Déviation de la flèche de grue : Tout ce que vous devez savoir

Qu'est-ce que la déflexion de la flèche de grue ?

Si vous avez déjà vu une grue soulever une charge lourde, vous avez peut-être remarqué que la flèche de la grue se plie ou s'affaisse légèrement. Cela pourrait vous amener à vous demander : la grue risque-t-elle de se casser ? Est-ce dangereux ? Rassurez-vous, il s'agit d'un phénomène normal connu sous le nom de déflexion de la flèche, et il fait partie de la conception de chaque grue.

La déflexion de la flèche fait référence au déplacement vertical ou horizontal de la flèche de la grue sous charge. C'est le résultat de la flexibilité naturelle de la flèche et de la volée de la grue. Cette flexion, ou courbure, permet à la grue de mieux s'adapter aux forces qui agissent sur elle pendant le fonctionnement, assurant des levages plus fluides et un meilleur contrôle de la charge.

Qu'est-ce qui cause la déflexion de la flèche ?

Surcharge :L'une des causes les plus courantes de déflexion de la flèche est la surcharge. Si une grue soulève au-delà de sa capacité nominale, le poids excessif peut créer des moments de flexion élevés, ce qui provoque la déflexion de la flèche. Il s'agit d'un signe d'avertissement indiquant que la grue peut être soumise à des contraintes excessives.

Vents forts :Les vents forts exercent une pression latérale sur la flèche, en particulier lorsque le vent est perpendiculaire à sa portée. Les variations de la vitesse du vent amplifient ces oscillations, augmentant le risque de déflexion excessive. Le vent est un facteur dont les opérateurs doivent toujours être conscients, en particulier dans les espaces ouverts ou les chantiers de construction extérieurs.

Qualité de la flèche :La construction et les matériaux de la flèche de la grue jouent également un rôle important dans la déflexion. Les flèches dont les parois sont trop minces, avec une épaisseur de bride ou d'âme insuffisante, sont plus sujettes à la flexion. Des soudures mal exécutées ou un espacement insuffisant des soudures peuvent créer des points de contrainte, augmentant encore le risque de déflexion.

Usure mécanique :Un autre facteur majeur est l'usure de la grue. Au fil du temps, les bagues, les glissières ou les câbles effilochés usés peuvent provoquer des frottements inégaux, entraînant une déflexion accrue. De même, les réas corrodés peuvent nuire à la répartition de la charge, rendant la grue plus susceptible à une déflexion excessive.

Comment compenser la déflexion de la flèche ?

Bien que la déflexion de la flèche soit souvent inévitable, il existe plusieurs façons de la minimiser ou de la compenser.

Systèmes d'indicateur de moment de charge (LMI) :

Les grues modernes sont équipées de systèmes d'indicateur de moment de charge (LMI) qui suivent l'angle, la longueur, le poids de la charge et la déflexion de la flèche. Ces systèmes ajustent dynamiquement les limites de fonctionnement sûres pour aider à prévenir la surcharge et à gérer la déflexion. En surveillant constamment ces variables, le système LMI garantit que la grue reste dans les paramètres de fonctionnement sûrs.

Conception et fabrication de la flèche :

Pour compenser la déflexion, certaines grues sont conçues avec une courbure intentionnelle vers le haut dans la flèche. Cette courbure (généralement de 0,1 à 0,3 % de la longueur de la flèche) permet de compenser l'affaissement causé par le levage de charges lourdes, améliorant ainsi les performances et la stabilité de la grue.

Ajustements opérationnels :

Durant les opérations de levage, les opérateurs de grue peuvent minimiser la déflexion en prenant quelques mesures stratégiques. Cela peut inclure la réduction du poids de la charge, le raccourcissement de la flèche ou le repositionnement de la grue pour réduire l'effet de levier sur la flèche. Un autre ajustement clé consiste à utiliser des contrepoids, qui peuvent équilibrer les forces sur la grue et réduire la déflexion.

Comment la déflexion de la flèche affecte-t-elle les performances de la grue ?

La déflexion de la flèche peut avoir plusieurs impacts sur les performances de la grue, affectant souvent la capacité de levage, la sécurité et la santé à long terme de l'équipement.

