Déterminer la vitesse et l'accélération d'une chaîne porte-câbles

La vitesse et l'accélération d'une chaîne porte-câbles se déduisent du mouvement de votre machine : la distance parcourue par la partie mobile et en combien de temps. Vous comparez ces deux valeurs aux limites du type, pour l'installation que vous utilisez. Une chaîne porte-câbles qui supporte 10 m/s en autoportant n'en atteint souvent qu'un quart en glissant. Qui ne regarde que les dimensions intérieures et la course en oubliant la vitesse choisit une chaîne qui convient sur le papier et s'use vite dans la pratique.

De quelles vitesse et accélération parle-t-on pour une chaîne porte-câbles ?

Les limites indiquées dans les données du fabricant concernent le point mobile (entraîneur), l'extrémité qui se déplace avec la machine. La vitesse du point mobile est donc la vitesse de votre machine. La courbe de la chaîne se déplace à la moitié de cette vitesse, mais vous n'avez pas à en tenir compte dans vos calculs.

• Vitesse (m/s) : la vitesse maximale atteinte par la machine pendant le mouvement.
• Accélération (m/s²) : la rapidité avec laquelle la machine atteint sa vitesse et freine. À titre de comparaison : 1 g correspond à environ 9,81 m/s².

Chaque type comporte deux jeux de limites dans les données : l'un pour l'application autoportante, l'autre pour l'application glissante. Votre configuration dépend surtout de la course. Lisez d'abord autoportant ou glissant, car ce choix détermine les limites applicables.

Quelle est la vitesse maximale d'une chaîne porte-câbles ?

Cela varie fortement selon la série et la configuration. Quelques exemples de notre gamme :

Trois points ressortent. La QUANTUM est conçue pour des vitesses et des accélérations très élevées, par exemple avec des moteurs linéaires, mais uniquement en autoportant. La TKHP est au contraire conçue pour de longues courses glissantes à grande vitesse, comme sur les ponts roulants. Et les chaînes en acier comme la S/SX sont robustes et résistantes à la chaleur, mais pas prévues pour des mouvements rapides.

Les valeurs sont des maxima. Avec un faisceau de câbles lourd ou près de la limite de course, calculez de préférence avec une marge, ou choisissez un type plus lourd.

SérieQUANTUM®Chaîne porte-câbles légère et extrêmement silencieuseVoir la série

Comment calculer la vitesse et l'accélération de votre machine ?

La vitesse figure souvent dans la spécification de la machine ou de l'entraînement. Si vous ne disposez que de la course et du temps par mouvement, calculez-la vous-même. Pour un mouvement qui accélère jusqu'à mi-course puis freine (sans phase à vitesse constante), deux formules simples s'appliquent :

• Vitesse maximale = 2 × course ÷ temps
• Accélération = 4 × course ÷ temps²

Si la machine parcourt une partie de la course à vitesse constante, la vitesse maximale est inférieure à ce résultat et l'accélération supérieure. Si vous connaissez la vitesse et l'accélération de l'entraînement, utilisez ces valeurs : elles sont plus précises qu'une estimation à partir du temps de cycle.

Attention : la course de la chaîne porte-câbles correspond à la course de la machine. La longueur de la chaîne elle-même est autre chose. Vous la calculez avec calculer la longueur de votre chaîne porte-câbles.

Exemple de calcul 1 : un portique rapide sur 1,5 mètre

Un portique déplace une pièce sur 1,5 m en 0,6 s, sans phase à vitesse constante.

• Vitesse maximale : 2 × 1,5 ÷ 0,6 = 5 m/s
• Accélération : 4 × 1,5 ÷ 0,6² = 4 × 1,5 ÷ 0,36 = 16,7 m/s²

Avec une course de 1,5 m, l'installation est autoportante. Une UNIFLEX Advanced UA1455 admet en autoportant 10 m/s et 50 m/s², et reste autoportante jusqu'à 4,8 m de course. Cela convient largement. Une S/SX0650 en acier admet en autoportant 2 m/s et 3 m/s². Elle est donc exclue ici, aussi robuste soit-elle par ailleurs.

Si le même mouvement est deux fois plus rapide, en 0,3 s, la vitesse double à 10 m/s et l'accélération est multipliée par quatre : 66,7 m/s². L'UA1455 atteint alors sa limite de vitesse et dépasse sa limite d'accélération. Il faut alors passer à une série comme la QUANTUM.

Exemple de calcul 2 : un chariot sur 40 mètres

Un chariot parcourt 40 m à une vitesse maximale de 4 m/s. Cette course est trop longue pour être autoportante, la chaîne glisse donc dans une goulotte.

• Une UA1455 fonctionne en glissant jusqu'à 120 m, mais ne supporte en glissant que 2,5 m/s. Elle est écartée.
• Une M0950 fonctionne en glissant jusqu'à 260 m et supporte en glissant 8 m/s et 20 m/s². Elle convient, avec de la marge.
• Pour des courses plus longues ou des vitesses plus élevées, la TKHP90-R est une option : glissante jusqu'à 1 500 m, 10 m/s et 50 m/s².

