autorit\u00e9 portuaire japonaise a sp\u00e9cifi\u00e9 les engrenages \u00e0 vis sans fin pour deux portiques de manutention de conteneurs de 40 tonnes, op\u00e9rant en milieu c\u00f4tier et expos\u00e9s aux embruns. Classification par \u00e9l\u00e9ments finis\u00a0: 4\u00a0m (tr\u00e8s lourd) \u2014 18\u00a0heures de fonctionnement par jour, 350\u00a0jours par an, presque toutes les op\u00e9rations de levage \u00e0 80 \u00e0 100\u00a0% de la charge maximale d'utilisation (les conteneurs de 20\u00a0pieds charg\u00e9s p\u00e8sent de 24 \u00e0 30\u00a0tonnes). Diam\u00e8tre du tambour de levage\u00a0: 600\u00a0mm, rapport\u00a0: 60:1, rendement de l'engrenage \u00e0 vis sans fin\u00a0: 42\u00a0%. \u00c9nergie de levage (Tlift<\/sub>)\u00a0: (40\u00a0000 \u00d7 9,81 \u00d7 0,6) \/ (2 \u00d7 60 \u00d7 0,42)\u00a0: 4\u00a0672\u00a0N\u00b7m. \u00c9nergie d'acc\u00e9l\u00e9ration (Ke<\/sub>)\u00a0: 3,0 (freinage dynamique important lors de l'empilage des conteneurs). \u00c9nergie de choc (Tshock<\/sub>)\u00a0: 14\u00a0016\u00a0N\u00b7m. Coefficient de s\u00e9curit\u00e9 (FEM 4\u00a0m)\u00a0: 2,5. Couple requis\u00a0: 35\u00a0040\u00a0N\u00b7m. Cette valeur d\u00e9passe largement la capacit\u00e9 d\u2019un engrenage \u00e0 simple paire, ce qui est r\u00e9solu par un syst\u00e8me \u00e0 double engrenage \u00e0 vis sans fin (deux paires se partageant la charge via un train d\u2019engrenages de sortie commun, chaque paire supportant la moiti\u00e9 du couple, soit 17\u00a0520\u00a0N\u00b7m). Chaque paire\u00a0: module\u00a010, entraxe de 250\u00a0mm, capacit\u00e9 de 18\u00a0000\u00a0N\u00b7m. Mat\u00e9riaux\u00a0: vis sans fin zingu\u00e9e et c\u00e9ment\u00e9e (protection contre le brouillard salin selon la norme ISO\u00a012944\u00a0C4), roue en bronze d\u2019aluminium CuAl10Fe5Ni5 (risque de d\u00e9zincification nul). Toute la visserie est en acier inoxydable A4. Contr\u00f4le\u00a0: mesure du jeu trimestrielle, contr\u00f4le visuel mensuel de l\u2019\u00e9tanch\u00e9it\u00e9, v\u00e9rification annuelle du profil de contact. r\u00e9ducteur \u00e0 vis sans fin robuste<\/a> des options incluant une protection anticorrosion de qualit\u00e9 marine pour les applications de grues portuaires et c\u00f4ti\u00e8res.<\/p>\n

Cas 3 \u2014 Chantier de construction vietnamien\u00a0: grue \u00e0 tour de 6 tonnes, FEM 2m, optimisation des co\u00fbts<\/h3>\n

