Comment dimensionner et choisir une bande transporteuse à câbles d'acier : un guide pratique étape par étape

Les courroies à câbles d'acier cèdent rarement à cause de la faiblesse des câbles eux-mêmes. La rupture est plutôt due à un choix de qualité de câble avant de connaître la tension requise, ou à une poulie dimensionnée à partir d'un tableau prévu pour les courroies textiles. L'acier a rempli sa fonction, mais pas les choix qui l'ont entourée.

La plupart des recherches de câbles d'acier pour convoyeurs commencent de la même manière : l'acheteur souhaite obtenir rapidement une information chiffrée à intégrer à sa commande et à transmettre à l'équipe projet. Nous comprenons parfaitement ce besoin, c'est pourquoi notre première réponse consiste généralement en un court questionnaire plutôt qu'en un prix. Une courroie n'est pas une pièce que l'on trouve dans un catalogue. Il s'agit d'un calcul spécifique à votre convoyeur, et ce calcul n'est valable que si ce dernier est décrit avec précision.

Envoyez-nous les données de votre convoyeur et nous dimensionnerons la bande avec vous.

Nous procédons au dimensionnement selon un ordre précis, et cet ordre est déterminant. Collectez les données de service. Calculez la tension de fonctionnement et la tension de démarrage. Convertissez cette tension en une nuance de câble d'acier avec un coefficient de sécurité approprié. Déterminez la largeur, la nuance de revêtement et la carcasse. Choisissez le diamètre de l'épissure et celui de la poulie compatibles. Vérifiez la transmission et le dispositif de tension par rapport au résultat. Rédigez la fiche technique. Puis, vérifiez l'ensemble du document lors de la réception. Chaque élément est un maillon d'une chaîne, et la solidité d'une chaîne dépend de son maillon le plus faible, celui que vous avez choisi d'omettre.

L'expérience sur le terrain nous a appris que la défaillance visible n'est presque jamais la véritable cause. Une épissure qui s'ouvre au bout de quatorze mois signifie généralement que la courroie a été dimensionnée pour une charge nominale sans marge de sécurité. Un câble qui se fatigue prématurément indique généralement que la poulie était d'un diamètre trop petit pour l'épissure installée. Des gaines déchirées signifient généralement que la goulotte de chargement était mal positionnée et que personne n'a vérifié la zone d'impact avant la commande. On incrimine la courroie, mais la chaîne de dimensionnement s'en tire sans problème.

Voici la procédure que nous utilisons en interne, conçue pour les ingénieurs d'approvisionnement et les responsables de la maintenance des installations, et non pour les concepteurs de convoyeurs. Elle privilégie les données obtenues sur site et à partir de la plaque signalétique du variateur plutôt que des chiffres qui impressionnent uniquement dans un rapport. Sept tableaux de travail suivent, illustrés par un exemple concret, depuis le calcul du tonnage sur une feuille de calcul jusqu'à la fiche technique signée et la courroie adéquate.

Nous fabriquons des courroies depuis 1988 et exploitons aujourd'hui dix lignes de production, dont deux dédiées à la fabrication de courroies à câbles d'acier. Cette expérience nous est précieuse, car les mêmes erreurs reviennent régulièrement. Sur une ligne de traitement de minerai de fer d'une capacité de 1 800 t/h, on nous a demandé de modifier une courroie fournie sous la référence ST1250, montée sur une carcasse de 1 150 mm. La tension maximale mesurée à la poulie de tête dépassait de 22 % la valeur nominale indiquée par le fournisseur initial, et le coefficient de sécurité de l'épissure était proche de 3,4 au lieu des 6,8 prévus. La courroie ne présentait aucun défaut matériel. Elle avait simplement été dimensionnée pour une utilisation qui n'avait jamais eu lieu.

La procédure ci-dessous est celle que nous appliquons en interne.fabricant de bandes transporteusesNous considérons le calcul des tailles comme faisant partie intégrante du produit, et non comme une simple formalité avant la fixation du prix. Il est réalisé à la main dans notre atelier.usine de convoyeurset revérifié par un second ingénieur avant de devenir un engagement écrit. Si vous avez simplement besoin de comprendre la signification d'une note ou d'une classe de couverture, notreRéférence de spécification sur les qualités de courroies à câbles d'acierCet article explique comment ces tableaux sont pris en compte dans la prise de décision.

