Comment calculer la charge résultante maximale au moyeu d'un réa ?

Qu'est-ce qu'un réa ?


Le réa est un élément essentiel dans le domaine du levage et de la manutention. Il joue un rôle crucial dans le fonctionnement des installations de levage intégrant des poulies et des câbles.

un réa est un composant essentiel d'une poulie utilisée pour guider un câble. De fabrication métallique ou plastique, il est conçu pour réduire la friction et faciliter le mouvement du câble, prolongeant ainsi la durée de vie de ce dernier. Le réa est monté sur un axe et un roulement avec bague pour permettre une rotation fluide.

Traction Levage propose ci-dessous une gamme de réas sur-mesure afin de s'adapter aux besoins et aux contraintes des professionnels.

Pourquoi le réa est-il important dans le levage ?


Le réa est crucial dans les systèmes à câbles pour plusieurs raisons :

  • Réduction de la friction : La rotation du réa facilite le mouvement du câble tout en réduisant son usure.
  • Guidage du câble : Il assure un guidage précis du câble, ce qui est essentiel pour maintenir la stabilité et la sécurité de l'installation de levage.
  • Augmentation de la capacité de levage : En utilisant des réas comme mouflage, il est possible de multiplier la force de l'appareil appliquée par le câble, ce qui permet de soulever des charges plus lourdes avec moins d'effort.

Comment choisir le bon réa pour votre application ?


Le choix du réa dépend de plusieurs facteurs :

  • Type de câble : Assurez-vous que le réa est compatible avec les caractéristiques du câble que vous utilisez (diamètre, composition, nuance).
  • Charge maximale : Vérifiez que la charge résultante au moyeu est compatible avec l'effort de tension réparti sur l'angle d'enroulement.
  • Environnement : Considérez les conditions environnementales, telles que la température et l'humidité, qui peuvent affecter la performance du réa.
  • Application spécifique : Choisissez un réa conçu pour votre application, qu'il s'agisse de levage, de manutention ou de guidage de câbles.

D'autres éléments sont cruciaux et vont directement impactés la charge résultante au moyeu du réa : l'angle d'enroulement et l'angle de déflexion.

Qu'est-ce qu'un angle d'enroulement ?


L’angle d’enroulement (noté d sur le schéma explicatif) est un angle formé par le câble en contact avec la gorge du réa.

La prise en compte de cet angle d'enroulement est crucial car il jouera sur l'abrasion des flancs et la géométrie du câble.

La charge résultante à l'axe est proportionnelle à l'angle embrassé par le câble dans la gorge.

Qu'est-ce qu'un angle de déflexion ?


L’angle de déflexion (noté S1 et S2 sur le schéma explicatif) se réfère à l'angle formé entre l'axe du réa et l'axe du câble (côté entrée ou sortie de la gorge).

L'angle de déflexion est crucial car il affecte la performance et la longévité du câble, ainsi que l'efficacité de l'enroulement.

La charge résultante au moyeu évolue avec l'angle de déflexion. Plus cet angle est élevé, plus les modifications géométriques / contraintes interviendront au sein du câble.

*Les angles de déflexion sont dans la même direction.

Explication du tableau de calcul de la traction admissible et de la charge résultante


E1, E2, E3, etc. constituent les appellations normatives des groupes de services. Ceux-ci font référence à la norme FEM 1.001. Les composants sont conçus pour être placés dans l'un de ces groupes définissant la durée de vie calculée, le nombre de cycles au cours de cette durée de vie, la vitesse de levage, etc.

Ces modes de calcul par groupe servent aux concepteurs et utilisateurs d'installation de levage, à dimensionner et vérifier la tenue en fatigue des structures et composants.

Etant donné qu'un type d'installation détermine le groupe dans lequel se trouve le réa adapté, il incombe à l'utilisateur de vérifier le groupe applicable et ainsi de s'assurer que le réa est adapté à l'installation.

Comme on peut le voir sur les tableaux suivants, ROPEBLOCK a déjà préalablement calculé quelles sont les charges résultantes maximales autorisées au moyeu et la tension maximale admissible au brin pour leurs réas dans chacun de ces groupes.

Nous pouvons donc observer de E1 à E8 inclus :

  • La tension admissible au brin en bleu (exprimée en Kilonewton)
  • La charge résultante maximale au moyeu en rouge (exprimée en Kilonewton).

Plus le groupe de charges est élevé, plus la charge admissible sera faible. (Cela est dû au fait que les conditions d'emploi sont considérées comme de plus en plus extrêmes.)

E8 est le groupe le plus extrême comme on peut le constater avec les valeurs les plus faibles obtenues (par exemple un pont pour le transport de métal en fusion en marche continue).

