Tableau de sélection du câble de palan électrique 0,5t~20t
Lors du choix ou du remplacement du câble d'un palan électrique, la principale crainte est de se tromper de diamètre ou de spécification. Cet article fournit un tableau comparatif complet des diamètres, structures, multiplications de palan et forces minimales de rupture pour toute la gamme de 0,5 t à 20 t, et explique la logique de calcul du coefficient de sécurité, la signification des structures et les règles d'appariement avec le tambour et les poulies. Après lecture, vous pourrez sélectionner le câble vous-même à l'aide du tableau, sans avoir à consulter trois ou quatre normes.
Le câble métallique d'un palan électrique est l'un des composants porteurs les plus critiques de l'ensemble de la machine, directement lié à la sécurité de levage et à la durée de vie de l'équipement. Le choix ne peut pas se limiter à la capacité nominale du palan ; il doit également prendre en compte la multiplication de palan, la construction du câble, la force de rupture et la compatibilité avec le tambour et les poulies. Cet article se base sur les normes GB/T 8918-2006 « Câbles métalliques pour usages importants », ISO 4301 / FEM 1.001 (ex-ISO 4301 / FEM 1.001) « Spécification de conception de grue » et JB/T 9008.1-2014 « Palans électriques – Partie 1 : Types et paramètres de base » pour présenter les données complètes de sélection des câbles pour les palans électriques de type CD1/MD1, de 0,5 t à 20 t, et expliquer point par point la base de sélection.
Paramètres de base des palans électriques CD1/MD1
Avant d'aborder le câble, il convient de connaître la vitesse de levage et la puissance du moteur des palans électriques de la série CD1/MD1. Les mécanismes de levage diffèrent selon la capacité nominale, ce qui influence directement le calcul des contraintes exercées sur le câble.
| Spécification(t) | Modèle | Vitesse de Levage(m/min) | puissance du moteur(k W) |
|---|---|---|---|
| 0.5 | CD1 0.5t | 8 | 0.8 |
| 1 | CD1 1t | 8 | 1.5 |
| 2 | CD1 2t | 8 | 3.0 |
| 3 | CD1 3t | 8 | 4.5 |
| 5 | CD1 5t | 8 | 7.5 |
| 10 | CD1 10t | 7 | 13 |
| 16 | CD1 16t | 3.5 | 18.5 |
| 20 | CD1 20t | 3.5 | 18.5 |
Remarque : pour les palans électriques de 10t et au-delà, une vitesse de levage réduite (7 m/min ou 3,5 m/min) est adoptée afin d’améliorer la stabilité et la sécurité de contrôle à faible vitesse sous forte charge.
Tableau de sélection du câble métallique pour palan électrique
Le tableau ci-dessous récapitule, pour les palans électriques de 0,5t à 20t, le diamètre du câble métallique, sa structure, la multiplication de palan et la force minimale de rupture. Il constitue la référence essentielle pour toute opération de sélection.
| palan Spécification(t) | diamètre du câble métallique(mm) | Construction du câble | multiplication de palan | force minimale de rupture(k N) |
|---|---|---|---|---|
| 0.5 | 4.8~6.2 | 6×37+FC | 2/1 | ≥18 |
| 1 | 7.7~8 | 6×37+FC | 2 | ≥35 |
| 2 | 11~12 | 6×37+FC | 2 | ≥65 |
| 3 | 13~14 | 6×37+FC | 2 | ≥90 |
| 5 | 15~16 | 6×37+FC | 2 | ≥120 |
| 8* | 15~16 | 6×37+FC | 4 | ≥120 |
| 10 | 15~16 | 6×37+FC | 4 | ≥120 |
| 16 | 20~22 | 6×37+FC | 4 | ≥220 |
| 20 | 24~26 | 6×37+FC | 4 | ≥320 |
* La capacité de 8t est une spécification non standard courante ; la configuration du câble est identique à celle du modèle 10t (la différence de capacité de levage est obtenue par la multiplication de palan).
Diamètre du câble pour palan électrique : guide rapide par capacité
Vous trouverez ci-dessous les réponses concernant le diamètre du câble métallique pour les palans électriques de 0,5t à 20t. Chaque question est traitée indépendamment pour une consultation facile.
Quel diamètre de câble pour un palan électrique de 0,5t ?
A : Le palan électrique CD1 de 0,5t est équipé d'un câble de 4,8 à 6,2 mm, structure 6×37+FC, multiplication de palan 2/1, force minimale de rupture ≥ 18 kN.
Quel diamètre de câble pour un palan électrique de 1t ?
A : Le palan électrique CD1 de 1t est équipé d'un câble de 7,7 à 8 mm, structure 6×37+FC, multiplication de palan 2, force minimale de rupture ≥ 35 kN.