Cet exemple montre pourquoi, en application glissante, il faut toujours lire la colonne glissante. Qui voit les 10 m/s autoportants de la UA1455 sans regarder plus loin choisit une chaîne qui s'usera trop vite sur ce chariot. Pour en savoir plus sur les longues courses, lisez chaîne porte-câbles pour une longue course.

Le configurateur de chaînes porte-câbles effectue cette vérification pour vous. Vous saisissez la course, la vitesse et l'accélération, et le configurateur indique pour chaque type s'il convient, en application autoportante comme glissante. Les types trop lents sont écartés, avec la raison indiquée.

Que se passe-t-il si votre chaîne porte-câbles va trop vite ?

Une chaîne qui fonctionne au-delà de ses limites ne casse pas immédiatement. Elle s'use plus vite et change de comportement. Ce que nous constatons en pratique :

• Plus de bruit et de vibrations : les maillons retombent plus fort au déroulement. Le phénomène est expliqué sous chaîne porte-câbles silencieuse.
• Battement : une chaîne autoportante qui freine brusquement oscille puis retombe sur elle-même.
• Usure des surfaces de glissement : sur une chaîne glissante, les patins de glissement et la goulotte s'usent plus vite.
• Sortie de la goulotte : à forte accélération, une chaîne glissante peut se soulever et sortir de la goulotte.
• Câbles qui glissent : à chaque démarrage et arrêt, les câbles tirent sur leur décharge de traction. S'ils ne sont pas bien fixés, ils se déplacent dans la chaîne et cassent plus tôt.

Vous reconnaissez l'un de ces signes sur une machine existante, et la machine a récemment été réglée plus rapide ? C'est un bon premier suspect.

La vitesse et l'accélération influencent-elles aussi les câbles ?

Oui. Les câbles suivent le mouvement de la chaîne et subissent les mêmes démarrages et arrêts. Avec des accélérations élevées et de nombreux mouvements par jour, il vous faut des câbles conçus pour le mouvement en chaîne porte-câbles, d'une classe adaptée à votre course et au nombre de cycles. Le Sélecteur de câbles vous permet de chercher un câble flexible par type, conducteurs, course et cycles. Les propriétés qui comptent sont expliquées dans quels câbles dans une chaîne porte-câbles.

Fixez bien les câbles aux deux extrémités et maintenez le taux de remplissage sous 85 %. Lors d'un démarrage brusque, ils ne peuvent alors pas heurter les autres câbles ni les maillons.

Quelles informations fournir pour demander une chaîne porte-câbles ?

Avec ces informations, nous pouvons tenir compte immédiatement de la vitesse et de l'accélération :

1. (01)La course de la machine
2. (02)L'installation : horizontale, verticale, autoportante ou glissante, si vous le savez déjà
3. (03)La vitesse maximale en m/s
4. (04)L'accélération en m/s², ou la course et la durée par mouvement
5. (05)Les câbles et flexibles à intégrer, avec leur diamètre et leur poids si vous les connaissez

Si vous ne connaissez pas précisément la vitesse ou l'accélération, indiquez le temps de cycle. Wisman vérifie gratuitement le choix. Vous pouvez aussi demander directement un devis pour une chaîne porte-câbles.

Questions fréquentes

À quelle vitesse une chaîne porte-câbles peut-elle se déplacer ?

Cela dépend du type et de la configuration. Dans notre gamme, les limites en application autoportante vont de 2 m/s pour les chaînes en acier à 40 m/s pour la QUANTUM Q040. En application glissante, elles se situent généralement entre 0,8 et 10 m/s. La valeur pour votre type figure sur la page de la série et dans le configurateur.

Pourquoi la vitesse admissible est-elle plus faible en glissant qu'en autoportant ?

Sur une chaîne glissante, le brin supérieur repose sur le brin inférieur et glisse dessus. Ce frottement et l'usure des surfaces de glissement augmentent avec la vitesse. C'est pourquoi les limites en glissant sont plus basses pour la plupart des types. Des séries comme la TKHP et la série M sont conçues pour se déplacer vite même en glissant.

Comment calculer l'accélération si je ne connais que le temps de cycle ?

Pour un mouvement qui accélère jusqu'à mi-course puis décélère, l'accélération vaut 4 × course ÷ temps². Pour 1,5 m en 0,6 s, cela donne 16,7 m/s². Si le mouvement comporte une phase à vitesse constante, l'accélération est plus élevée.

Une chaîne porte-câbles en acier convient-elle aux vitesses élevées ?

Généralement non. Les chaînes en acier sont conçues pour les faisceaux lourds, la chaleur et les environnements difficiles. Dans nos données, leurs limites en autoportant se situent entre 2 et 5 m/s environ. Pour des mouvements rapides, choisissez une série en plastique.

Et si ma machine est réglée pour aller plus vite ?

Vérifiez alors à nouveau que la chaîne reste dans ses limites de vitesse et d'accélération. Une chaîne qui avait de la marge peut, après un réglage plus rapide, se trouver à sa limite ou au-delà. Envoyez-nous les nouvelles valeurs, nous refaisons le calcul.

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