La charge nominale constitue le point de départ ; la charge critique de flambage, la vitesse de rotation de la vis et le type de fixation déterminent la charge admissible une fois l’actionneur installé.
L’actionneur en ligne ZA-I de ZIMM est disponible dans quatre tailles de 25, 50, 100 et 200 kN. Cette charge nominale correspond à la force maximale en compression et en traction, en statique comme en dynamique. La possibilité d’exploiter une exécution donnée à pleine charge nominale dépend de la course, de la position de montage, de la fixation et du profil de mouvement.
Quels cas de charge distingue-t-on ?
Les forces en compression et en traction ainsi que les charges statiques et dynamiques sont considérées séparément. En compression, la charge critique de flambage limite la force axiale admissible : plus la longueur libre de l’actionneur déployé est importante, plus la charge admissible en compression est faible ; une exécution guidée permet des valeurs nettement supérieures à celles d’une exécution sans guidage. Avec une course longue et une vitesse de rotation élevée de la vis, la vitesse critique de rotation en flexion limite également la vitesse admissible ; elle diminue lorsque la longueur du système augmente.
Quelle est l’influence de la fixation ?
Avec une fixation rigide, le ZA-I peut être soumis à la pleine charge nominale statique en compression dans toutes les tailles. En traction, la pleine charge nominale est transmise par les vis de fixation de classe de résistance 8.8 logées dans les trous traversants du carter. Avec une fixation pivotante sur support de palier LB, les ZA-I-50, ZA-I-100 et ZA-I-200 supportent la pleine charge nominale en compression et en traction ; pour le ZA-I-200, une valeur réduite s’applique dans la plage de pivotement comprise entre 90° et 45°. Pour le ZA-I-25, la charge au niveau du support de palier est limitée à 19,5 kN en compression, 17,5 kN en traction, 10 kN à 90° et 9,5 kN à 45°.
Quelles limites supplémentaires doivent être vérifiées ?
Le dimensionnement complet nécessite la course et la course de travail effective, la position de montage, le type de guidage, le mécanisme à vis, la vitesse de levage et le facteur de marche. Lorsque la vitesse et le facteur de marche augmentent, la charge admissible sur le plan thermique diminue, nettement plus avec une vis trapézoïdale qu’avec une vis d’entraînement à billes. La classe de charge seule ne définit ni la longueur maximale admissible ni une combinaison quelconque de vitesse et de charge.
Comment le couple d’entraînement nécessaire est-il pris en compte ?
Le couple d’entraînement résulte de la charge de levage, du pas de la vis, du rapport de réduction de l’unité d’entraînement et des rendements de l’unité d’entraînement (DA 1,00, P1 0,98, P2 0,95) et de la vis (vis d’entraînement à billes 0,9, vis trapézoïdale à un filet 0,32–0,39). La puissance moteur ainsi calculée est multipliée par un coefficient de sécurité de 1,3 à 1,5, pouvant aller jusqu’à 2 pour les petites tailles, les faibles vitesses de rotation et les basses températures. En cas de faible charge dynamique, le calcul doit prendre en compte au moins 15 % de la charge nominale, soit au moins 7,5 kN pour le ZA-I-50, car les pertes à vide ont alors une influence proportionnellement plus importante.
