Guide détaillé des composants d'une grue : explication des éléments de base

Les grues sont des machines indispensables dans de nombreux secteurs, de la construction à la fabrication. Ces appareils puissants sont conçus pour soulever, abaisser et déplacer des charges lourdes avec précision et efficacité, ce qui les rend indispensables pour les tâches qui nécessitent force et précision.

L’efficacité et la sécurité d’une grue dépendent fortement de ses composants, chacun jouant un rôle essentiel dans son fonctionnement.

Comprendre les éléments de base d’une grue est essentiel pour les opérateurs, les ingénieurs et toute personne impliquée dans la maintenance ou la sécurité des grues.

Suivez Ihurmo pour connaître les fonctions des pièces et comment elles fonctionnent ensemble pour garantir un fonctionnement fluide et sûr.

Base de grue

Le base sert d'ancrage structurel à la grue, conçu pour transférer toutes les forces opérationnelles (poids, couple, vent) dans le sol. Sa complexité varie selon le type de grue :

• Matériaux et construction:
  
  
  • Grues mobiles:Utilisez des cadres en acier robustes intégrés au véhicule porteur.
  • Grues à tour:Nécessite des fondations en béton armé, parfois avec des pilotis enfoncés à une profondeur de 30 à 50 pieds pour les projets de gratte-ciel.
  • Grues sur chenilles:Utilisez une base à chenilles large et à profil bas pour répartir le poids uniformément sur un terrain meuble.
• Principes clés de l'ingénierie:
  
  
  • Triangle de stabilité:La grue doit rester dans une zone géométrique où le centre de gravité (combinant la grue, la charge et les contrepoids) fait saillie dans la base de support.
  • Adaptation au terrain:Les bases dynamiques utilisent des pieds de nivellement hydrauliques ou des tapis de coulis sur un sol irrégulier.
  • Ancrage:Des boulons d'ancrage massifs ou des blocs de lest sécurisent la base contre les moments de renversement, en particulier dans des conditions de vent fort.

Les stabilisateurs

Les stabilisateurs sont des supports déployables qui élargissent « l’empreinte » de la grue.

• Types et mécanismes:
  
  
  • Stabilisateurs hydrauliques: Courant dans les grues mobiles ; s'étend verticalement et horizontalement via des systèmes de fluide sous pression. Certains incluent des modes « flottants » pour les surfaces irrégulières.
  • Stabilisateurs en caisson/pliables:Des conceptions compactes pour les espaces confinés.
  • Jambe stabilisatrice:Il s'étend vers l'extérieur à partir de la base de la grue pour répartir le poids et les forces exercées pendant le fonctionnement, empêchant le basculement et améliorant la stabilité globale de la grue à tour.
• Fonctions critiques:
  
  
  • Répartition de la charge:Une grue mobile de 100 tonnes peut exercer 40 psi sur les patins des stabilisateurs ; sans eux, la pression pourrait dépasser 200 psi, risquant ainsi de provoquer une rupture du sol.
  • Moment de résistance:Les stabilisateurs contrecarrent la force de rotation générée par la flèche. Pour une charge de 10 tonnes dans un rayon de 50 pieds, le moment est de 500 tonnes-pieds. Les stabilisateurs doivent compenser cela grâce à leur écartement.

Contrepoids

Contrepoids équilibrer la charge du côté opposé. Ces blocs lourds compensent le poids de la charge et de la flèche, empêchant ainsi la grue de basculer vers l'avant.

Chariot

Le chariot est un chariot motorisé qui se déplace horizontalement le long de la flèche de la grue. Son rôle est de positionner avec précision le crochet et les câbles de levage, permettant ainsi aux travailleurs de transporter efficacement les charges sur le chantier.

Caractéristiques principales :

• Mouvement : Le chariot se déplace d'avant en arrière le long de la flèche via des commandes à distance ou en cabine.
• Gestion de la charge : elle assure un transport horizontal fluide des matériaux, minimisant ainsi le balancement.
• Sécurité : Les chariots modernes comprennent des systèmes de freinage et des capteurs de surcharge.
• Polyvalence : Réglable pour gérer différents poids et distances.

Mât

Le mât est celui de votre grue structure de support verticaleIl fournit la hauteur nécessaire pour soulever des objets et soutient le système de flèche au-dessus.

Dans les grues à tour, cette section verticale peut atteindre une certaine hauteur et est construite par sections à mesure que la structure devient plus haute.

La tour doit résister non seulement au poids des charges, mais également aux forces latérales du vent et du mouvement. Elle est donc conçue avec des composants et des renforts en acier lourds pour gérer des forces énormes tout en maintenant la stabilité.