Quel diamètre de câble pour un palan électrique de 2t ?
A : Le palan électrique CD1 de 2t est équipé d'un câble de 11 à 12 mm, structure 6×37+FC, multiplication de palan 2, force minimale de rupture ≥ 65 kN.
Quel diamètre de câble pour un palan électrique de 3t ?
A : Le palan électrique CD1 de 3t est équipé d'un câble de 13 à 14 mm, structure 6×37+FC, multiplication de palan 2, force minimale de rupture ≥ 90 kN.
Quel diamètre de câble pour un palan électrique de 5t ?
A : Le palan électrique CD1 de 5t est équipé d'un câble de 15 à 16 mm, structure 6×37+FC, multiplication de palan 2, force minimale de rupture ≥ 120 kN.
Quel diamètre de câble pour un palan électrique de 8t ?
A : Le palan électrique CD1 de 8t est équipé d'un câble de 15 à 16 mm (même diamètre que le modèle 10t, la différence de capacité étant obtenue par la multiplication de palan), structure 6×37+FC, multiplication de palan 4, force minimale de rupture ≥ 120 kN.
Quel diamètre de câble pour un palan électrique de 10t ?
A : Le palan électrique CD1 de 10t est équipé d'un câble de 15 à 16 mm, structure 6×37+FC, multiplication de palan 4, force minimale de rupture ≥ 120 kN.
Quel diamètre de câble pour un palan électrique de 16t ?
A : Le palan électrique CD1 de 16t est équipé d'un câble de 20 à 22 mm, structure 6×37+FC, multiplication de palan 4, force minimale de rupture ≥ 220 kN.
Quel diamètre de câble pour un palan électrique de 20t ?
A : Le palan électrique CD1 de 20t est équipé d'un câble de 24 à 26 mm, structure 6×37+FC, multiplication de palan 4, force minimale de rupture ≥ 320 kN.
Pourquoi ce diamètre ? Logique de calcul avec un coefficient de sécurité ≥ 5
La détermination du diamètre du câble repose principalement sur l'exigence d'un coefficient de sécurité ≥ 5 (selon la norme ISO 4301 / FEM 1.001, le coefficient de sécurité du câble pour les palans électriques de Classe de Fonctionnement M4 à M5 ne doit pas être inférieur à 5). La formule de calcul est la suivante :
Où la tension sur un seul brin = (Charge nominale × Accélération gravitationnelle g) ÷ Multiplication de palan.
Exemple avec un palan électrique de 5t :
Poids : 5 000 × 9,8 = 49 000 N = 49 kN
Multiplication de palan : 2 (la charge est répartie sur deux brins)
Tension par brin : 49 ÷ 2 = 24,5 kN
Force minimale de rupture du câble (15~16 mm) : ≥ 120 kN
Coefficient de sécurité réel : 120 ÷ 24,5 ≈ 4,9 ≈ 5
Exemple avec un palan électrique de 10t :
Gravité : 10 000 × 9,8 = 98 000 N = 98 kN
Multiplication de palan : 4 (quatre brins supportent la charge)
Effort par brin : 98 ÷ 4 = 24,5 kN
Force minimale de rupture du câble métallique (15~16 mm) : ≥ 120 kN
Coefficient de sécurité réel : 120 ÷ 24,5 ≈ 4,9 ≈ 5
Ces deux exemples illustrent clairement la logique de conception : pour les charges de 5t et 10t, bien que les tonnages diffèrent, l'effort maximal par brin est maîtrisé à environ 24,5 kN — la première grâce à une multiplication de palan de 2, la seconde grâce à une multiplication de 4. Cette approche permet d'universaliser le câble métallique et le tambour. C'est le principe de « normalisation » en ingénierie : utiliser un câble de même spécification (15~16 mm) et couvrir différentes charges nominales par simple réglage de la multiplication.
Construction du câble : que signifie 6×37+FC ?
Le tableau comparatif indique systématiquement une construction de câble 6×37+FC. Ce code est la nomenclature internationale du câble métallique ; voici sa signification :
| Repère | Signification | Description |
|---|---|---|
| 6 | 6 Toron | Câble Métallique Composé de 6 Toron Fil d'acier Enroulé autourâme du câble Câblé |
| 37 | Chaque toron 37 Fil d'acier | Chaque toron est composé de 37 fils de diamètres différents Fil d'acier Câblage en couches(1+6+12+18 structure) |
| FC | Fibreâme du câble(Fiber Core) | En fibre naturelle ou synthétique, Réserve d Lubrificationet fonction de support |
Nombre total de fils d'acier = 6 × 37 = 222. La structure 6×37+FC appartient à la catégorie des câbles à contact linéaire multifilaire : la surface de contact entre les fils est importante, la contrainte est répartie uniformément, et le câble présente les caractéristiques suivantes :
- Excellente flexibilité — ses performances de cintrage sont optimales, ce qui le rend parfaitement adapté aux tambours de petit diamètre des palans électriques soumis à des cycles fréquents de levage et de descente ;
- Résistance à l'usure modérée — applicable aux environnements industriels standard. Pour les environnements sévères (poussière, humidité), il est recommandé d'opter pour le 6×37+IWR (variante avec âme métallique indépendante) ;
- Coût maîtrisé — l'âme en fibre (FC) coûte 30 à 40 % de moins que l'âme métallique, ce qui en fait le choix le plus répandu dans le secteur du palan électrique.