ROPEBLOCK dispose également d'une déclinaison de ce tableau pour une utilisation dans le domaine de l'offshore car les conditions d'emploi sont plus exigeantes, comme par exemple la prise en compte de l'effet de houle.

POUR UNE UTILISATION DE TYPE GENERAL

Tension admissible au brin (kN) et charge résultante au moyeu (kN)

Angle d’enroulement

en degrés

Angle de déflexion

en degrés

Groupes de charges selon la norme FEM 1.001

 

E1

E2

E3

E4

E5 E6 E7 E8

180

2

373

746

373

746

373

746

346

693

296

592

253

506

216

433

185

370

90

2

372

526

372

526

372

526

330

466

279

395

237

335

201

284

170

240

20

2

317

110

317

110

317

110

268

93

225

78

190

66

158

55

132

46

180

4

256

511

256

511

256

511

232

463

197

394

168

336

143

286

122

243

90

4

288

408

288

408

288

408

255

361

216

306

183

259

156

220

132

186

20

4

196

68

196

68

196

68

164

57

138

48

118

41

98

34

84

29

POUR UNE UTILISATION OFFSHORE

Tension admissible au brin (kN) et charge résultante au moyeu (kN)

Angle d’enroulement

en degrés

Angle de déflexion

en degrés

Groupes de charges selon la norme FEM 1.001

 

E1

E2

E3

E4

E5 E6 E7 E8

180

2

373

746

373

746

326

653 266 533 218 435 178 355

145

290

118

237

90

2

372

526

372

526

312

441 252 356 204 288 165 233

133

188

107

152

20

2

317

110

317

110

253

88 204 71 164 57 130 45

104

36

84

29

180

4

256

511

256

511

219

438 178 356 144 289 118 235

96

191

78

155

90

4

288

408

288

408

242

342

195 276 158 223 128 181

103

146

83

118

20

4

196

68

196

68

158

55

127 44 101 35 81 28

66

23

52

18

Exemple d'utilisation des tableaux


Afin de faciliter la compréhension de ces tableaux, nous avons sélectionné la situation suivante :

  • E1
  • utilisation terrestre
  • angle d’enroulement de 180°
  • angle de déflexion allant jusqu'à 2°

Ainsi, en prenant en compte cette situation et en utilisant les tableaux précédents, nous obtenons :

  • Tension admissible (max.) au brin = 373 kN.
  • Charge résultante au moyeu (max.) = 746 kN

Qu'est-ce que le profil de gorge d'un réa ?


Pour une durée de vie optimale, il convient d'associer le profil de la gorge d'un réa avec le diamètre du câble associé.

  • Si la gorge est trop petite, le câble sera pincé en entrant sous tension ce qui occasionnera des dégâts.
  • Si la gorge est trop grande, le câble aura un soutien insuffisant et pourra s'applatir et se déformer, accélérant ainsi sa détérioration.

Ainsi, le rayon fond de gorge doit être compris dans une plage de 0,525 à 0,550 fois le diamètre nominal du câble avec pour cible optimale 0,5375 fois le diamètre nominal du câble.

De plus, le profil de la gorge doit comprendre un aspect fini lisse et circulaire ainsi qu'un niveau de dureté suffisamment élevé pour éviter son usure prématurée.

Qu'est ce que le diamètre primitif minimal d'un réa ?


Il s'agit d'un critère de sélection essentiel affectant directement la durée de vie du câble. Le calcul du diamètre primitif du réa met en relation le diamètre du câble avec un ratio dépendant du groupe de classification mécanisme et avec un coefficient du type de câble employé vis-à-vis du nombre de torons extérieurs.

En tout état de cause, l'augmentation de diamètre primitif du réa par rapport aux valeurs calculées augmentera la résistance à la fatigue en flexion du câble.


ATTENTION

Les abaques ROPEBLOCK précédents doivent guider l'utilisateur final qui reste maître dans la définition des efforts de tension au brin et de la charge au moyeu, en tenant compte de l'angle d'enroulement et de l'angle de déflexion. Il revient donc à l'utilisateur final de déterminer si le réa demandé est adapté.

Si votre angle de déflexion est supérieur à 4° par exemple, nous vous conselllons de fournir le cas de charge applicable afin que nous puissions vérifier si le réa demandé est adapté.


Conclusion


Le choix et l'utilisation des réas représentent un défi commun dans le levage. Les erreurs dans le choix du réa peuvent entraîner une usure prématurée du câble, une réduction de la capacité de levage et des problèmes de sécurité. Il est donc essentiel de comprendre les spécifications et les exigences de votre application pour choisir le réa approprié.

Pour éviter les erreurs courantes dans le choix des réas, voici quelques conseils :

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