Un fabricant vietnamien d'engins de chantier a sp\u00e9cifi\u00e9 des engrenages \u00e0 vis sans fin pour une flotte de 30 grues \u00e0 tour d'une capacit\u00e9 de levage maximale de 6 tonnes, destin\u00e9es \u00e0 la construction de b\u00e2timents r\u00e9sidentiels. Classification par \u00e9l\u00e9ments finis\u00a0: 2\u00a0m (mod\u00e9r\u00e9e) \u2014 8 \u00e0 10 levages par heure en p\u00e9riode de construction active, mais seulement 200 \u00e0 250 jours ouvrables par an, la plupart des levages \u00e9tant bien inf\u00e9rieurs \u00e0 la capacit\u00e9 de levage maximale (godets \u00e0 b\u00e9ton de 2 \u00e0 3 tonnes, paquets d'armatures de 1 \u00e0 2 tonnes, levages \u00e0 pleine capacit\u00e9 maximale rares). \u00c9nergie de levage \u00e0 la capacit\u00e9 de levage maximale\u00a0: (6\u00a0000 \u00d7 9,81 \u00d7 0,30) \/ (2 \u00d7 40 \u00d7 0,46) = 480\u00a0N\u00b7m. Ke<\/sub> = 2,5. \u00c9nergie de choc = 1\u00a0200\u00a0N\u00b7m. SF (\u00e9l\u00e9ments finis 2\u00a0m) = 2,0. \u00c9nergie requise = 2\u00a0400\u00a0N\u00b7m. Sp\u00e9cifications\u00a0: vis sans fin monobloc, module 5, entraxe de 125\u00a0mm, couple nominal de 2\u00a0600\u00a0N\u00b7m. Mat\u00e9riau\u00a0: vis sans fin standard en acier c\u00e9ment\u00e9 16MnCr5, roue en CuSn12Ni coul\u00e9e par gravit\u00e9 (optimisation des co\u00fbts\u00a0\u2014 le moulage par centrifugation n\u2019est pas requis pour une port\u00e9e de 2\u00a0m). Co\u00fbt par paire\u00a0: 380\u00a0USD. Pour un parc de 30\u00a0grues, l\u2019\u00e9conomie r\u00e9alis\u00e9e par rapport aux sp\u00e9cifications avec roues moul\u00e9es par centrifugation (estim\u00e9e \u00e0 580\u00a0USD par paire) s\u2019\u00e9l\u00e8ve \u00e0 6\u00a0000\u00a0USD, un avantage non n\u00e9gligeable sur un march\u00e9 de la construction sensible aux prix. Inspection\u00a0: annuelle, en m\u00eame temps que la certification annuelle des grues. Dur\u00e9e de vie cible\u00a0: 4\u00a0ans par roue (correspondant au cycle de location typique de 4\u00a0ans d\u2019une grue). R\u00e9sultats obtenus\u00a0: 4,2\u00a0ans en moyenne sur l\u2019ensemble du parc, l\u2019objectif \u00e9tant atteint avec une l\u00e9g\u00e8re marge.<\/p>\n

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Foire aux questions<\/h2>\n
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\nQ : Un engrenage \u00e0 vis sans fin de levage de grue peut-il utiliser une vis sans fin \u00e0 2 \u00e9tages ?<\/summary>\n

Pratiquement jamais pour le m\u00e9canisme de levage. Une vis sans fin \u00e0 deux spires, avec des valeurs de q typiques, produit un angle d'h\u00e9lice de 10 \u00e0 12 degr\u00e9s, bien sup\u00e9rieur \u00e0 l'angle de frottement et donc non verrouillable. La charge tomberait en cas de d\u00e9faillance du frein. Certains fabricants de grues utilisent des paires de vis sans fin \u00e0 deux ou trois spires pour les entra\u00eenements de translation et de translation transversale (mouvement horizontal) de la grue, lorsqu'il n'y a pas de probl\u00e8me de s\u00e9curit\u00e9 li\u00e9 \u00e0 la charge suspendue et que le rendement sup\u00e9rieur permet de r\u00e9duire la taille du moteur. Mais le m\u00e9canisme de levage \u2014 qui maintient la charge contre la gravit\u00e9 \u2014 est syst\u00e9matiquement \u00e0 un seul spire avec un autobloquant puissant. Cette r\u00e8gle ne comporte aucune exception dans les normes de grues du monde entier.<\/p>\n<\/details>\n

\nQ : \u00c0 quelle fr\u00e9quence faut-il inspecter un engrenage \u00e0 vis sans fin de levage de grue ?<\/summary>\n

