Sélection du diamètre des roues de pont roulant : Guide pratique d'ingénierie selon la norme GB/T 26477.1-2011

Roues de pont roulant Les roues sont des éléments porteurs essentiels du mécanisme de translation du pont roulant. Elles supportent l'ensemble de la structure tout en transférant en toute sécurité les charges des roues aux rails de roulement. Le choix du diamètre approprié des roues influe directement sur les contraintes de contact roue-rail, la stabilité de roulement, la durée de vie et les coûts de maintenance. Une roue sous-dimensionnée peut entraîner une pression excessive sur les paliers, une usure accélérée des roues et des rails, ainsi qu'une défaillance prématurée des composants. À l'inverse, une roue surdimensionnée peut augmenter le poids de l'équipement et les coûts de fabrication.

Ce guide explique une méthode pratique en six étapes pour déterminer le diamètre approprié des roues des ponts roulants, basée sur la norme GB/T 26477.1-2011, couvrant la largeur effective du rail, la pression spécifique admissible sur les paliers, les coefficients de vitesse et de service, les combinaisons de charges et les formules de vérification technique pour les ponts roulants, les portiques et autres équipements de levage sur rails.

La norme fournit également des formules pour le calcul des contraintes locales dans la structure de la grue induites par les charges des roues (détermination des contraintes, répartition de la charge sous le rail, pression locale sur les semelles d'appui des roues pour les poutres en I et les poutres caissons) ainsi qu'une méthode pour déterminer la classification de service du mécanisme de la roue de translation. Ces aspects ne sont pas traités dans cet article ; veuillez vous référer à la norme originale pour une description complète.

Étape 1 : Déterminer la largeur effective du rail

Pour une surface de course plane ou légèrement bombée d'une largeur totale l et rayon de courbure r de chaque côté :

b = l − 2 × r

• Pour les rails ou les roues avec des surfaces de roulement légèrement bombées, la pression spécifique admissible PL peut être augmentée de 10% (en raison d'un meilleur contact roue-rail).
• Pour les roues roulant sur la semelle inférieure d'une poutre en I (surface plane, conique ou légèrement bombée), la largeur effective est b = w − r, et le diamètre de la roue D est pris au milieu de la largeur projetée (w − r).

Étape 2 : Déterminer la pression spécifique admissible PL

Les valeurs PL sont indiquées dans le tableau 1. Les matériaux métalliques doivent être conformes aux spécifications relatives à l'acier coulé, forgé ou laminé, ou à la fonte à graphite sphéroïdal. Lors du choix de PL, une profondeur de couche de roulement trempée de 0,01D peut être prise en compte.

La résistance à la traction ultime fu (UTS) est la contrainte maximale qu'un matériau peut supporter avant de se rompre sous tension, mesurée en MPa (1 MPa = 1 N/mm²), déterminée par des essais de traction.

Étape 3 : Déterminer le coefficient c₁

Le coefficient c₁ est sélectionné en fonction de la vitesse de rotation de la roue. Voir tableau 2.

Étape 4 : Déterminer le coefficient c₂

Le coefficient c₂ Le choix de la catégorie de service est déterminé par la classification des tâches du mécanisme. Généralement, cette classification correspond à celle de la grue et peut être égale ou inférieure d'un niveau à celle de la grue. Voir le tableau 3.

Étape 5 : Vérification du diamètre de la roue du pont roulant — Formules 1 et 2

Pour déterminer la taille de la roue, vérifiez qu'elle peut supporter la charge maximale admissible sans usure excessive. Deux formules de vérification s'appliquent (formule 1 et formule 2).

Catégories de combinaison de charges

Étape 6 : Calculer la charge de travail équivalente par roue Pmean

Pmean — la charge de travail équivalente par roue en tenant compte des combinaisons de charge A et B — est calculée comme une approximation à l'aide de la formule 3.

Limite importanteLes formules ci-dessus ne s'appliquent qu'aux roues d'un diamètre n'excédant pas 1,25 m. L'expérience montre que pour les diamètres supérieurs, la pression admissible entre le rail et la roue doit être réduite ; l'utilisation de roues de plus grand diamètre n'est pas recommandée.

Normes de référence(Question sur les normes chinoises en matière de grues):

• GB/T 26477.1-2011 Grues — Calcul de dimensionnement des roues et de la structure de support du rail de chariot associée — Partie 1 : Généralités
• GB/T 6974.1-2008 Grues — Vocabulaire — Partie 1 : Généralités (IDT ISO 4306-1:2007)
• GB/T 20863.1-2021 Grues — Classification — Partie 1 : Généralités (IDT ISO 4301-1:2016)
• GB/T 22437.1-2018 Grues — Principes de conception des charges et des combinaisons de charges — Partie 1 : Généralités

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