Fonction roulement

La connaissance des charges et des conditions d'utilisation :
type de mouvement, vitesse, accélérations, température,
milieu ambiant, ect. permet de concevoir et dimensionner la fonction "ROULEMENT"
de la couronne d'orientation.

Les efforts appliqués sont transmis d'une bague à l'autre par l'intermédiaire
du chemin de roulement de manière suivant leurs natures.

Pour dimensionner le chemin de roulement, nous définissons la charge
équivalente à l'ensemble des efforts extérieurs dans les zones les plus sollicitées.
Ces efforts sont affectés de coefficient en fonction de l'application, de la manière dont ils sont exercés, ect.
On distingue:
• Le facteur d'application KA
• Le facteur d'utilisation KU
• Le facteur de sécurité KS

Le facteur d'application KA est un coefficient prenant en compte la spécificité de l'application vis à vis de l'élément couronne d'orientation. Ce facteur est établi en fonction de l'expérience ROLLIX. Il est défini dans le tableau "FACTEURS D'APPLICATION".

Le facteur d'utilisation KU se définit selon les modes de fonctionnement particuliers: vibrations, chocs, surcharges occasionnelles ou accidentelles, ect. Il prend la valeur 1 par défaut.

Le facteur de sécurité KS se définit à partir de critères normatifs ou réglementaires: FEM, LLOYDS, API... pour les applications présentant ce genre d'existences. Il prend généralement la valeur 1, car le concepteur du mécanisme doit inclure les coefficients réglementaires dans le calcul des charges appliquées à la couronne.

MACHINES

Vitesse
Moyenne
tours/min

Facteurs d'application KA

MACHINES

Vitesse
Moyenne
tours/min

Facteurs d'application KA

Benne
1.5

1.65
Grue tour rotation basse
1

1.80

Chariot manutention fourche
1

1.35
Grue tour rotation haute
1

1.65

Chariot manutention roue
1.5

1.50
Malaxeur béton
5

2.40

Chaumard
0.8

1.35
Manège forain
5

2.40

Compacteur
2.5

1.80
Nacelle élévatrice
1

1.50

Décanteur (traitement eaux épuration)
0.6

1.35
Pelle câble
2

1.65

Dragline
1.5

1.65
Pelle hydraulique
2.50

2.00

Engin minier creusement
1.5

2
Plateau tournant lent
1

1.35

Éolienne (mat ou pylône)
0.8

1.65
Pompe à béton
1.5

1.65

Grue bord chargement
1

1.65
Positionneur de soudure
0.8

1.35

Grue bord service
0.8

1.35
Potence
1

1.35

Grue camion
1

1.50
Radar lent
1

1.35

Grue crochet
1.5

1.80
Radar rapide
5

2.40

Grue ferroviaire
1

1.50
Radiologie lente
1

1.35

Grue forestière
1.5

1.80
Robotique
3.5

1.65

Grue grappins
1.5

1.80
Scanner rapide
3.5

1.65

Grue mobile télescopique
1.5

1.65
Tourelle armement
1.5

1.50

Grue mobile treillis
1

1.50
Treuil enrouleur câble
2

1.65

Grue offshore
1

1.80
Vibreur de compactage
2.5

2

Grue portuaire
1

1.65

Ces facteurs sont déterminés de façon statistique à partir d'un grand nombre d'expériences dans chaque type d'application.

Les paramètres standard retenus sont les suivants:
• Durée de service : 6000 heures
• Travail dans un milieu climatique normal
• Application conventionnelle (et non spécifique).

Sélection de la couronne en fonction de la capacité

La capacité de charge d'une couronne d'orientation est calculée selon ses performances en fonction :
• de son enveloppe géométrique,
• de la nature des matériaux constituant les bagues,
• des traitements thermiques réalisées
• de la nature, du nombre et de la dimension des corps roulants,
• des paramètres de contact des corps roulants

La courbe de capacité maximale admissible est tracée sur un graphique dont l'axe Ox porte la charge axiale équivalente et l'axe Oy le moment de renversement. Par simplification, elle est représentée par une droite appelée "COURBE LIMITE"

Le dimensionnement de la couronne s'effectue en comparant le point représentatif des chargements par rapport à cette courbe. Ce point appelé "point d'application" a pour coordonnées :
• sur l'axe horizontal : Px = Feq . KA . KU . KS
• sur l'axe vertical : Py = MT . KA . KU . KS

Dans tous les cas, le point d'application P doit se trouver au-dessous de la courbe limite
(Voir croquis 1 ci-dessous)

Durée de service

De nombreux facteurs extérieurs à la couronne exercent une influence très importante sur sa durée de service.
On peut citer entre autres :
• la qualité géométrique des supports,
• la déformation des structures sous les charges,
• les conditions climatiques et l'environnement,
• la qualité de la maintenance en service,
• les conditions d'utilisation:
l'exposition répétée à des chocs, des vibrations ou des mouvements brusques ou saccadés peut réduire notablement la durée prévue. (Voir croquis 2 ci-dessous)

KT = OL / OP
Une estimation de la durée de service théorique pourra être obtenue en comparant la capacité utilisée par rapport à la limite : appelons KT le rapport OL / OP.

Une estimation de la durée de service D, peut être obtenue en utilisant le graphique
(voir croquis 3) :

Influence de la vitesse de rotation
La durée de service D, estimée dans le graphique (voir croquis 4) est valable seulement pour les applications dont la vitesse de rotation est lente : 1 tour/minute.

Lorsque la vitesse est différente, il faut multiplier la valeur obtenue par le facteur de vitesse KV selon le graphique (voir croquis 4).

D(n) = KV x D
Pour les applications dont les mouvements de rotation sont alternatifs, on prendra :