Facteurs à prendre en compte lors du choix d’un palan

L’achat ou la spécification de palans pour soulever des objets lourds à proximité de l’équipement et/ou du personnel est une décision qui mérite d’être mûrement réfléchie. Dans cet article, nous allons identifier quelques éléments importants à prendre en compte dans votre processus de prise de décision.

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Détermination de la capacité requise

Lors de la sélection d’un palan manuel manuel à chaîne, la capacité nominale doit être au moins aussi élevée que le poids de la charge la plus lourde à soulever et pas supérieure à la capacité nominale de l’œillet de tampon, du système de monorail ou de toute autre structure aérienne à laquelle le palan sera suspendu.

En plus des facteurs énumérés ci-dessus pour les palans manuels, lors de la détermination de la capacité requise pour un palan électrique ou pneumatique, nous devons non seulement prendre en compte le poids de la charge la plus lourde à soulever, mais nous devons également déterminer la charge effective moyenne (MEL) et appliquer le facteur MEL de 0,65.

Pour plus de détails, reportez-vous à l’ASME HST-1, Performance Standard for Electric Chain Hoists, sections 1-1.1 à 1-2.4.2

Sélection d’un type de suspension

Les palans à chaîne peuvent être suspendus à un endroit fixe ou montés sur chariot au moyen d’un crochet supérieur ou d’une patte de montage. Les chariots peuvent être rigides ou articulés. La traverse du chariot peut être simple (type poussée), à engrenages manuels ou motorisée. Vous trouverez ci-dessous des exemples de types de suspension typiques de palans à chaîne.

Choisir l’élévation, la portée et la hauteur sous plafond

Il est approprié de regrouper ces trois paramètres car ils sont étroitement liés. En termes simples, la longueur de levage est la distance que le crochet de charge peut parcourir entre ses positions complètement abaissée et complètement relevée.

La portée est égale à la différence d’élévation entre le point de suspension du palan (surface de roulement de l’œillet du patin ou de la poutre du chariot) et la selle du crochet dans sa position la plus basse.

La hauteur sous plafond est la distance entre le point de suspension du palan et la selle à crochet entièrement relevée. Pour un palan avec suspension à crochet supérieur, la dimension de l’espace pour la tête est la distance entre la selle du crochet supérieur et la selle du crochet inférieur entièrement relevé.

Comprendre le type d’opération nécessaire pour votre application

Le type de fonctionnement fait référence à la source d’énergie utilisée pour entraîner le mouvement de levage. Les types de fonctionnement comprennent l’alimentation manuelle, électrique ou pneumatique (air). Parmi les critères permettant de déterminer lesquels de ces types sont les meilleurs pour une application donnée , citons le coût initial, la disponibilité des services publics, le cycle de service, la vitesse de levage requise, l’environnement de fonctionnement, etc. 

Les palans manuels à chaîne ont le prix d’achat le plus bas, ce qui les rend idéaux pour les applications impliquant une utilisation temporaire ou peu fréquente, de faibles capacités, une hauteur de levage courte et lorsque les sources d’alimentation ne sont pas disponibles.

Les palans électriques et pneumatiques offrent des vitesses de levage plus rapides, sont plus ergonomiques et sont mieux adaptés que les palans manuels pour les cycles lourds, les capacités élevées et les longues levées.

Les palans pneumatiques nécessitent un volume important d’air comprimé pour fonctionner et sont souvent utilisés pour des applications impliquant de longs levages ou des cycles de service élevés et dans des zones où l’alimentation électrique n’est pas pratique ou indisponible. Les moteurs pneumatiques ont tendance à être auto-refroidissants, offrant une capacité de fonctionnement presque illimitée. Et, comme il n’y a pas de risque d’arc électrique, les treuils pneumatiques sont également utilisés dans certaines zones dangereuses où des gaz ou des poussières inflammables peuvent être présents. L’un des inconvénients est que les palans pneumatiques ont tendance à être beaucoup plus bruyants à utiliser que les palans électriques ou manuels.     

Les palans électriques peuvent avoir un prix d’achat inférieur à celui des palans pneumatiques. Ils ne nécessitent pas l’achat et l’installation d’un compresseur d’air et sont normalement plus silencieux que les treuils pneumatiques pour fonctionner. Si l’énergie électrique appropriée est disponible, les palans électriques sont plus souvent choisis que les palans pneumatiques pour la plupart des applications de levage générales. Les palans électriques peuvent également être équipés de moteurs et de commandes spéciaux pour les rendre adaptés à une utilisation dans des zones dangereuses désignées.

Détermination de la classe de service requise

L’American Society of Engineers (ASME) et le Hoist Manufacturer’s Institute (HMI) ont élaboré et publié des normes pour les palans, y compris les cotes de service des palans. Ces classifications de service sont basées sur de nombreux facteurs, notamment le nombre de levages effectués par heure sur une période de travail donnée, la charge moyenne et maximale soulevée, la fréquence à laquelle la charge maximale est levée, la distance moyenne à laquelle la charge est montée et abaissée et le nombre maximum d’arrêts et de démarrages par heure. Le tableau ci-dessous est fourni à titre de référence pour vous aider à comprendre l’importance des classes de service fournies par le fabricant du palan pour ses produits.

Choisir votre vitesse de levage

Les vitesses de levage des palans varient considérablement et doivent être soigneusement prises en compte avant de faire un choix. D’une manière générale, des vitesses de levage plus rapides sont préférées pour les levages longs ou pour les applications de levage plus courtes dans lesquelles un grand nombre de cycles de levage/descente doivent être effectués dans un laps de temps relativement court.

