Principe de la variation de portée d'une grue portuaire
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Principe de la variation de portée d’une grue portuaire Hydraulique Page 1 La variation de l’angle -α- formé par la flèche et l’horizontale engendre la variation de portée du crochet de levage. L’angle -α- varie de 20° à 80° soit environ 60°. La flèche de 30tonnes est mue au moyen d’un vérin hydraulique dont la course de travail atteint les 4mètres. Lorsque la grue est à vide (aucune charge pendue au crochet) les efforts engendrés sur le vérin de manœuvre sont directement liés au poids propre de l’équipement. 30t
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La variation de langle -- form par la flche et lhorizontale engendre la variation de porte
du crochet de levage. Langle -- varie de 20 80 soit environ 60. La flche de 30tonnes est mue au moyen dun vrin hydraulique dont la course de travail atteint les 4mtres.
Lorsque la grue est vide (aucune charge pendue au crochet) les efforts engendrs sur le vrin de
manuvre sont directement lis au poids propre de lquipement.
30t
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Lorsque la grue est en charge les efforts sur le vrin nvoluent que trs peu grce au moufle
des cbles de levage. Il cre un couple inverse celui de la charge et tend quilibrer les
efforts sur le vrin de manuvre (voir courbes du graphe ci-dessous)
Les valeurs reprsentes par le graphe ci dessus sont estimes partir dpure et ne tiennent
pas compte des conditions climatique ni dynamique des masses en mouvement.
Elles sont tout de mme suffisamment prcises pour apprhender le fonctionnement.
A vide :
Courbe de leffort engendr par les poids propres.
En charge :
Courbe de leffort gnr par les poids propres et la charge maximum de 28.5t autorise pour
la pote maximum de 50m.
Si la charge volue pour atteindre la capacit maximum de la grue (100t) il est envisager que
leffort rsultant qui agit sur le vrin de manuvre change de sens et provoque une traction
sur la tige.
Un autre cot positif du systme dquilibrage du moufle des cbles de levage est mis en
vidence par le graphe ci-dessous.
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Variation de la hauteur de la charge en fonction de la porte.
-Lcartement entre les poulies de tte de flche et celles de queue de pie permet la variation
de longueur des cbles de levage lorsque la flche se dploie .Cette variation de longueur
compense la variation de hauteur des poulies de tte de flche et provoque le dplacement
quasiment horizontal de la charge.
Ce qui accrot considrablement la scurit et les cycles de dchargement.
La manuvre de la flche est assure par un vrin hydraulique quip dun bloc for de
distribution.
Lhuile dalimentation est fournie par deux pompes tandem dbit variable. Elles sont
commandes par pression pilote et rguls en puissance. Leur moteur lectrique
dentranement dlivre une puissance de 160Kw 1480tr/min.
Le dbit de refoulement disponible atteint 564l/min. Il est influenc par la pression de service.
La vitesse linaire du vrin nest donc pas constante tout au long de la course.
Elle sadapte en fonction de leffort rsistant afin dinterdire tout dpassement de la puissance
installe.
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La course totale de relevage de la flche est ralise en 53s. Dont 31s sont utilises de 50m
34m ; et 18s de 34m 11m.
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Variation de la porte de levage en fonction de la course du vrin
La vitesse moyenne horizontale de la charge est donc de 0.73m/s.
La lecture du graphe ci-dessus indique une vitesse rduite dans la zone de porte maximum
(50m). Cette diminution est lie la cinmatique du mcanisme, et au systme de rgulation
puissance des pompes installe, qui restreint le dbit dalimentation du vrin en fonction de
leffort rsistant.
(Puissance installe dentranement 160kw)
Bloc for dalimentation et contrle de la variation de porte
Position repos
Le bloc for reprsent ci-dessus sert lalimentation et au contrle du vrin de manuvre.
La section annulaire (cot tige) est raccorde lorifice -A-, la section pleine (cot piston)
lorifice -B-
Les lectro distributeurs -Y22-, -Y27-, -Y28-, -Y29- assurent le pilotage des clapets logiques
de direction. Ils aiguillent le dbit dhuile dans les chambres du vrin.