01Étape 1 : Collecter les données relatives aux droits de douane avant toute demande de devis

Si cette étape est insuffisante, rien ne pourra être récupéré en aval. La fiche technique n'est pas un simple document administratif. Elle constitue la seule référence concrète pour le calcul, et un convoyeur qui fonctionne correctement pendant vingt ans est généralement celui dont la conception a été réalisée avec précision dès le départ par une personne ayant inspecté l'installation au lieu de se contenter de recopier le dossier d'appel d'offres.

Commencez par le convoyeur, et non par la bande. La largeur de la bande, l'angle de la gorge et l'espacement des rouleaux déterminent la capacité et la flèche entre les rouleaux. L'entraxe et la hauteur de levage déterminent la composante de tension due à la pente, souvent le paramètre le plus important sur une longue installation terrestre. La puissance nominale du moteur et l'angle d'enroulement de la poulie déterminent la part de la tension totale pouvant être transmise avant glissement. Ajoutez ensuite les propriétés du matériau, qui déterminent davantage le revêtement que le câble.

Deux valeurs sont souvent négligées. La première est le facteur de surcharge, soit le rapport entre le tonnage moyen et le tonnage de pointe. Les lignes alimentées par goulotte avec trémie de surcharge peuvent atteindre des pics de 20 à 30 % au-dessus du débit nominal pendant plusieurs minutes. Or, une bande transporteuse dimensionnée en moyenne sera sous-dimensionnée précisément au moment où elle sera la plus sollicitée. La seconde est la course utile de la bande tendeuse intégrée à la structure. L'ajout d'une nouvelle course est coûteux. L'estimation initiale est gratuite jusqu'à ce que la bande atteigne sa limite de course.

Nous demandons les données de course avant d'établir un devis. Sur un convoyeur terrestre de 900 m alimentant une cimenterie, le chariot d'origine offrait une course utile de 4,2 m pour une bande qui nécessitait près de 6 m une fois pris en compte l'allongement élastique, le fluage et les deux épissures. L'opérateur avait déjà commandé une bande auprès d'un autre fournisseur.fournisseur de bandes transporteusesLa courroie elle-même était en bon état. C'est la structure qui était défectueuse, et les réparations ont coûté plus cher que la courroie elle-même.

Rédigez la feuille de calcul et faites-la signer par le responsable de la maintenance et le responsable de la production. Lorsque deux services s'accordent sur le tonnage une première fois, les discussions cessent au bout de neuf mois.

02Étape 2 : Calculez la tension de la courroie, et non son numéro.

Le pas du câble, l'épaisseur du revêtement et l'état des bords sont les trois dimensions que contraint réellement un calcul de dimensionnement.

La tension est due à des phénomènes physiques, et non à une table de produits. Sur un convoyeur rectiligne à faible inclinaison, seuls deux facteurs importent : le frottement sur toute la longueur et le poids du matériau et de la bande transportée. Sur un convoyeur à levage important, ce second facteur est généralement prépondérant.

En utilisant l'approche de frottement moyen de type DIN 22101, nous travaillons avec cette forme d'équation :

T_e= f × L × g × (2m_b+ m_je+ q) + (2m_b+ q) × g × H

Ici, L représente la distance entre les centres en mètres, H la hauteur d'ascenseur en mètres._bla masse de la courroie par mètre, m_jeLa masse équivalente des pièces rotatives des rouleaux par mètre est notée , q la masse de matériau par mètre et f le coefficient de frottement. Pour un convoyeur bien aligné et correctement entretenu, équipé de rouleaux adaptés, on part d'une valeur de f = 0,022 et on l'augmente pour les installations sales, mal alignées ou mal lubrifiées. Les valeurs inférieures à 0,018 sont à réserver aux tableaux de données commerciaux.

Le coût du matériau est facile à calculer. À 3 000 t/h et 4,5 m/s, la bande transporte 3 000 divisé par 3 600 divisé par 4,5, soit 185 kg par mètre de bande. Comparons cela au poids de la bande elle-même, d'environ 42 kg/m pour une construction ST1250 de 1 200 mm, et l'on constate immédiatement que la charge provient du convoyeur. Une bande à câbles d'acier est choisie pour sa capacité à supporter cette charge sur une longue portée et à résister à l'épissure, et non parce qu'elle est exotique.

Répartissez ensuite la tension effective entre le brin tendu et le brin mou. Avec une seule poulie motrice, la tension du brin mou est T_edivisé par (e^μθ− 1), et le côté serré est simplement T_eplus T₂L'angle d'enroulement et le frottement de retard déterminent ce rapport, et c'est pourquoi une même courroie peut être confortable sur un convoyeur et limite sur un autre avec un tonnage identique.

