Technique de la chaîne – Manutention

Mode de travail des chaînes de manutention

Une installation de manutention comprend une roue motrice, comme dans le cas de la transmission de puissance.
L’effort sur la chaîne provient de la masse et des divers frottements de la charge à transporter et de la chaîne elle-même.

Appui de la chaîne

La chaîne peut être soutenue entre les roues de diverses façons :

► la chaîne glisse sur un guide en appui sur le chant de ses plaques

la chaîne glisse sur un guide en appui sur le chant de ses plaques

► la chaîne roule sur un guide en appui sur ses rouleaux ou plus généralement sur ses galets droits ou épaulés

la chaîne roule sur un guide en appui sur ses rouleaux ou plus généralement sur ses galets droits ou épaulés

► la chaîne est soutenue par une ou plusieurs roues folles soit lisses soit dentées en appui sur le chant des plaques ou sur les galets. Configuration utilisée pour le brin mou uniquement. L’appui de la chaîne au niveau du brin tendu et du brin mou ne sont pas forcément identiques.

Appui chant plaques ou galets

Dans le cas d’une installation verticale, on peut éventuellement se passer de tout dispositif de soutien et de guidage de la chaîne qui est alors suspendue sur la roue supérieure généralement motrice.

Nature de la charge

Les charges transportées sont de nature très variée ce qui conduit à une grande diversité des installations de manutention :

► la charge est continue sur toute la longueur du transporteur, cette charge étant :

du vrac (charbon, grains, etc…)

Charge continue, en vrac

des objets distincts mais jointifs (cartons, caisses, etc…)

Charge continue avec objets distincts mais jointifs

► la charge est discontinue. Ce sont des objets répartis plus ou moins régulièrement le long du transporteur

Charge discontinue

Support de charge

Indépendamment de la nature de la charge, celle-ci peut être supportée pendant son transport de différentes façons :
► la charge n’est pas supportée par la chaîne qui n’a alors qu’un rôle de traction. La charge repose sur une surface de guidage sur laquelle elle glisse ou roule. Ce cas se rencontre le plus souvent dans le cas de transport en goulotte de vrac dans lequel la chaîne est noyée.
► la charge est supportée par la chaîne :

• soit directement, généralement grâce aux plaques déportées,
• soit à l’aide de divers accessoires accrochés par l’un des moyens décrits au paragraphe précédent (axes creux, plaques à trous, attaches K, etc).

Parcours

L’origine et la valeur des efforts s’exerçant sur la chaîne dépendent non seulement des modes d’appui de la chaîne et du support de la charge, mais aussi de la nature du parcours de celle-ci :
Parcours rectiligne horizontal (cas le plus simple) :

En principe les efforts de traction sur la chaîne ne proviennent que du frottement :

glissement et/ou roulement des deux brins de la chaîne sur ses guides,
frottement éventuel de la charge sur ses appuis,

De plus, la chaîne est chargée perpendiculairement à sa direction par les masses (chaîne et charge), effort qui peut s’exercer sur les galets.

Parcours rectiligne incliné : Les efforts indiqués précédemment sont à pondérer :

Parcours rectiligne incliné

• aux frottements s’ajoute l’élévation de la masse,
• la masse ne s’exerce que par sa composante normale

Parcours courbe : Les lois de la mécanique permettent de calculer l’effet de la courbure du guide sur le frottement de la chaîne. Celui-ci n’est à prendre en considération que pour de faibles rayons de courbure et de fortes déviations.

 

Parcours mixte : Bien entendu, une même installation peut comporter des secteurs de parcours combinant les configurations décrites.

Parcours mixte

Autres conditions de travail

Différentes conditions de travail peuvent venir s’ajouter aux conditions de base décrites ci-dessus. Il faut en tenir compte lors de la description des conditions d’utilisation de la chaîne (paragraphe suivant). Il s’agit essentiellement de paramètres mécaniques mais aussi de la nature de l’environnement.

Dragage : Un effort supplémentaire s’exerce sur la chaîne lorsque la charge du transporteur s’effectue par dragage comme cela se trouve fréquemment dans les élévateurs à godets.

Dragage
► A-coups : Indépendamment des à-coups pouvant survenir au démarrage, l’arrivée des charges sur le transporteur en marche peut également provoquer des surcharges dont il faut tenir compte.
Torsion : Les efforts exercés sur la chaîne ne doivent pas avoir de composante de torsion. Il n’est pas toujours possible de l’éviter complètement. Il faudra alors en tenir compte.
Effet polygonal : Lorsque le nombre de dents des roues est petit, ce qui est souvent le cas en manutention, leur forme polygonale provoque des oscillations transversales et des variations de vitesse qui peuvent occasionner des surcharges et être prohibitives dans certaines conditions.

 

Vitesse : Les masses en mouvement étant généralement élevées, la valeur moyenne et les variations de la vitesse de la chaîne sont des paramètres importants. Le tableau ci-dessous indique les valeurs de vitesse couramment utilisées dans les principales utilisations des chaînes de manutention.

Transporteur à palettes bois ou métal 0,10 à 0,50 m/s
Elévateur vertical à godets espacés 0,60 à 1,75 m/s
Elévateur incliné à godets espacés 0,60 à 0,95 m/s
Elévateur vertical à godets continu 0,30 à 0,70 m/s
Elévateur incliné à godets continu 0,15 à 0,40 m/s
Transporteurs à barettes 0,10 à 0,60 m/s
Elévateur à balancelles 0,10 à 0,30 m/s
Transporteur à racloirs 0,20 à 0,50 m/s

Environnement : Il n’est pas rare que les chaînes de manutention travaillent dans un environnement difficile. Il s’agit généralement d’agression chimique (humidité, vapeurs acides, etc) et de conditions de température (haute ou basse). Voir le paragraphe 2 sur les traitements préconisés.

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