Le solnode -Y11- commande proportionnelle permet le contrle de la vitesse de rentre et
de sortie du vrin de manuvre
La gnration du dbit est fournie par la pompe tandem en circuit ouvert quipes dune
rgulation trois tages (dbit, pression, puissance)
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Le clapet logique reprsent ci-dessus rempli la fonction dun lectro distributeur 2 voies 2
positions normalement ferm
La position du clapet de llment en cartouche 2voies est lie la pression :
Il y a trois sections dterminantes pour dfinir la position du clapet logique
-la section -SA- du sige du clapet considre comme section de rfrence 100%
-la section -SB- lorifice -B- qui reprsente ici 50% de la section -SA-
-la section -SX- cot ressort qui est la somme de SA+SB=150% de -SA-
Il sensuit par consquent
Que les sections -SA- et -SB- agissent dans le sens de louverture et que la section -SX- plus
la force du ressort dans celle de la fermeture. Le sens daction de la force rsultante des forces
douverture et fermeture dtermine la position du clapet logique.
Lorsque llment nest soumis aucune pression le ressort maintien le clapet plaqu sur son
sige.
Forces dans le sens de la fermeture : FRSXPb
Forces dans le sens de louverture : SBPbSAPa
Lcoulement sera libre de -A- vers -B- et bloqu de -B- vers -A-
Slecteur de circuit
SB SA
SX
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SX
SB
SA
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LIMITEUR DE DEBIT PROPORTIONNEL
Lappareil, ci-dessus, a t conu pour contrler des dbits importants. Il peut tre utilis pour
une fonction de limitation de dbit (trangleur) ou pour une fonction rgulation de dbit en
combinaison avec une balance de pression.
Cet appareil implant dans le bloc for a une fonction de limiteur de dbit 2 voies (trangleur)
sa course douverture est dtermin par une consigne lectrique.
Il est constitu des lments suivant :
Le couvercle -1- comporte le corps de cartouche -2-, le tiroir dtranglement -3-, le capteur de
recopie -7-, le systme de pilotage -4-, et le solnode effet proportionnel -5-.
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Le dbit circule de -A- vers -B-. Lhuile de pilotage est prleve sur lorifice -A- et achemine
au systme pilote -4- par le canal -x-. Son drainage est vacu par lorifice -y- il doit autant
que possible seffectuer sans retenue vers le rservoir.
Pour une valeur de consigne gale zro, le solnode effet proportionnel -5- nest pas
excit, la pression de lorifice -A- agit, travers le conduit de pilotage -x- et le tiroir de
commande -4-, dans la chambre du ressort -10-, il stablit un quilibre de pression de part et
dautre du clapet dtranglement -3-, la force du ressort -10- situ dans le logement suprieur
maintient le clapet sur son sige en position ferme.
A un signal lectrique dentre (valeur de consigne) correspond une position dfinie du clapet
principal dtranglement. Cette position est saisie par le capteur de position -7- (valeur relle de
la position du clapet dtranglement).
La rgulation de la boucle dasservissement sur lamplificateur -6- compare la valeur relle
la valeur de consigne et dtermine un signal derreur de position.
Sil y a erreur :
a) clapet de rglage insuffisamment ouvert
Le solnode effet proportionnel -5- reoit un signal dentre corrig et modifie la position
du tiroir de commande -4- vers le bas en comprimant le ressort -11-.
Les effets combins des sections dtranglements -8- et -9- engendrent une pression dans le
logement du ressort -10- qui dtermine la position du clapet dtranglement -3- en fonction de
la consigne affiche.
b) clapet de rglage trop ouvert
Le solnode effet proportionnel -5- reoit un signal dentre corrig et modifie la position
du tiroir de commande -4- vers le haut en librant le ressort -11-.
Les effets combins des sections dtranglements -8- et -9- engendrent une pression dans le
logement du ressort -10- qui dtermine la position du clapet dtranglement -3- en fonction de
la consigne affiche.
Les graphes ci-dessous reprsentent le dbit qui circule de -A- vers -B- lorsque lappareil est
pleinement ouvert pour diffrente valeur de -P-
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Rentre du vrin
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Sortie du vrin
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