Lorsqu'il s'agit de choisir le bon convoyeur à chaîne à rouleaux, comment garantir des performances et une fiabilité optimales ? Cet article fournit un guide complet sur les facteurs clés à prendre en compte, du type et des dimensions du convoyeur au pas de la chaîne et à la sélection des pignons. Il propose des conseils pratiques pour équilibrer les coûts, la durabilité et l'efficacité, afin que votre système de convoyage réponde à des besoins opérationnels spécifiques. À la fin, vous saurez comment choisir un convoyeur qui minimise les temps d'arrêt et maximise la productivité.
Les concepteurs doivent choisir l'un des deux types de modes de transport suivants :
(1) Le produit est entièrement supporté et transporté par la chaîne et les accessoires. Les convoyeurs de type support, de type jupe, de type goulotte, de type lattes, de type barres transversales et de type plancher appartiennent tous à cette catégorie.
(2) Le produit glisse le long de la surface du convoyeur sous la poussée de déflecteurs ou d'autres accessoires, la chaîne ne supportant pas le produit transporté. Les convoyeurs à poussée et à raclettes appartiennent à cette catégorie.
Le choix final du type de convoyeur dépend également des conditions suivantes :
Pour les convoyeurs peu courants ou complexes, il est essentiel de consulter les fabricants de chaînes à rouleaux, car une plus grande expérience est nécessaire pour faire un meilleur choix dans de tels cas.
Le convoyeur doit avoir une largeur suffisante pour placer des articles ou transporter des matériaux, ainsi qu'un espace en hauteur suffisant pour permettre le passage des accessoires, des équipements et des articles transportés. En même temps, il doit y avoir suffisamment d'espace en hauteur pour que les accessoires et les équipements déchargés puissent être renvoyés. Les concepteurs doivent soigneusement prendre en compte toutes les restrictions liées aux conditions physiques avant de déterminer la taille du convoyeur à chaîne.
La longueur du convoyeur dépend de la résistance au frottement de la chaîne de traînage et du poids du produit transporté, ainsi que de la limite de puissance nominale de la chaîne. Plus la longueur du convoyeur est grande, plus la force de traction requise est importante et plus la capacité de charge relative du produit transporté est faible.
L'entraxe de l'arbre d'entraînement est généralement égal à la longueur du convoyeur, mais il est parfois plus long car les dispositifs auxiliaires de chargement et de déchargement placés aux deux extrémités du convoyeur nécessitent un entraxe plus important.
Tout processus de chargement d'un convoyeur doit être aussi souple que possible pour éviter les chocs. Si possible, le chargement du convoyeur doit être effectué à l'aide de méthodes de positionnement et de glissement afin de réduire les fluctuations dues aux secousses et au chargement brutal. Les goulottes ou les trémies utilisées pour charger le convoyeur doivent être placées autant que possible au milieu des deux chaînes du convoyeur, sinon un côté de la chaîne risque de s'user plus vite que l'autre.
La capacité de transport est la quantité de matériel (en poids ou en nombre) qu'un convoyeur transporte dans une unité de temps, et elle est calculée à l'aide de la formule suivante :
Wc=60WS
Où
La capacité de transport requise détermine la vitesse de transport, qui est limitée par le type de produit transporté, la méthode de transport et les méthodes de chargement et de déchargement.
Les utilisateurs ont parfois besoin d'arrêter temporairement le transport d'articles sans arrêter le convoyeur, ce qui nécessite un espace d'accumulation. Les espaces d'accumulation sont souvent utilisés dans les convoyeurs à poussoir et à raclettes.
En utilisant un certain dispositif pour soulever les marchandises ou abaisser la chaîne, les marchandises sont placées sur la plate-forme ou la bande fixe, tandis que la chaîne de transport située en dessous des marchandises continue à fonctionner normalement. Le fait de suspendre les marchandises de cette manière n'augmente pas la tension de la chaîne, mais la réduit au contraire.
Les convoyeurs à lattes comportent parfois des sections d'accumulation, dans lesquelles le dispositif maintient les marchandises en place pendant que la bande transporteuse glisse sous les marchandises. L'arrêt des marchandises de cette manière augmente considérablement la tension de la chaîne, c'est pourquoi la section d'accumulation doit être aussi courte que possible. Les convoyeurs à fonctionnement continu génèrent beaucoup de chaleur lors de la mise en attente des marchandises, c'est pourquoi le temps de mise en attente doit être aussi court que possible.
Les chaînes à rouleaux de précision avec accessoires sont souvent utilisées dans les convoyeurs. Ces chaînes et les accessoires standard utilisés sont indiqués dans la norme ASME B29.1. Certains fabricants proposent des chaînes à rouleaux de précision pour les convoyeurs à plaques latérales droites. Les chaînes à rouleaux de précision sont généralement utilisées lorsque la taille des pignons est limitée ou lorsqu'une grande souplesse de transmission est requise.