Le tableau des groupes de service FEM ci-dessus pr\u00e9cise la fr\u00e9quence des inspections\u00a0: annuelle pour les grues 1Bm et 1Am, semestrielle pour les grues 2m et 3m, trimestrielle pour la grue 4m et mensuelle pour la grue 5m. L\u2019inspection minimale comprend la mesure du jeu (\u00e0 comparer au certificat de livraison), un contr\u00f4le visuel de l\u2019\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 (absence de suintement de graisse) et une comparaison avec le niveau sonore de r\u00e9f\u00e9rence. Pour les grues de classe FEM sup\u00e9rieure \u00e0 3m, il convient d\u2019effectuer une v\u00e9rification de la surface de contact \u00e0 l\u2019aide d\u2019un marqueur tous les six mois. Ce contr\u00f4le est la seule m\u00e9thode fiable pour d\u00e9tecter la corrosion des flancs de dents avant que le jeu ne devienne mesurable, offrant ainsi un d\u00e9lai d\u2019alerte de 6 \u00e0 12 mois avant que le remplacement ne devienne urgent.<\/p>\n<\/details>\n

\nQ : Quelle est la relation entre la charge maximale d'utilisation (SWL) et le couple nominal d'un engrenage \u00e0 vis sans fin ?<\/summary>\n

La charge maximale d'utilisation (CMU) est la charge maximale que la grue est autoris\u00e9e \u00e0 soulever. Le couple nominal de l'engrenage \u00e0 vis sans fin doit \u00eatre sup\u00e9rieur au couple produit \u00e0 la CMU apr\u00e8s application du coefficient de choc d'arr\u00eat d'urgence et du coefficient de service. La relation typique est\u00a0: T_nominal (paire) = CMU \u00d7 g \u00d7 D_tambour \/ (2 \u00d7 i \u00d7 \u03b7) \u00d7 K_e \u00d7 SF. Pour la plupart des ponts roulants avec des diam\u00e8tres et rapports de tambour standard, le couple nominal requis est environ 4 \u00e0 6 fois sup\u00e9rieur au couple de levage en r\u00e9gime permanent \u00e0 la CMU. Ce rapport explique pourquoi les engrenages \u00e0 vis sans fin des grues semblent \u00ab\u00a0surdimensionn\u00e9s\u00a0\u00bb par rapport aux applications de convoyeurs ou de m\u00e9langeurs \u00e0 couple en r\u00e9gime permanent identique\u00a0: la diff\u00e9rence est enti\u00e8rement due aux coefficients de s\u00e9curit\u00e9 d'arr\u00eat d'urgence et de service impos\u00e9s par les applications de grues.<\/p>\n<\/details>\n

\nQ : Quel type de frein est requis en plus du syst\u00e8me d'autoblocage \u00e0 vis sans fin ?<\/summary>\n

Tous les syst\u00e8mes de levage de ponts roulants n\u00e9cessitent un frein \u00e0 disque ou \u00e0 tambour, \u00e0 ressort et \u00e0 commande \u00e9lectrique, sur l'arbre moteur (c\u00f4t\u00e9 haute vitesse). Ce frein s'enclenche automatiquement en cas de coupure de courant et fournit un couple de maintien ind\u00e9pendant du blocage par vis sans fin. Il est con\u00e7u pour supporter la charge maximale d'utilisation (CMU) major\u00e9e d'une marge de s\u00e9curit\u00e9 (g\u00e9n\u00e9ralement 1,5 \u00e0 2 fois le couple statique gravitationnel sur l'arbre moteur). Le blocage par vis sans fin et le frein m\u00e9canique forment un syst\u00e8me de maintien \u00e0 deux niveaux\u00a0: en cas de d\u00e9faillance de l'un, l'autre emp\u00eache la chute de la charge. Certains ponts roulants \u00e0 haute criticit\u00e9 (FEM 4m et plus) ajoutent un troisi\u00e8me niveau \u2013 un cliquet ou une roue libre sur l'arbre du tambour \u2013 assurant ainsi une triple redondance. Cette approche \u00e0 trois niveaux est courante sur les ponts roulants pour poches de coul\u00e9e de m\u00e9tal en fusion, o\u00f9 la chute d'une charge peut avoir des cons\u00e9quences catastrophiques.<\/p>\n<\/details>\n