Sommet de la tour

Le sommet de la tour d'une grue à tour fait référence à la section structurelle la plus élevée du mât vertical de la grue, qui sert de jonction critique reliant la tour statique à la structure supérieure rotative. 

Il ancre la flèche (bras de levage horizontal) et la contre-flèche (bras de contrepoids), répartissant les forces pour maintenir l'équilibre pendant les opérations de levage.

Principales caractéristiques et fonctions :

• Centre structurel : Le sommet de la tour est le sommet du mât de la grue, qui abrite généralement le mécanisme de pivotement (un grand roulement ou engrenage rotatif). Cela permet à la flèche (bras de travail) et à la contre-flèche de la grue de pivoter à 360 degrés, ce qui permet un placement précis de la charge.
• Prise en charge des composants supérieurs:Il ancre la flèche et la contre-flèche, répartissant les forces pour maintenir l'équilibre pendant les opérations de levage.

Cabine de l'opérateur et commandes

La cabine de l'opérateur est l'endroit où toute l'action se déroule.

À l'intérieur de la cabine, vous trouverez différents systèmes de contrôle que le grutier utilise quotidiennement, notamment :

• Manettes de jeu:Pour un mouvement précis des composants de la grue
• Boutons et interrupteurs:Pour activer différentes fonctions
• Affichages numériques:Affichage des informations sur le poids, le rayon et la hauteur de la charge
• Systèmes informatiques:Dans les modèles plus récents pour une précision accrue

Le panneau de commande vous permet de gérer tous les mouvements de la grue, y compris le levage, l'abaissement et la rotation.

Hisser

Le palan d'une grue à tour est le système mécanique chargé de soulever, d'abaisser et de contrôler les charges verticalement. Il s'agit d'un élément essentiel des opérations de levage de la grue.

Composants clés du système de levage

Moteur de levage

Le mécanisme de levage est entraîné par un puissant moteur électrique ou hydraulique. Les grues modernes utilisent souvent des variateurs de fréquence (VFD) pour une accélération et une décélération en douceur, réduisant ainsi l'oscillation de la charge.

Câble métallique

Des câbles en acier à haute résistance relient le tambour au moufle. Ces câbles sont conçus pour supporter des forces de traction extrêmes et doivent être inspectés régulièrement pour détecter toute trace d'usure ou de dommage.

Bloc à crochet

Système de poulie avec un crochet (ou manille) qui s'attache à la charge. Plusieurs poulies dans le bloc créent un avantage mécanique, réduisant la force nécessaire pour soulever des poids lourds.

Boom

La flèche est le bras de levage principal d'une grue, conçu pour soulever et manœuvrer des charges lourdes. Elle sert d'épine dorsale structurelle, permettant le mouvement vertical et horizontal des matériaux.

Types de barrages

Flèche en treillis

Construit à partir d'une ossature de fermes en acier, formant une structure en treillis légère mais solide. Courant dans les grues sur chenilles et à tour.

Les sections modulaires permettent une personnalisation de la longueur et sont idéales pour les levages lourds avec une longue portée.

Flèche télescopique

Il s'agit de profilés en acier emboîtables extensibles hydrauliquement, utilisés dans les grues mobiles et tout-terrain pour une installation rapide et un transport compact. Ils ont une longueur réglable sans démontage.

Flèche de marteau

Un bras horizontal de longueur fixe sur les grues à tour, souvent avec un système de chariot pour le déplacement latéral de la charge.

Flèche articulée

Comprend des sections articulées pour un positionnement précis et flexible, courantes dans les manutentionnaires et les grues maritimes.

La longueur de la flèche détermine la portée maximale de la grue, tandis que sa conception affecte la capacité de charge. Plus la flèche est longue, moins elle peut soulever de poids en toute sécurité.

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Questions fréquemment posées

Comment choisir une grue pour mon chantier ?

Pour choisir une grue pour votre chantier, tenez compte de facteurs tels que la capacité de charge, les exigences de hauteur et de portée, les conditions du site et le type de travail effectué.

De plus, évaluez votre budget et assurez-vous d’avoir des opérateurs formés et familiarisés avec le type de grue que vous sélectionnez.

Quels sont les types de grue ?

Les principaux types de grues comprennent les grues mobiles, les grues à tour, les ponts roulants, les grues à flèche, les grues à portique, les grues flottantes, les grues tout-terrain, les grues à pilier et les grues télescopiques, chacune conçue pour des tâches et des environnements de levage spécifiques.

Quelles sont les principales pièces de la grue ?

Les principales pièces d'une grue comprennent la flèche, le palan, le chariot, le crochet, le contrepoids, la base et la cabine de l'opérateur, chacun jouant un rôle crucial dans le levage et le déplacement des charges.