Les chaînes à rouleaux à double pas pour convoyeurs sont également utilisées dans les convoyeurs. Ces chaînes et les accessoires standard utilisés sont présentés dans la norme ASME B29.4. Les chaînes à rouleaux à double pas pour convoyeurs ont des plaques latérales droites, avec des rouleaux disponibles en petits et grands diamètres.
Les chaînes à rouleaux de petit diamètre sont généralement utilisées dans les convoyeurs verticaux ou les convoyeurs à courte distance, où la chaîne se déplace en glissant le long du bord de la plaque de la chaîne. Les chaînes à rouleaux de grand diamètre sont généralement utilisées pour le transport sur de longues distances afin de réduire la force de frottement.
Les chaînes à axes creux sont presque exclusivement utilisées dans les convoyeurs à barres transversales. Les chaînes à axes creux existent également en version à pas simple et à pas double, avec des rouleaux disponibles en petits et grands diamètres.
La sélection des chaînes de convoyeurs est généralement basée sur la charge de travail, la charge de travail de la chaîne correspondant au pas. En outre, la taille des produits transportés et l'espace requis pour les accessoires sont également limités par le pas. Les chaînes à pas court (35-80) sont généralement utilisées pour les convoyeurs à courte distance ou lorsqu'un fonctionnement en douceur est requis. Les chaînes à grand pas (100-200, ou c2040-c2160) sont généralement utilisées pour les convoyeurs à longue distance avec des vitesses relativement faibles.
La figure 1 présente quelques accessoires spécialisés, tandis que les figures 2 et 3 illustrent l'utilisation des accessoires.
La figure 2 montre l'installation des attaches pour les chaînes à une rangée. Sur le côté gauche de la figure, des blocs en V sont fixés à l'aide des attaches A-1 et M-1, qui sont souvent utilisées pour transporter des objets cylindriques. Les images du haut et du milieu de la partie centrale de la figure montrent des chaînes avec des rouleaux fixés à l'aide d'attaches M-1 et D-1. Les rouleaux installés avec des attaches M-1 permettent aux objets transportés d'exercer une "pression" sur la chaîne pour un contact par friction de roulement, tandis que les rouleaux installés avec des attaches D-1 servent généralement à soutenir la chaîne par friction de roulement.
L'image inférieure au milieu montre des blocs de caoutchouc installés avec des accessoires D-3, ce qui lui confère une surface de transport à haute friction. L'image en haut à droite montre des cornières reliées à des attaches K-2 pour former des plaques de poussée. L'image en bas à droite montre une chaîne avec des attaches M-2 installées avec des blocs de roulements filetés.
La figure 3 montre trois types de combinaisons de chaînes doubles. L'image de gauche montre des lattes installées avec des attaches A-1. L'image du milieu utilise des attaches M-35 comme espaceurs et localisateurs pour le transport d'articles longs. L'image de droite montre de longs tubes installés avec des attaches D-3 comme surface de transport, ce qui peut également être réalisé avec des chaînes à axes creux et des barres transversales étendues.
En général, les chaînes de transport multiples sont soutenues par des rails ou des rails de guidage. Si la chaîne transporteuse est équipée de rouleaux de grand diamètre, elle est généralement soutenue par les rouleaux qui circulent dans les rails ; si la chaîne transporteuse est équipée de rouleaux de petit diamètre, la chaîne transporteuse à rouleaux repose généralement sur le glissement le long du bord inférieur de la plaque de la chaîne. Lorsque la chaîne transporteuse est équipée de rouleaux de petit diamètre, le bord porteur de la chaîne ne doit pas être soutenu par des rouleaux, car ceux-ci risquent de ne pas tourner et de s'aplatir.
Lorsque l'entraxe de l'entraînement dépasse 80 maillons, le côté retour de la chaîne du convoyeur doit être soutenu, car un côté retour non soutenu qui est trop long s'affaisse et peut augmenter considérablement la tension de la chaîne. En général, la tension de la chaîne est considérablement réduite une fois que le côté retour est soutenu.
En outre, l'affaissement du côté retour peut parfois provoquer des obstructions "collantes" dues à l'usure et à l'allongement, ce qui ne se produirait pas sur des convoyeurs neufs. Le soutien du côté retour peut également réduire les fluctuations et les oscillations.
Dans la plupart des convoyeurs, le retour s'effectue en faisant glisser le bord de la plaque de chaîne sur le rail de guidage ou en faisant glisser les pièces de montage sur la plate-forme. Même pour les chaînes à rouleaux de grand diamètre, le retour s'effectue par glissement sur le rail ou la plate-forme, car les attaches de la chaîne ou leurs pièces de montage empêchent généralement les rouleaux de fonctionner sur le côté retour.