Le poids de la charge à soulever, ainsi que la vitesse de levage requise et le rapport de transmission du palan, déterminent le couple requis, qui à son tour dicte la puissance du moteur nécessaire pour fournir ce couple.  Les moteurs de plus grande puissance peuvent augmenter la taille, le poids et la consommation d’énergie d’un palan, ainsi que son coût.       

Les vitesses de levage les plus courantes se situent entre 8 et 32 pi/min. CMCO propose des palans motorisés avec des vitesses aussi basses que 3 pi/min et aussi élevées que 64 pi/min.

Détermination d’un bloc d’alimentation

Certains palans électriques sont conçus pour fonctionner sur une alimentation monophasée de 120 ou 230 VCA. Ces palans ont généralement une capacité de 1/4 à 2 tonnes et sont le plus souvent utilisés dans les ateliers à domicile, les garages et certaines installations de fabrication légère. La plupart des installations industrielles en Amérique du Nord sont câblées pour une alimentation de 208,  230, 460 ou 575 V, triphasée, 60 Hz. Les tensions les plus courantes sont de 240 V et 480 V, bien que le 575 V soit également fréquemment utilisé au Canada. Il est important de vérifier votre alimentation électrique disponible avant d’essayer d’acheter ou de spécifier un palan électrique.  

Sélection d’un type de commande pour votre palan électrique

Pour réduire le risque de blessures graves dues à un choc électrique, la plupart des commandes de palan électrique ne fonctionnent pas sur la tension de ligne complète fournie aux moteurs du palan. Au lieu de cela, ils utilisent des transformateurs pour abaisser la tension de commande à 120v ou 24v. La majorité des palans aux États-Unis sont équipés de commandes de 120 V.

Les palans peuvent être équipés d’une variété de types de commande différents. Les plus courantes sont les commandes de contacteur à une vitesse ou à deux vitesses. La commande de contacteur à deux vitesses nécessite également un moteur spécial avec des enroulements à deux vitesses.

Un autre type de commande disponible est le variateur de vitesse (VFD), parfois également appelé variateur de fréquence (AFD). Ce système de commande à semi-conducteurs ajuste la vitesse et le couple du moteur à courant alternatif en faisant varier la fréquence et la tension d’entrée du moteur. Par exemple, un palan à vitesse variable qui fonctionne à 20 pi/min sur une puissance de 60 Hz fonctionnerait à environ 10 pi/min si la fréquence est réduite à 30 Hz par le biais d’une commande VFD.      

Les systèmes d’entraînement à fréquence variable en boucle fermée, également connus sous le nom d’entraînements à vecteur de flux, portent le contrôle VFD à un autre niveau, à l’aide d’un encodeur sur des composants rotatifs, tels que l’arbre du moteur de levage ou l’arbre de sortie de la boîte de vitesses, pour envoyer un retour d’information au module de commande. Ce type de système de contrôle en boucle fermée peut fournir un contrôle de vitesse et un repérage de charge extrêmement précis et peut être utilisé en conjonction avec un contrôle logique programmable (PLC) pour automatiser les fonctions de levage et d’abaissement en fonction de paramètres prédéfinis.  Un autre avantage significatif d’un entraînement de palan à vecteur de flux est le freinage dynamique, qui permet des arrêts plus doux et peut prolonger considérablement la durée de vie du frein moteur.

Choix d’un pendentif de contrôle

La majorité des palans électriques à chaîne sont équipés d’un boîtier de commande câblé qui est suspendu au palan, au chariot ou à la grue (le cas échéant). Dans certains cas, les stations suspendues câblées peuvent également être fixées au mur. Des systèmes de radiocommande à distance sans fil sont également disponibles et peuvent permettre à l’opérateur de contrôler les fonctions du palan de n’importe où à proximité du palan. Les suspensions radiocommandées peuvent également être plus petites, plus légères et plus ergonomiques qu’une suspension câblée.

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Comprendre les contraintes dimensionnelles

Avant de choisir un palan, il est important de prendre en compte toutes les contraintes dimensionnelles qui existent dans la zone où le palan peut être utilisé. Des problèmes tels que le dégagement pour la tête, le dégagement latéral sur toute la longueur du monorail ou de la poutre de la grue et l’approche d’extrémité sont des dégagements particulièrement critiques.

Le terme « approche finale » (voir dimension « A » à droite) peut être défini comme la distance entre l’axe du crochet de levage et l’extrémité d’une poutre de monorail, d’une poutre de pont ou d’une piste sur laquelle le treuil fonctionne.

Ceci est important car il s’agit de la capacité de centrer le palan sur la charge à soulever pour éviter de tirer latéralement. Apprenez-en davantage sur les dangers de la traction latérale.

Déterminer les besoins pour des environnements spéciaux

Des conditions telles que les températures extrêmes, les zones extérieures non protégées, les environnements marins chargés de sel, les atmosphères corrosives, les zones dangereuses classées, les salles blanches et les zones de lavage, entre autres, peuvent nécessiter des palans avec des modifications spéciales ou des caractéristiques optionnelles conçues pour ces endroits.   

Nous espérons que les informations contenues dans cet article vous ont donné un aperçu de certaines des considérations à prendre en compte avant d’acheter ou de spécifier un palan. Le choix du palan adapté à l’application peut être la première étape vers un déplacement sûr, efficace et ergonomique des matériaux. Pour plus d’aide concernant vos besoins en matière de levage aérien, veuillez contacter nos experts en applications.