Appliquez le calcul à notre exemple. Une bande transporteuse de 1 200 mm de largeur, espacée de 1 200 m et avec une hauteur de levage de 60 m, transportant 3 000 t/h de minerai de fer à 4,5 m/s, donne un coefficient de frottement d'environ 84 kN et un coefficient de levage d'environ 158 kN._eLa force appliquée est d'environ 242 kN. Avec un enroulement à 190 degrés et une poulie déportée à μ = 0,35, la force du côté mou est d'environ 110 kN et celle du côté tendu d'environ 352 kN. En divisant par la largeur, on obtient 294 N par mm de courroie.

Ce dernier chiffre est le seul dont un fabricant de bandes transporteuses ait réellement besoin. Tout ce qui précède concerne les droits de douane. Tout ce qui suit concerne la conformité. Si vous recevez un devis qui passe directement du tonnage à la qualité sans cette étape intermédiaire, vous achetez une supposition du fournisseur plutôt que votre propre convoyeur.

Veillez à ce que le calcul soit précis sur un dernier point. Si vos courroies actuelles sont desconvoyeur industrielPour les courroies en tissu, n'appliquez pas les mêmes habitudes de sécurité qu'aux courroies à câbles d'acier. Les courroies en tissu tolèrent une tension moins ferme et un ajustement moins précis. Une courroie à câbles d'acier est rigide et peu extensible ; sa durée de vie dépendra de la tension au point le plus haut de sa course. Les acheteurs qui passent d'une courroie en tissu à une courroie à câbles d'acier doivent tenir compte de ces différences.courroie transporteuse en caoutchoucLes personnes qui utilisent une construction à câbles d'acier sont souvent surprises de constater à quel point la marge de conception était auparavant cachée à l'intérieur du tissu extensible.

03Étape 3 : Convertir la tension en nuance d’acier et en coefficient de sécurité

Une classe de résistance indique la résistance nominale du câble en newtons par millimètre de largeur de courroie. ST2000 signifie que la carcasse a une résistance nominale de 2 000 N/mm. Cette valeur ne correspond pas à la tension de service. La tension de service est la résistance nominale divisée par un coefficient de sécurité ; c’est ce coefficient qui fait l’objet d’une appréciation pratique.

Les normes DIN 22131 et ISO 15236 constituent la base des pratiques relatives aux câbles d'acier dans la plupart des travaux miniers et portuaires. En fonctionnement stable, nous recherchons un coefficient de corrélation proche de 6,7 entre la résistance nominale et la tension du côté tendu. Nous n'acceptons la limite inférieure de cette plage que pour un convoyeur bien aligné, à démarrage progressif et dont les épissures sont éprouvées. Au démarrage, nous tolérons un coefficient de corrélation d'environ 4,5, car l'accélération introduit une inertie qui disparaît une fois la bande lancée.

Appliquons cela à l'exemple résolu. Une tension latérale de 294 N/mm nécessite une classe nominale de 294 multipliée par 6,7, soit 1 970 N/mm. La ST1600 présente un facteur de 5,4 insuffisant. La ST2000 offre un facteur de 6,8, ce qui est la valeur la plus juste, non pas parce qu'un chiffre plus élevé est forcément meilleur, mais parce que 6,8 se situe dans la plage optimale, contrairement à 5,4. Sur le même entraînement, avec une accélération de 0,15 m/s², la tension initiale atteint environ 342 N/mm et le facteur chute alors à environ 5,9, ce qui est acceptable.

Considérez le tableau comme un filtre, et non comme un menu. Trouvez la première ligne dont la tension de service admissible est supérieure à la valeur calculée, puis vérifiez l'épissure et la poulie en fonction de ce choix. L'erreur de dimensionnement la plus fréquente n'est pas un sous-dimensionnement, mais le surdimensionnement pour tenter de résoudre un problème que le dimensionnement ne peut pas résoudre. Si une courroie cède au niveau de l'épissure, l'utilisation d'un câble de qualité supérieure augmente la tension que l'épissure doit supporter, en plus de la résistance qu'il apporte, et la marge de sécurité reste quasiment inchangée.

Le passage à une catégorie supérieure coûte deux fois plus cher. Une carcasse plus lourde augmente la masse de la courroie, ce qui accroît les deux termes de l'équation de tension et fait donc augmenter à nouveau la catégorie requise. Les acheteurs comparentcourroies transporteuses en grosLes devis pour différentes qualités doivent prévoir une réelle différence de prix entre ST1250 et ST2000, et cette différence doit être justifiée par un calcul de tension plutôt que par une préférence pour un chiffre plus élevé sur l'étiquette.