La puissance du convoyeur doit être placée au niveau de l'arbre de tête à entraîner, qui se trouve généralement à l'extrémité de déchargement du convoyeur, de sorte que la chaîne ne présente une tension maximale que du côté du transport lorsque la chaîne du convoyeur fonctionne.
La durée de vie de la chaîne du convoyeur étant fonction de la charge et de la durée de la charge, si le convoyeur est entraîné par l'arbre de queue, les deux côtés de l'ensemble de la chaîne sont soumis à une charge, ce qui raccourcit la durée de vie relative. L'entraînement par l'arbre de queue entraîne également l'accumulation du mou de la chaîne au niveau du pignon de l'arbre de queue (voir figure 4), ce qui peut causer des problèmes de chargement pour le convoyeur ou faire sauter des dents à la chaîne sur le pignon.
La plupart des convoyeurs ont la même taille de pignon à l'avant et à l'arrière. Si la douceur n'est pas recherchée, pour les chaînes à double pas, un pignon de 6 dents effectives peut être utilisé dans les convoyeurs à très faible vitesse. Cependant, plus de 15 dents effectives sont nécessaires pour obtenir un effet de transmission relativement idéal.
Pour les chaînes à pas simple, le pignon doit avoir au moins 15 dents. Lorsqu'une grande douceur est requise, le pignon doit avoir 21 dents ou plus pour réduire l'effet de polygone. Toutefois, si l'espace est limité, le nombre de dents doit être choisi en fonction de l'espace disponible, dans la mesure du possible.
Le durcissement des dents de pignon est principalement envisagé dans les situations suivantes :
Sur les convoyeurs dotés de plusieurs chaînes de transmission parallèles, l'alignement précis des pignons de l'arbre de tête est extrêmement important (voir figure 5). Les pignons doivent être commandés en tant qu'ensemble, reliés par des clavettes pour former une ligne droite, symétriquement appariés et marqués.
Lors de l'installation des pignons de l'arbre de queue, l'un des pignons est fixé à l'arbre à l'aide d'une clavette et tourne avec l'arbre, tandis que l'autre pignon est monté librement sur l'arbre, fixé des deux côtés à l'aide de bagues de retenue, et peut tourner librement sur l'arbre pour équilibrer automatiquement l'usure inégale entre les deux chaînes.
La plupart des convoyeurs ont besoin de dispositifs de tension pour ajuster la tension de la chaîne. Les dispositifs de tension sont des dispositifs qui ajustent l'entraxe de l'arbre, et les convoyeurs installent généralement des dispositifs de tension à l'extrémité de chargement pour ajuster l'allongement de la chaîne dû à l'usure.
Les dispositifs de tension servent également à détendre la chaîne lors de son installation et de son entretien. Le dispositif de tension doit être réglé en fonction de l'état de fonctionnement optimal du convoyeur. Il existe quatre types fondamentaux de dispositifs de tension : à vis, à ressort, à traction par gravité et à suspension de la chaîne. Ces quatre types sont illustrés à la figure 6.
Dans la plupart des convoyeurs à longue distance, la majeure partie de la longueur de la chaîne de retour doit être soutenue. Le poids de la chaîne suspendue ou partiellement suspendue sans support est un facteur qui ne peut être ignoré pour l'ensemble de la tension de la chaîne, car la charge totale sur la chaîne affectera également les calculs de la charge des roulements et des arbres, et la tension accrue de cette partie de la chaîne suspendue n'est pas incluse dans le calcul de la puissance du convoyeur.
Lors de l'utilisation de dispositifs de tension, 30 à 50 maillons de chaîne peuvent être réservés comme longueur non soutenue pour tenir compte de l'allongement dû à l'usure de la chaîne. Cette partie de l'accrochage permet également de s'assurer que le côté mou a une tension suffisante pour éviter des phénomènes tels que le saut de chaîne sous de lourdes charges.
Il convient de prévoir un espace de flèche suffisant pour le côté mou de la chaîne. Si la flèche d'une chaîne à longue portée est trop faible, elle augmentera considérablement la force exercée sur les roulements et la chaîne. La flèche de la chaîne ne doit pas être inférieure à 3% de la longueur de flèche.
Les chaînes à rouleaux subissent des modifications élastiques lorsqu'elles sont soumises à une force. Si la force est inférieure à la limite d'élasticité de la chaîne, celle-ci peut presque se rétracter jusqu'à sa longueur d'origine une fois la force extérieure supprimée. L'allongement élastique est calculé à l'aide des deux formules suivantes :
Pour les chaînes à pas unique d=0,15PC/12500p².
Pour les chaînes à double pas d=0,15PC/3125p².
Où
L'allongement élastique des convoyeurs à longue distance est plus important. Lorsque la longueur de transport dépasse 20 pieds, quel que soit le produit transporté, l'allongement élastique doit être calculé et l'erreur de calcul ne doit pas dépasser 0,5 pouce. L'allongement élastique doit également être calculé lorsque la chaîne est utilisée pour un pas précis.
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