Qu'est-ce que la multiplication de palan et quel est son impact sur la sélection du câble ?
La multiplication de palan (également appelée rapport de mouflage) correspond au nombre de brins de câble qui passent sur la poulie mobile dans le mécanisme de levage, c'est-à-dire au nombre de câbles supportant la charge. Plus la multiplication est élevée, plus la tension supportée par chaque brin est réduite, ce qui permet de diminuer en conséquence le diamètre du câble métallique requis.
Règles de configuration de la multiplication pour les palans électriques :
| palan Spécification | multiplication de palan | diamètre du câble métallique | Logique de répartition des charges |
|---|---|---|---|
| 0.5t | 2/1(Commutable) | 4.8~6.2mm | Simple ou double brin, Flexibilité pour faibles chargesconfiguration |
| 1t ~ 5t | 2 | 7.7~16mm | Répartition sur deux brins, Diamètre du câble Progressive avec la capacité |
| 8t ~ 20t | 4 | 15~26mm | Répartition sur quatre brins, Contrôle de la charge par brin |
Point clé de conception : Comme le montre le tableau de sélection ci-dessus, les modèles 5t (multiplication de palan 2) et 10t (multiplication de palan 4) utilisent exactement le même diamètre de câble métallique (15~16mm) et la même force de rupture (≥120kN). Cela s'explique par le fait que la multiplication de palan du 10t est le double de celle du 5t, la charge sur chaque brin étant pratiquement identique (24,5kN dans les deux cas). Cette stratégie de conception réduit efficacement la variété des pièces de rechange — dans une usine équipée de palans de 5t et 10t, le câble métallique est interchangeable.
Correspondance entre le diamètre du câble et celui du tambour et de la poulie (rapport D/d)
Pour le choix du câble métallique, vérifier uniquement la force de rupture ne suffit pas : il faut également l'adapter aux diamètres du tambour et de la poulie. La norme ISO 4301 / FEM 1.001 (ex-ISO 4301 / FEM 1.001) l'exige explicitement :
Diamètre de la poulie D₂ ≥ 20,0 × d (diamètre du câble métallique)
Le rapport D/d (ratio entre le diamètre du tambour ou de la poulie et le diamètre du câble métallique) est un paramètre clé qui détermine la durée de vie en fatigue par flexion du câble. Plus ce rapport est faible, plus le câble subit des flexions sévères et plus sa durée de vie en fatigue est réduite.
Diamètres minimum du tambour et de la poulie par capacité
| palan Spécification | diamètre du câble métallique d | Tambourminimum Diamètre(22.4d) | Poulieminimum Diamètre(20d) |
|---|---|---|---|
| 0.5t | 5.5mm(Valeur médiane) | ≥124 mm | ≥110 mm |
| 1t | 8mm | ≥180 mm | ≥160 mm |
| 2t | 11.5mm | ≥258 mm | ≥230 mm |
| 3t | 13.5mm | ≥303 mm | ≥270 mm |
| 5t | 15.5mm | ≥348 mm | ≥310 mm |
| 10t | 15.5mm | ≥348 mm | ≥310 mm |
| 16t | 21mm | ≥471 mm | ≥420 mm |
| 20t | 25mm | ≥560 mm | ≥500 mm |
Pourquoi le rapport D/d est-il si important ? Le câble métallique est enroulé et déroulé en continu sur le tambour et subit des flexions répétées lors du passage sur les poulies. Plus le rapport D/d est faible, plus les glissements entre torons et les contraintes de compression sont importants, ce qui détermine directement la durée de vie du câble. Les données empiriques montrent qu'une réduction du rapport D/d de 25 à 20 entraîne une diminution d'environ 30 à 40 % de la durée de vie en fatigue par flexion du câble. Il est donc strictement interdit de réduire le diamètre du tambour au détriment du rapport D/d.
Normes associées
La sélection du câble de palan électrique est régie par les normes nationales suivantes. Il est recommandé de s'y référer lors de l'achat et de la réception :
- GB/T 8918-2006 — Câbles métalliques pour usages importants : définit les exigences techniques, les méthodes d'essai et les critères de réception.