\nQ : Comment d\u00e9terminer le groupe de service FEM appropri\u00e9 pour une grue sp\u00e9cifique ?<\/summary>\n

Deux donn\u00e9es sont n\u00e9cessaires\u00a0: le nombre total de cycles de levage sur la dur\u00e9e de vie nominale du pont roulant (g\u00e9n\u00e9ralement de 10 \u00e0 25\u00a0ans) et la classe de spectre de charge (proportion de levages proches de la charge maximale d'utilisation par rapport aux charges l\u00e9g\u00e8res). Les normes ISO\u00a04301 et le livret\u00a02 de la m\u00e9thode des \u00e9l\u00e9ments finis (MEF) fournissent les tableaux de classification. En pratique\u00a0: les ponts roulants d'atelier effectuant moins de 50\u00a0levages par semaine ont une classe de 1Bm\u00a0; ceux d'usine effectuant de 50 \u00e0 200\u00a0levages par semaine, de 1Am \u00e0 2m\u00a0; ceux de production effectuant de 200 \u00e0 1\u00a0000\u00a0levages par semaine, de 3m\u00a0; et ceux de process fonctionnant en continu sur plusieurs \u00e9quipes, de 4m \u00e0 5m. Si le pont roulant est utilis\u00e9 sur une ligne de production et fonctionne quotidiennement, sa classe de 2m est d'au moins 2m, quelle que soit la l\u00e9g\u00e8ret\u00e9 des levages individuels. Consultez la documentation du fabricant pour conna\u00eetre la classification MEF officielle\u00a0; elle figure g\u00e9n\u00e9ralement sur la plaque signal\u00e9tique du pont roulant.<\/p>\n<\/details>\n

\nQ : Puis-je remplacer un engrenage \u00e0 vis sans fin de palan de grue par un engrenage h\u00e9lico\u00efdal pour am\u00e9liorer son rendement ?<\/summary>\n

C'est techniquement possible, mais cela modifie fondamentalement l'architecture de s\u00e9curit\u00e9. Un engrenage h\u00e9lico\u00efdal ne se bloque pas automatiquement\u00a0: le frein devient le seul dispositif de maintien. La plupart des normes relatives aux grues l'acceptent (de nombreuses grues modernes \u00e0 grande vitesse utilisent des engrenages h\u00e9lico\u00efdaux avec des freins haute performance), mais la maintenance est modifi\u00e9e\u00a0: le frein doit \u00eatre inspect\u00e9 beaucoup plus fr\u00e9quemment. Pour les grues existantes con\u00e7ues avec un syst\u00e8me d'engrenages \u00e0 vis sans fin \u00e0 blocage automatique, le passage \u00e0 un syst\u00e8me h\u00e9lico\u00efdal sans analyse de s\u00e9curit\u00e9 pr\u00e9alable et sans mise \u00e0 niveau du syst\u00e8me de freinage est d\u00e9conseill\u00e9.<\/p>\n<\/details>\n<\/div>\n

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Les engrenages \u00e0 vis sans fin des grues et des palans fonctionnent selon le cadre de s\u00e9curit\u00e9 le plus rigoureux de toutes les applications d'engrenages industriels. La classification par \u00e9l\u00e9ments finis (FEM) \u00e9tablit un lien entre la dur\u00e9e de vie r\u00e9elle de la grue (ses heures de fonctionnement, son spectre de charge et son nombre de cycles) et le facteur de service, la nuance de mat\u00e9riau et l'intervalle d'inspection de l'engrenage. Le facteur de choc d'arr\u00eat d'urgence (2,5 \u00e0 3 fois le couple en r\u00e9gime permanent) est souvent la contrainte d\u00e9terminant la taille minimale du b\u00e2ti\u00a0; se baser uniquement sur le couple de levage en r\u00e9gime permanent sous-estime la capacit\u00e9 de l'engrenage d'un facteur 4 \u00e0 6. Le choix du mat\u00e9riau d\u00e9pend du groupe de service\u00a0: bronze coul\u00e9 par gravit\u00e9 pour les applications l\u00e9g\u00e8res, bronze coul\u00e9 par centrifugation pour les applications lourdes et bronze d'aluminium pour les environnements marins. La fr\u00e9quence d'inspection passe d'annuelle \u00e0 mensuelle \u00e0 mesure que le groupe de service augmente. La r\u00e8gle universelle, applicable \u00e0 tous les groupes de service, est que les engrenages \u00e0 vis sans fin des palans de grues doivent \u00eatre \u00e0 d\u00e9marrage unique, \u00e0 autobloquant puissant et \u00eatre \u00e9quip\u00e9s d'un frein m\u00e9canique s\u00e9par\u00e9. L'autobloquant g\u00e9om\u00e9trique est suffisant\u00a0; le frein apporte la redondance exig\u00e9e par les normes de s\u00e9curit\u00e9.<\/p>\n