04Étape 4 : Fixer ensemble la largeur, la qualité de couverture et la carcasse

Une fois la qualité définie, quatre décisions restent à prendre, et elles sont interdépendantes : la largeur, le revêtement supérieur, le revêtement inférieur et la composition. Les choisir une à une, dans l’ordre où elles apparaissent sur une fiche technique, est la principale cause des problèmes de spécifications : une courroie surdimensionnée pour une caractéristique et sous-dimensionnée pour une autre.

Lors d'un long vol terrestre, le choix de la courroie dépend à la fois de la tension de la courroie en pente et de la course de tension.

La largeur est directement liée à la capacité. Prenez le tonnage nominal, divisez-le par la masse volumique apparente et la vitesse de la bande, et vous obtiendrez la section transversale du matériau que la bande doit transporter. Comparez ensuite cette section à la section transversale utile de la goulotte en fonction de la largeur et de l'angle de la goulotte, et prévoyez une marge raisonnable. Charger une bande au-delà d'environ 80 % de sa capacité théorique risque d'entraîner des débordements au niveau des plinthes et un dérapage de la bande sur la pente.

La taille des agglomérats impose une limite inférieure à la largeur. Une règle courante sur le terrain stipule que la largeur de la bande transporteuse doit être au moins trois fois supérieure à la taille du plus gros agglomérat pour les matériaux bruts non calibrés, et au moins deux fois supérieure pour les produits tamisés. Négliger cette règle entraîne des dommages sur les bords, des endommagements des câbles au point de charge et une apparence de revêtement intacte tandis que la zone de jonction se détériore silencieusement. La formation d'une auge est l'autre contrainte de largeur. Les constructions à câbles d'acier très rigides nécessitent une largeur suffisante pour former une auge stable à l'angle du galet tendeur, et les bandes étroites à 45 degrés sont une source connue de contraintes sur les bords.

L'épaisseur du revêtement est une question de résistance à l'usure, et non de choix esthétique. Le revêtement supérieur absorbe les chocs et l'abrasion. Le revêtement inférieur supporte le contact avec la poulie, le galet tendeur et les projections du côté retour ; il est donc rarement judicieux de descendre en dessous de 5 mm, même à la demande d'un client souhaitant gagner du poids. Sur une bande transporteuse ST2000 de 1 200 mm transportant du minerai de fer, on préconise généralement une épaisseur de 6 à 8 mm sur le dessus, en fonction de la granulométrie et de la hauteur de chute, et de 5 ou 6 mm en dessous.

Le choix du composé dépend du matériau plutôt que du tonnage. Un minerai abrasif, sec et grossier nécessite un composé à haute résistance à l'abrasion. Un matériau humide, collant et fin privilégie les propriétés de démoulage et la propreté. Le clinker ou l'aggloméré chaud requiert un composé résistant à la chaleur, et toute installation de manutention souterraine ou fermée exige une construction résistante au feu conforme aux normes locales et aux exigences de l'assureur.bande transporteuse résistante à l'abrasiongamme et lebande transporteuse résistante à la chaleurL'existence de cette gamme de produits est précisément due au fait que ces deux tâches tirent le composé dans des directions différentes.

Vérifiez ensuite l'ensemble par rapport aux composants qui seront en contact avec lui. Les revêtements de goulotte, les caoutchoucs de jupe, les plateaux d'impact et les galets tendeurs interagissent tous avec la courroie que vous venez de décrire, et une courroie qui semble correcte sur le papier peut néanmoins ne pas convenir aux éléments qui l'entourent.guide de sélection des composants de convoyeurNous avons publié des documents qui couvrent cette interface, et cela vaut la peine de patienter dix minutes avant que les spécifications ne soient figées.

Les usines n'achètent presque jamais une courroie seule. Un arrêt pour le remplacement d'une courroie à câbles d'acier implique généralement le remplacement simultané des courroies trapézoïdales des entraînements de concasseurs et de ventilateurs.fabricant de courroies de transmissiongamme et leFabricant de courroies trapézoïdalesLe catalogue associé est souvent cité dans la même demande. Cela n'a rien à voir avec le calcul de la tension. Cela est simplement dû au fait que l'équipe de maintenance est déjà sur place.

05Étape 5 : Dimensionner l’épissure, les diamètres des poulies et la course de tension

C’est cette étape qui distingue une ceinture efficace d’une ceinture simplement assez résistante. Trois éléments sont déterminés ici, et tous trois dépendent du cordon et non des gaines.