1. Réduction de la capacité de levage : Lorsque la déflexion de la flèche se produit, le rayon de travail effectif de la grue est réduit. Lorsque la flèche s'abaisse ou se plie, la capacité de la grue à atteindre la capacité de levage maximale est compromise. Cela peut entraîner des retards opérationnels et des inefficacités, en particulier dans les tâches de levage lourd.
2. Impact sur la sécurité : La déflexion peut faire osciller la charge pendant le levage. Ce mouvement d'oscillation peut être particulièrement dangereux lorsque l'on travaille en hauteur ou dans des zones à espace limité. Les opérateurs doivent être prudents lorsque la déflexion de la flèche se produit pour empêcher la charge de trop osciller.
3. Fatigue de l'équipement : La déflexion de la flèche à long terme peut causer des dommages de fatigue à la structure de la grue. La flexion et le redressement répétés de la flèche peuvent user les composants au fil du temps, entraînant une augmentation des coûts de maintenance et une réduction potentielle de la durée de vie de la grue.

Comment calculer la déflexion de la flèche ?

Comprendre la mécanique de la déflexion de la flèche est essentiel pour les opérateurs de grue et les ingénieurs. Voici une ventilation de base des formules de calcul pour différents types de grues.

1. Grues mobiles (flèche hydraulique et treillis)

Pour les grues mobiles, la déflexion de flexion est calculée à l'aide de la formule :

​

Où :

• PPP: Charge axiale (N)

• www: Poids propre de la flèche par unité de longueur (N/m)

• LLL: Longueur de la flèche (m)

• EEE: Module d'élasticité (acier : 210×109210 fois 10^9210×109 Pa)

• III: Moment d'inertie (m4^44)

2. Grues à tour (flèches coniques)

Pour les grues à tour, un facteur de charge du vent supplémentaire est inclus dans le calcul de la déflexion. La charge du vent est calculée à l'aide de la formule :

Où :

• ρrhoρ: Densité de l'air (1,225 kg/m³)

• VwindV_{wind}Vwind​: Vitesse du vent (m/s)

• CdC_dCd​: Coefficient de traînée (1,8 pour les treillis, 2,2 pour les grues à caisson)

• AAA: Surface frontale (m²)

3. Grues embarquées (Anti-balancement)

Pour les grues à bord des navires, la déflexion de la flèche doit également tenir compte de l'amplification dynamique causée par le mouvement du navire :

Où :

• ava_vav​: Accélération verticale du navire (m/s²)

• ggg: Accélération gravitationnelle (9,81 m/s²)

Remarques sur la déflexion de la flèche pendant le levage

La déflexion de la flèche fait partie des opérations normales de la grue, mais elle nécessite toujours une attention particulière aux protocoles de sécurité.

• Charge de travail sûre : Respectez toujours le tableau de charge et le manuel d'utilisation de la grue. La surcharge de la grue ou le non-respect des limites de déflexion peuvent causer des dommages structurels et poser de graves risques pour la sécurité.

• Affaissement de la flèche : Au fur et à mesure que la charge augmente, la flèche s'affaissera naturellement. Cela augmente le rayon de travail de la grue, ce qui peut affecter la stabilité. Les opérateurs doivent éviter de se tenir directement devant ou derrière la charge.

• Charges latérales : Les forces horizontales (charges latérales) peuvent amplifier la déflexion de la flèche, entraînant des dommages structurels ou une défaillance possibles. Assurez-vous toujours que la charge est perpendiculaire à la flèche pendant le levage.

• Conditions de vent : Le vent peut avoir un impact important sur la déflexion de la flèche, en particulier en cas de vents forts. Les opérateurs doivent sécuriser la grue et ajuster les limites de fonctionnement en cas de conditions météorologiques défavorables.

Derniers mots

Chez OUCO, nous concevons et fabriquons des grues qui sont construites pour résister aux contraintes de la déflexion de la flèche. Nos grues sont équipées de limiteurs de couple avancés, d'indicateurs de moment de charge et de systèmes automatisés qui aident à minimiser la déflexion et à assurer des opérations fluides et sûres. Nos produits sont également dotés de solutions de contrôle de la poussière pour des opérations efficaces et respectueuses de l'environnement dans des environnements difficiles.

Si vous avez des questions ou souhaitez en savoir plus sur la façon de minimiser la déflexion de la flèche, n'hésitez pas à nous contacter. Notre équipe technique est toujours prête à vous aider à choisir la grue parfaite pour vos besoins, garantissant à la fois l'efficacité et la sécurité.