Pour les fabricants de grues et les \u00e9quipes de maintenance qui sp\u00e9cifient les paires d'engrenages \u00e0 vis sans fin pour palans, notre bureau d'\u00e9tudes v\u00e9rifie la classification du groupe de service par \u00e9l\u00e9ments finis et effectue le calcul des chocs d'arr\u00eat d'urgence en fonction des param\u00e8tres de votre grue. Catalogue standard ensembles d'engrenages \u00e0 vis sans fin en bronze phosphoreux<\/a> Nous couvrons les entraxes de 80 \u00e0 250 mm en configuration monopoint, avec documentation compl\u00e8te de contr\u00f4le DIN 3974. Des combinaisons de mat\u00e9riaux sur mesure (bronze d'aluminium, acier inoxydable, acier tremp\u00e9 \u00e0 c\u0153ur) et des paires de remplacement non standard sont disponibles sous 4 \u00e0 6 semaines. Soumettez une demande. Sp\u00e9cifications du m\u00e9canisme d'entra\u00eenement du palan de grue<\/a> avec votre charge maximale d'utilisation (SWL), le diam\u00e8tre du tambour et la classification du groupe FEM.<\/p>\n

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Sp\u00e9cifier les paires d'engrenages \u00e0 vis sans fin pour les applications de grue ou de palan ?<\/h3>\n

Veuillez nous indiquer la charge maximale d'utilisation de la grue, le diam\u00e8tre du tambour de levage, le rapport de r\u00e9duction, le groupe de service FEM et l'environnement (int\u00e9rieur, ext\u00e9rieur, c\u00f4tier, marin). Nous calculerons le couple de choc d'arr\u00eat d'urgence, vous recommanderons la combinaison de mat\u00e9riaux FEM appropri\u00e9e et vous fournirons un devis pour les options standard et sur mesure, g\u00e9n\u00e9ralement sous 24 heures ouvrables.<\/p>\n

Demande de sp\u00e9cifications pour le m\u00e9canisme d'entra\u00eenement d'une grue \u2192<\/a><\/p>\n<\/div>\n

modifi\u00e9 par cxm<\/p>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Korea Ever-Power \u00b7 Application Engineering Guide Worm and Worm Wheel for Overhead Crane and Hoist Drives A crane worm gear pair that fails to hold is a crane that releases its load. Every person standing beneath a suspended beam, coil, or mould trusts their life to the self-locking threshold of a single gear pair. The […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_et_pb_use_builder":"","_et_pb_old_content":"","_et_gb_content_width":"","footnotes":""},"categories":[2821],"tags":[],"class_list":["post-1348","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-worm-and-worm-wheel"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/worm-and-worm-wheel.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1348","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/worm-and-worm-wheel.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/worm-and-worm-wheel.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/worm-and-worm-wheel.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/worm-and-worm-wheel.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1348"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/worm-and-worm-wheel.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1348\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1351,"href":"https:\/\/worm-and-worm-wheel.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1348\/revisions\/1351"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/worm-and-worm-wheel.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1348"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/worm-and-worm-wheel.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1348"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/worm-and-worm-wheel.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1348"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}