Les bandes transporteuses à câbles d'acier sont assemblées par épissure en entrelaçant les câbles sur une longueur définie et en vulcanisant le joint. L'épissure constitue, de par sa conception, le point le plus fragile de la bande et le plus critique. Le pas et le diamètre des câbles déterminent l'espace de travail de l'épisseuse, et la longueur du joint augmente avec la nuance d'acier. Sur une construction ST2000, une épissure mesure généralement entre 1,5 m et 2,2 m de long, et chaque millimètre doit être coupé, nettoyé, disposé et polymérisé sous pression et température contrôlées. Sur site, nous exigeons un rapport d'épissure plutôt qu'une confirmation verbale, car ce qui importe, ce sont le temps et la température de polymérisation, ainsi que la pression effectivement appliquée, et non la longueur du joint fini.

Le diamètre de la poulie est la contrainte suivante, et celle qui est le plus souvent négligée. Les carcasses de câbles en acier tolèrent beaucoup moins bien les fortes courbures que les courroies textiles. La norme DIN 22131 lie le diamètre minimal à l'épaisseur du câble ; en pratique, on recherche un diamètre de poulie motrice au moins 150 fois supérieur à celui du câble, les poulies de renvoi et de tension pouvant avoir un diamètre légèrement inférieur. Un changement de nuance modifie discrètement le diamètre du câble ; augmenter la nuance sans revoir la géométrie des poulies est donc une erreur courante.

La course de tension est le troisième élément à prendre en compte. Les courroies à câbles d'acier présentent une faible élongation, ce qui facilite les épissures et le chanfreinage, mais cela n'empêche pas le chariot de se déplacer. L'allongement élastique initial, d'environ 0,2 à 0,3 % de l'entraxe, est récupéré lors du relâchement de la tension. Le fluage permanent s'ajoute à cet allongement au cours de la première année, et chaque épissure ultérieure consomme une longueur de course équivalente à celle de l'épissure. En ajoutant une marge de sécurité, ce nombre devient conséquent sur les convoyeurs longs. Dans l'exemple présenté, avec 1 200 m d'entraxe, un allongement de 0,25 %, un fluage de 0,1 %, une marge d'épissure de 2 m et une marge de sécurité de 40 %, la course utile est d'environ 8 m.

Les valeurs ci-dessus correspondent à des fourchettes pour les premières études de conception et ne remplacent pas le diamètre de câble indiqué sur le plan du fabricant. Deux fournisseurs peuvent proposer du ST2000 avec des diamètres de câble différents, et le dimensionnement des poulies dépend du plan, et non de la nuance. C'est l'une des raisons pour lesquelles nous préférons examiner le plan du convoyeur avant de confirmer un devis, et c'est pourquoi une étude approfondie est essentielle.distributeur de bandes transporteusesou le moulin le demandera toujours.

Sur un convoyeur portuaire de 1 400 m, nous avons instrumenté le chariot enrouleur pour les dix-huit premiers mois de service. Au bout de six mois, 62 % de la course disponible étaient utilisés, la quasi-totalité durant les trois premiers mois. La course avait été spécifiée uniquement en fonction de l'allongement élastique, sans tenir compte du fluage ni d'un éventuel raccordement. Cette courroie, correctement dimensionnée et raccordée, allait néanmoins atteindre sa limite de course en moins de quatre ans pour des raisons sans rapport avec le câble lui-même.

06Étape 6 : Vérifier le mécanisme d’entraînement, le boîtier de démarrage et le comportement de prise

Une courroie qui fonctionne correctement en régime permanent peut néanmoins céder lors de l'accélération. C'est à ce moment que l'inertie entre en jeu, que le couple moteur est maximal et qu'une conception de transmission défectueuse se manifeste par des traces de glissement sur la courroie défectueuse et une odeur de brûlé près de la poulie.

Commencez par calculer la puissance nécessaire au fonctionnement. Multipliez la tension effective par la vitesse de la bande et divisez le résultat par le rendement de la transmission. Dans l'exemple présenté, 242 kN à 4,5 m/s correspondent à environ 1 090 kW au niveau de la bande. Avec une chaîne de production au rendement réaliste, il vous faudra une puissance installée d'environ 1 250 kW. Si la puissance installée est inférieure, le convoyeur n'atteindra pas sa capacité nominale, ou alors la bande fonctionnera à une température et une charge supérieures à celles prévues par le calcul.