- GB/T 5972-2016 — Appareils de levage à charge suspendue — Câbles métalliques — Entretien, maintenance, inspection et mise au rebut : guide pour l'inspection quotidienne, la lubrification et les critères de rebut.
- ISO 4301 / FEM 1.001 — Spécification de conception des grues : impose un diamètre de tambour D ≥ 22,4d et un diamètre de poulie D ≥ 20d, ainsi que les coefficients de sécurité requis.
- JB/T 9008.1-2014 — Palans électriques — Partie 1 : Types et paramètres de base : norme sectorielle définissant les paramètres généraux des palans électriques.
Recommandations de sélection
Points clés pour la sélection du câble de palan électrique
- Le tableau comparatif est la méthode la plus fiable — référez-vous directement au tableau de correspondance selon la capacité du palan et la multiplication de palan. Des données complètes sont fournies pour toute la gamme de 0,5 t à 20 t, sans calculs personnels ;
- Un coefficient de sécurité ≥ 5 est la règle absolue — après sélection, vérifiez toujours que le rapport entre la charge supportée par un brin et la force de rupture est ≥ 5. Ne sacrifiez jamais la sécurité pour réduire les coûts ;
- La construction 6×37+FC est la référence pour toute la gamme — l'âme en fibre offre une excellente flexibilité et un bon rapport qualité-prix. Pour les environnements sévères, optez pour une âme métallique IWR ;
- La multiplication de palan détermine la charge par brin — pour les grandes capacités, on augmente la multiplication plutôt que le diamètre du câble. C'est la logique de conception standard ;
- Le rapport D/d ne doit pas être compromis — tambour D ≥ 22,4d, poulie D ≥ 20d. Réduire ces valeurs pour gagner de l'espace entraîne une perte significative de durée de vie ;
- Inspection quotidienne conforme à la norme — inspection visuelle mensuelle, mesure du diamètre trimestrielle, rebut immédiat si le nombre de fils cassés dépasse 10 %. La sécurité avant tout.
— Fin de l'article —
Les données de cet article sont basées sur les normes GB/T 8918-2006, ISO 4301 / FEM 1.001, GB/T 5972-2016 et JB/T 9008.1-2014, à titre de référence pour la sélection technique.
Questions fréquentes
Q : À quelle fréquence faut-il remplacer le câble d'un palan électrique ?
A : Il n'existe pas d'intervalle de remplacement fixe. Cela dépend de la fréquence d'utilisation, du facteur de charge et des conditions de service. Selon la norme GB/T 5972-2016, le câble doit être mis au rebut et remplacé lorsque le nombre de fils cassés sur un pas de câblage atteint 10 % du nombre total de fils, lorsque la quantité d'usure du diamètre dépasse 7 %, ou en cas de bouclage ou de corrosion grave. Une inspection visuelle mensuelle et une mesure du diamètre trimestrielle sont recommandées.
Q : Peut-on remplacer le câble par un modèle plus épais ?
A : Il n'est pas recommandé d'augmenter le diamètre de votre propre initiative. Une augmentation du diamètre du câble réduit le rapport D/d du tambour et des poulies, ce qui accélère la fatigue. De plus, un câble plus épais risque de dépasser la capacité de la gorge du tambour, entraînant un mauvais enroulement et des déformations par compression. Pour améliorer le coefficient de sécurité, il convient d'ajuster la multiplication de palan ou de choisir un câble avec une force de rupture plus élevée, plutôt que d'augmenter simplement le diamètre.
Q : Quelle est la différence entre les câbles 6×37+FC et 6×19+FC ?
A : Le câble 6×37+FC comporte 37 fils par toron. Sa structure multifilaire à fils fins offre une meilleure flexibilité, adaptée aux tambours de petit diamètre. Le câble 6×19+FC comporte 19 fils par toron, plus épais, offrant une meilleure résistance à l'usure mais une moins bonne flexibilité. Pour les palans électriques, dont le diamètre du tambour est relativement réduit, la construction 6×37+FC est systématiquement privilégiée.
Q : Un câble présentant des fils cassés en surface peut-il encore être utilisé ?
A : Cela dépend du nombre et de la position des fils cassés. Selon la norme GB/T 5972-2016, si le nombre de fils cassés sur une longueur d'un pas de câblage (environ 6,5 fois le diamètre du câble) dépasse 10 % du nombre total de fils, le câble doit être mis au rebut. Par exemple, un câble 6×37+FC de 15 mm de diamètre compte 222 fils au total ; si plus de 22 fils sont cassés sur un pas de câblage, le remplacement s'impose. Des fils cassés concentrés sur un même toron ou à proximité du raccord de l'extrémité présentent un danger accru : même en petit nombre, un remplacement rapide est fortement conseillé.
