Conception de tambour de grue selon GB/T 24816-2009
La norme GB/T 24816-2009 « Grues — Tambours pour mécanismes de levage » est la norme de référence pour la conception, la fabrication et l'inspection des tambours de grue. Elle spécifie le diamètre du tambour, l'épaisseur de paroi, les formes et dimensions de la gorge, la sélection des matériaux ainsi que les exigences d'essai. Le rapport entre le diamètre du tambour et celui du câble métallique influence directement la durée de vie du câble et la compacité du mécanisme de levage. Cet article détaille les exigences essentielles de cette norme.
La norme GB/T 24816-2009, publiée et mise en application en 2009, définit les types et dimensions, les exigences techniques et les règles d'inspection des tambours de grue. Elle est applicable aux tambours coulés et soudés des grues à câble métallique et constitue la référence directe pour la conception des tambours. Les tambours de grue de Kelude Industries Lourdes sont conçus et fabriqués conformément à cette norme.
Structure et matériaux du tambour
Tambour coulé : Réalisé en fonte grise HT200 ou HT250, il convient aux tambours de petite et moyenne taille, avec un diamètre ≤ 1 200 mm. L'avantage du tambour coulé réside dans son moulage monobloc et sa faible surépaisseur d'usinage ; ses inconvénients sont une masse plus élevée et un risque potentiel de défauts de fonderie.
Tambour soudé : Fabriqué par roulage et soudage de tôles d'acier Q235B ou Q345B, il est destiné aux tambours de grand diamètre (> 1 200 mm). Le tambour soudé est de 30 % à 50 % plus léger que le tambour coulé et ne présente aucun risque de défauts de fonderie. Actuellement, les grues de grande capacité utilisent couramment des tambours soudés.
Épaisseur de paroi : Pour un tambour coulé, l'épaisseur de paroi est comprise entre 1/15 et 1/20 du diamètre ; pour un tambour soudé, elle est comprise entre 1/24 et 1/30 du diamètre. À titre d'exemple, pour un tambour de 600 mm de diamètre, l'épaisseur de paroi est de 30 à 40 mm pour une version coulée et de 20 à 25 mm pour une version soudée.
Correspondance diamètre du tambour et du câble
Le rapport entre le diamètre du tambour D et le diamètre du câble métallique d est déterminé selon la classe de fonctionnement, conformément à la norme de poulie : classe M4 : D ≥ 18d ; classe M5 : D ≥ 20d ; classe M6 : D ≥ 25d ; classe M7 : D ≥ 30d ; classe M8 : D ≥ 35d.
Longueur du tambour : La longueur du tambour dépend de la longueur totale du câble, du nombre de couches d'enroulement et du pas de la gorge. En enroulement monocouche, la longueur du tambour L = (Lw × d) / (π × D) + Lr, où Lw est la longueur totale du câble, D le diamètre du tambour et Lr la longueur réservée aux spires de sécurité (généralement 3 spires). En enroulement multicouche, la longueur du tambour peut être réduite, mais l'utilisation d'un guide-câble est alors nécessaire.
Gorge du tambour : Le pas de la gorge t = d + 2 à 3 mm. La profondeur de gorge h ≥ 0,35d. Le rayon de fond de gorge R = 0,53d. Une gorge de dégagement doit être prévue à chaque extrémité du tambour, avec une largeur ≥ 2 fois le diamètre du câble métallique.
Critères de mise au rebut du tambour
Le tambour doit être mis au rebut si l'une des conditions suivantes est remplie : ① l'usure de la paroi atteint 20 % de l'épaisseur d'origine ; ② la profondeur d'usure de la gorge atteint 15 % du diamètre du câble métallique ; ③ apparition de fissures sur le tambour (quelle qu'en soit la longueur) ; ④ déformation par flexion de l'arbre de tambour dépassant la valeur admissible de conception ; ⑤ rupture du rebord du tambour.
Tableau comparatif des paramètres du tambour
| Paramètre | Tambour coulé | Tambour soudé |
|---|---|---|
| Matériau | Fonte grise HT200 / HT250 | Tôle d'acier Q235B / Q345B |
| Diamètre applicable | ≤ 1 200 mm | > 1 200 mm |
| Épaisseur de paroi | 1/15 à 1/20 du diamètre | 1/24 à 1/30 du diamètre |
| Masse | Élevée | Réduite de 30 % à 50 % |
| Risque de défauts | Défauts de fonderie possibles | Aucun défaut de fonderie |
| Câble Métalliquediamètre | M5Tambour D | M6Tambour D | épaisseur de paroi(Coulée) | épaisseur de paroi(soudage) | gorge du câble Pas | recommandé Capacité de Levage |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 11mm | 220 | 275 | 14 | 10 | 13~14 | ≤1t |
| 15mm | 300 | 375 | 18 | 12 | 17~18 | ≤2.5t |
| 20mm | 400 | 500 | 24 | 16 | 22~23 | ≤5t |
| 24mm | 480 | 600 | 28 | 20 | 26~27 | ≤10t |
| Crochet Norme | Tambour D/d Selon le pays Niveausélection de premier niveau, prolongation Câble Métalliquedurée de vie | |||||
Questions fréquentes sur le tambour
Q : Quelles sont les précautions à prendre pour l'enroulement multicouche ?
A : Lors de l'enroulement multicouche, le câble métallique subit des compressions et des frottements aux points de croisement entre les couches, ce qui accélère son usure. La norme exige que la hauteur des rebords du tambour pour enroulement multicouche soit ≥5 fois le diamètre du câble métallique, et qu'un guide-câble soit obligatoirement installé. Le nombre de couches ne doit pas dépasser 4 (âme en fibre) ou 5 (âme en acier). Le tambour du palan électrique CD1 de Kelude utilise une conception à 2 couches d'enroulement, sans guide-câble nécessaire.
Q : À partir de quelle usure de l'épaisseur de paroi le tambour doit-il être mis au rebut ?
A : Le tambour doit être mis au rebut lorsque l'usure de l'épaisseur de paroi atteint 20% de l'épaisseur d'origine. Par exemple, pour un tambour coulé d'une épaisseur de paroi de 30 mm, la limite est atteinte à 24 mm. Une usure de la profondeur de gorge atteignant 15% du diamètre du câble métallique impose également la mise au rebut. Toute fissure visible sur le tambour exige une mise au rebut immédiate : la concentration de contraintes au niveau de la fissure peut provoquer une rupture soudaine en service.
Q : Comment déterminer le pas de la gorge du tambour ?
A : Le pas de la gorge est t=d+(2~3) mm, où d est le diamètre du câble métallique. Un pas trop grand allonge le tambour ; un pas trop petit provoque un écrasement du câble entre les spires adjacentes. Le rayon de fond de gorge standard est R=0,53d et la profondeur de gorge h≥0,35d. La rugosité de surface de la gorge doit être Ra≤6,3 μm.
Q : Quel est le rôle des spires de sécurité aux extrémités du tambour ?
A : La norme exige de conserver au moins 3 spires de sécurité (spires de fixation) du câble métallique à chaque extrémité du tambour ; le câble ne doit jamais être entièrement déroulé. Les spires de sécurité garantissent que la plaque de serrage de l'extrémité du câble ne supporte aucune contrainte de traction en service, empêchant ainsi tout dégagement du câble. L'usure du câble métallique au niveau des spires de sécurité est généralement plus rapide : ces zones constituent un point clé de l'inspection quotidienne.