Il faut ensuite tester correctement le cas de démarrage. La tension d'accélération correspond à la masse inertielle de la courroie, du matériau et des pièces en rotation du galet tendeur, multipliée par l'accélération. Avec nos valeurs et une rampe de 0,15 m/s², cela ajoute environ 58 kN. La tension du côté tendu passe donc de 352 kN à environ 410 kN, et le coefficient de sécurité au démarrage chute de 6,8 à environ 5,9. Cette valeur reste dans la plage acceptable, mais c'est aussi la raison pour laquelle un démarrage progressif, un accouplement hydraulique ou un variateur de fréquence est un investissement judicieux pour toute installation avec un câble d'acier long. Ce même contrôle est d'autant plus important sur quatre ou cinq variateurs, car la répartition de la charge entre eux est rarement parfaite et le variateur le moins performant détermine la tension dans sa section.

Tenez également compte du cas de la décélération, surtout pour tout convoyeur équipé d'un élévateur. Une bande inclinée chargée qui s'arrête nécessite un freinage suffisant pour éviter tout retour en arrière, et le couple de freinage doit être suffisamment progressif pour ne pas endommager la jonction. Nous avons vu des bandes inclinées, pourtant parfaitement dimensionnées pour la tension de fonctionnement, être détruites par un frein qui s'est bloqué. Posez-vous la question lors du dimensionnement, et non après le premier incident.

Vérifiez le système de tension de la courroie pendant votre visite. Un système à tension par gravité maintient la tension du brin mou à peu près constante, ce qui est idéal au démarrage et permet à la courroie d'absorber l'accélération sans dérailler. Un système à treuil ou hydraulique à course fixe peut convenir, mais il doit être réglé de manière à ce que la courroie ne soit ni trop tendue par temps froid, ni trop tendue par temps chaud. La course disponible et la course utile sont différentes ; seule l'une d'elles figure sur le schéma.

Enfin, vérifiez les deux éléments géométriques qui réduisent la durée de vie des courroies sans jamais figurer sur leur fiche technique. L'espacement des galets tendeurs et la flèche déterminent la tension minimale que la courroie doit supporter entre les supports. La règle consistant à maintenir la flèche à environ 2 % de l'espacement reste valable pour les courroies à câbles d'acier contenant des matériaux fins. Les courbes verticales imposent un rayon minimal qui augmente avec la tension. Pour une longue ligne horizontale avec une courbe concave, il est nécessaire de vérifier ce rayon en fonction de la tension réelle à cet endroit, et non d'une valeur moyenne. Sur les convoyeurs de tunnels et de fosses, cette même vérification géométrique permet de maintenir une durée de vie optimale.convoyeur minierempêcher la ceinture de s'user contre la structure.

Nous avons contrôlé un convoyeur de phosphate d'une capacité de 2 400 t/h, équipé d'un moteur de 1 100 kW. La puissance requise en fonctionnement s'est avérée être de 1 240 kW. Le convoyeur fonctionnait depuis des années, ce qui explique pourquoi personne ne s'était interrogé à son sujet. Cependant, la courroie était constamment soumise à une tension plus élevée et la poulie chauffait davantage que prévu. Rien ne semblait anormal sur cette installation. Tout était simplement légèrement plus sollicité que prévu.

07Étape 7 : Rédiger une fiche technique que quelqu’un d’autre peut réutiliser.

Chaque chiffre figurant sur la feuille doit correspondre à un taux de droit, à une norme ou à un calcul.

Une spécification est considérée comme finalisée lorsqu'un second ingénieur, n'ayant jamais échangé avec vous, peut la lire, refaire le contrôle de tension et parvenir à la même classe et aux mêmes diamètres de poulie. Si une valeur numérique ne peut être rattachée à une entrée de service, une norme ou un calcul, elle n'a pas sa place.

Inscrivez les données de service en haut de la page, dans les mêmes unités que celles utilisées pour leur collecte. Indiquez le tonnage de conception, le facteur de pompage, la masse volumique apparente, la granulométrie, la vitesse du convoyeur, l'entraxe, la levée, l'inclinaison, l'angle de la cuvette, la température du matériau et la norme de fonctionnement applicable. Précisez ensuite la tension effective calculée, la tension du côté tendu, la tension par millimètre et le coefficient de sécurité en fonctionnement et au démarrage. Ce court paragraphe, d'une dizaine de lignes, permet de vérifier le reste du document.

Ensuite, la courroie elle-même doit être décrite avec suffisamment de précision pour qu'aucune substitution ne puisse passer inaperçue. La largeur et la qualité de la courroie ne constituent pas à elles seules une spécification. Il faut également connaître le diamètre et le pas des câbles, le nombre de couches (ou la mention d'une construction à un seul plan), l'épaisseur des revêtements supérieur et inférieur, le type de composé et la norme de test correspondante, la construction des bords et la masse de la courroie finie par mètre. Pour les câbles en acier, les documents de référence sont généralement les normes DIN 22131 et ISO 15236-1, tandis que la norme DIN 22102 définit les classes de mise en forme des revêtements pour les textiles et la norme ISO 4649 fournit le test de résistance à l'abrasion sur lequel reposent la plupart des affirmations concernant les composés.

Intégrez toutes les exigences d'interface dans un seul document : diamètres minimaux des poulies motrice, de courbure et de queue, type de revêtement des poulies, méthode et longueur nominale d'épissure, plage de température et de pression de polymérisation, course utile de tension requise et sens de déroulement de la courroie indiqué sur le rouleau. Trente lignes supplémentaires ici vous éviteront une discussion coûteuse trois semaines plus tard.

Veuillez ajouter les éléments de preuve que vous prévoyez de recevoir : un rapport dimensionnel, les mesures d’épaisseur du revêtement prises sur la courroie finie, les valeurs d’adhérence entre le revêtement et le cordon, ainsi qu’un essai de traction sur la carcasse finie. Chaque courroie que nous expédions est accompagnée d’un rapport de test indiquant le numéro de lot. Ces rapports sont conservés car, pour répondre à une question concernant une courroie après trois ans d’utilisation, il est toujours plus rapide de consulter un document papier que de se fier à sa mémoire.

Une autre habitude mérite d'être adoptée. Veillez à ce que la numérotation des spécifications corresponde à celle des étiquettes d'identification de votre équipement et conservez la fiche approuvée à proximité du convoyeur plutôt que dans un dossier de projet archivé. Lors du remplacement de la courroie dans huit ans, la personne chargée de l'opération n'aura pas accès à votre adresse e-mail, mais elle disposera du fichier et saura précisément quelles valeurs étaient des estimations et lesquelles provenaient de mesures. Notre propre procédure de validation suit un processus documenté.assurance qualitéLa séquence, et le plan d'inspection sur la feuille, donnent un sens à cette séquence plutôt qu'un simple élément décoratif.

On constate également que cela boucle la boucle amorcée à la première étape. Les données de contrôle qualité initiales figurent en tête du document, et les tests de réception finaux sont le seul moyen de vérifier que ce document a été respecté. Une chaîne de dimensionnement qui omet une extrémité n'est pas une chaîne, mais une simple succession d'achats.

08Étape 8 : Vérification à l’acceptation et communication du résultat

L'acceptation ne se résume pas à la signature d'un bon de livraison. C'est le moment où le calcul rencontre la mesure, et c'est la dernière chance de détecter une substitution avant que le convoyeur ne soit enseveli sous une cargaison de minerai.

Commencez par un contrôle documentaire pendant que les rouleaux sont encore sur le camion. Vérifiez la largeur, l'épaisseur finie et l'épaisseur du revêtement par rapport au plan approuvé. Examinez la longueur et le marquage du rouleau, car une courroie mal épissée sur un convoyeur directionnel engendre des réparations coûteuses. Prélevez ensuite un petit échantillon à une extrémité, séparez-le et comptez les brins, en vérifiant le diamètre et le pas par rapport au plan approuvé. Ce simple contrôle, bien qu'invasif, sur une chute de 300 mm constitue la meilleure garantie pour toute commande.

Au niveau de l'épissure, demandez le rapport de durcissement plutôt qu'une simple affirmation verbale. La température, la pression et la durée de maintien doivent impérativement respecter les valeurs convenues avec le fabricant de la courroie. Une épissure mal durcie passera tous les contrôles visuels et finira par s'ouvrir en service ; à ce stade, la cause sera impossible à déterminer.

Poursuivez ensuite les mesures. Une mesure de la course après une semaine et une mesure de l'usure après 90 jours permettent de mettre en place un système de rétroaction, et c'est ce système qui améliore la commande suivante. Si le courant d'entraînement dépasse de 8 % les prévisions, cela indique que le coefficient de frottement utilisé dans le calcul était optimiste ; il convient alors d'appliquer cette correction au prochain convoyeur du même type.

Si vous achetez par-delà une barrière linguistique ou si vous traitez avec un intermédiaire entre l'usine et le moulin, utilisez une liste de vérification écrite plutôt que de vous fier à votre confiance.Liste de vérification des douze points à contrôler avant de commanderIl couvre l'aspect commercial de ce processus et complète parfaitement les étapes techniques décrites ci-dessus.

Un dernier point concernant la chaîne. Chaque panne signalée trouve son origine quelque part dans ces huit étapes, et presque jamais dans le câble lui-même. Il s'agit plutôt d'un facteur de surtension manquant, d'une tension de tension incorrecte, d'une poulie restée à son ancien diamètre après un changement de qualité, ou d'un raccord réalisé à la hâte. Les équipes qui consignent les données de service et vérifient la fiche de réception nous appellent rarement pour une courroie défectueuse. Elles nous appellent plutôt pour le convoyeur suivant.

Envoyez-nous vos données de service pour une vérification des dimensions

09Foire aux questions

À quelle tension une courroie en câble d'acier doit-elle être dimensionnée ?

Mesurez la tension de la courroie au point de charge maximale, et non par rapport à la tension moyenne ni à la puissance du moteur. Sur un convoyeur incliné, ce point se situe généralement juste après la poulie de tête côté charge, là où la courroie est soumise à sa contrainte maximale. Convertissez cette valeur en newtons par millimètre de largeur, puis appliquez votre coefficient de sécurité. Une courroie dimensionnée pour une tension moyenne passera toutes les vérifications, mais cédera sur le terrain ; l’épissure est généralement le premier signe de défaillance.

Quelle nuance de ST convient à un convoyeur de 1 200 m transportant 3 000 t/h de minerai de fer ?

Il est préférable d'effectuer les calculs plutôt que de se fier à la méthode de l'échelle. Dans notre exemple, la tension effective se situe aux alentours de 242 kN, la tension du côté tendu aux alentours de 352 kN et la demande aux alentours de 294 N/mm de largeur sur une bande de 1 200 mm. Le ST1600 donne un coefficient de frottement d'environ 5,4, ce qui est insuffisant pour un fonctionnement régulier, tandis que le ST2000 donne un coefficient d'environ 6,8, ce qui correspond à la plage de valeurs que nous utilisons. La solution consiste à calculer une pente, et jamais l'inverse.

Quelle course de tension est nécessaire pour une courroie à câbles d'acier ?

Plus que la plupart des gens ne le pensent, même si les courroies à câbles d'acier s'allongent beaucoup moins que les courroies textiles. Il faut ajouter l'allongement élastique sous tension de service, le fluage permanent au cours de la première année, la longueur de raccordement prévue pour chaque joint futur, et une marge supplémentaire. Sur un entraxe de 1 200 m, cela correspond à une course utile d'environ 8 m. Vérifiez la valeur utile sur place, car la longueur nominale du chariot et la course disponible sont rarement identiques.

Puis-je réduire le diamètre de la poulie pour gagner de la place ou réduire les coûts ?

Uniquement si le câble le permet, et ce dernier n'est pas négociable une fois la qualité fixée. Le diamètre minimal de la poulie est proportionnel au diamètre du câble, et le réduire engendre une fatigue des câbles extérieurs qu'aucune épaisseur de revêtement ne peut compenser. Si l'espace impose une petite poulie, il est préférable de revoir la qualité, le système d'entraînement ou le tracé du convoyeur. Nous préférons repenser l'agencement plutôt que de fournir une courroie qui s'use prématurément au niveau de la poulie.

Pourquoi une courroie à câbles d'acier est-elle épissée sur place plutôt qu'en usine ?

Comme une bande transporteuse à un seul étage sur un long convoyeur ne peut être transportée en une seule pièce et que le joint doit être réalisé sur la même carcasse qui supportera la charge, la qualité de l'épissure repose sur l'équipe sur site. C'est pourquoi nous demandons un rapport de polymérisation et non une simple photo. La longueur, la température, la pression et la durée sont autant de facteurs importants ; un joint polymérisé à une température inadéquate peut paraître parfait pendant un an. Ce sont les presses portables et les soudeurs qualifiés qui permettent de transformer une bonne bande en une installation performante.

Comment comparer les devis de différents fabricants pour la fourniture de câbles d'acier pour bandes transporteuses ?

Comparez les spécifications point par point avant de comparer les prix. Diamètre et pas des cordes, épaisseurs de revêtement, composition et norme de la bande, construction des bords, masse de la bande finie et tests inclus à la livraison. Deux offres mentionnant toutes deux ST2000 sur une bande de 1 200 mm peuvent différer de plusieurs millimètres au niveau du diamètre des cordes et d'une classe entière de composition de revêtement. Renseignez-vous sur les modalités de réception et les justificatifs fournis ; l'offre la moins chère ne sera alors plus forcément la plus avantageuse.