Dimensionnement des coussins d'air : Calcul de la pression des pieds et de la surface du coussin

Lorsque vous placez une grue ou un camion sur un sol meuble, vous ne garez pas vraiment une machine.
Vous vous garez tonnes de force dans le sol.

Si la semelle du stabilisateur est trop petite, la jambe “frappe” le sol, ce qui entraîne un affaissement, un basculement, des fissures dans le béton et, parfois, de très mauvaises histoires sur le chantier. Si la taille de la semelle est correcte, tout le monde se contente de travailler et de rentrer chez soi.

Dans cet article, nous expliquons, dans un langage simple, ce qu'il en est :

• comment penser à charge de l'outrigger,
• comment faire face à capacité de charge du sol,
• comment utiliser un simple formule de calcul de la pression du pied pour obtenir la surface du tampon,
• et pourquoi feuilles de nylon et tampons en UHMWPE de Dongxing Rubber se justifient en tant que dernière couche entre l'acier et le sol.

Calcul de la charge de l'outrigger

Première chose : ne divisez pas le poids total de la grue par quatre et ne vous arrêtez pas là.
La vie réelle est plus désordonnée.

• L'un des côtés peut supporter plus de poids lorsque l'on passe au-dessus de ce côté.
• Les pics à long rayon poussent plus de réaction dans l'outrigger “plus lourd”.
• Les effets du vent, du pivotement et de la dynamique ajoutent des pics de charge supplémentaires.

Dans le cadre d'un projet réel, le chef d'équipe doit.. :

• lire le tableau de charge et table de réaction des stabilisateurs du fabricant de grues,
• choisir le configuration la plus défavorable (rayon maximal, pic important, chargement d'un côté),
• prendre le réaction maximale d'un seul stabilisateur comme valeur de conception.

Si vous n'avez pas de belles tables, vous utilisez une ingénierie conservatrice ou vous appelez quelqu'un qui fait cela tous les jours. C'est en se disant “ah, c'est à peu près égal sur chaque pied” que les gens finissent par remettre à niveau des piles de lits d'enfant à deux heures du matin.

Capacité portante du sol et conditions du sol

Question suivante : quelle est la solidité du sol sous votre pile de tampons ?

On ne peut pas voir la capacité portante avec les yeux. L'argile peut avoir l'air “correcte” et être pourtant très faible. Le mieux est de disposer d'un rapport géotechnique, mais de nombreux sites n'en disposent pas. Les gens utilisent donc des capacité de charge du sol avec une marge de sécurité.

Voici un exemple simple tableau de référence que vous pouvez utiliser pour une planification précoce (les chiffres sont donnés à titre indicatif, il ne s'agit pas d'un code de conception) :

Vous voyez rapidement le problème :
même charge sur les stabilisateurs, surface requise totalement différente lorsque l'on passe d'un gravier dense à un remblai souple.

Sur de nombreux sites, les superviseurs se contentent de dire “ah, c'est assez ferme”. Il ne s'agit pas d'un rapport sur les sols. En cas de doute, vous considérez le sol comme plus faible et vous augmentez la taille de la semelle. Une assurance bon marché.

Formule de calcul de la pression du pied et de la surface du coussin

Gardons les mathématiques aussi humaines que possible.

L'idée de base est simple :

Pression au sol = Charge sur le stabilisateur ÷ Surface de l'aire d'appui

Nous voulons pression du sol ≤ capacité portante admissible.
Nous retournons donc la formule afin de déterminer la surface requise pour le coussin :

Surface requise de l'aire de stationnement = Charge sur le balancier ÷ Pression admissible du sol

C'est tout. Rien de bien sorcier.
Mais vous devez nourrir la formule avec des chiffres réalistes, Il ne s'agit pas d'un vœu pieux.

• Utiliser le réaction maximale des stabilisateurs à partir des données de la grue.
• Utiliser un capacité portante conservatrice en fonction du type de sol ou du rapport.
• Ajoutez un facteur de sécurité interne dans votre tête : si le calcul donne 1,0 m², vous ne commandez pas un coussin de 1,0 m² pour vous sentir malin, vous prenez un peu plus grand.

De la surface du tampon à la taille du tampon

La superficie n'est pas ce que vous achetez. Vous achetez longueur x largeur.

Si le calcul indique que vous avez besoin de 1.2 m², et vous voulez un coussin carré, c'est le cas :

• Longueur latérale ≈ √1.2 ≈ 1.1 m

Ainsi, un 1,1 m × 1,1 m Le pad atteindra à peu près la cible (ou vous choisirez 1,2 × 1,2 m et vous dormirez mieux).

Pour les coussins rectangulaires, le concept est le même :

• Vous choisissez n'importe quel L × L qui donne une surface ≥ surface requise.
• Peut-être 1,0 m × 1,3 m, si cela convient mieux à votre camion.

Un autre détail que les gens oublient : le surface de contact réelle est parfois inférieure à la surface de la semelle, car le sabot du stabilisateur peut ne pas répartir parfaitement la charge. Pour des raisons de sécurité, il ne faut donc pas concevoir à la limite.

Résistance et déflexion du matériau du tampon

Jusqu'à présent, nous n'avons examiné que sol. Mais le tampon lui-même peut tomber en panne :

• trop contrainte de compression et le tampon peut se fissurer ou se plisser,
• trop déviation et la grue n'est plus à niveau.

C'est la raison pour laquelle les tampons à usage intensif utilisent généralement des plastiques techniques comme :

• UHMWPE (PE à très haut poids moléculaire)
• Feuilles de nylon (PA6, PA66) dans certains projets
• parfois empilés avec des caissons de bois en dessous

Ces matériaux donnent :

• résistance élevée à la compression,
• bonne tolérance aux chocs,
• pas de rouille, faible absorption d'eau (surtout UHMWPE / HDPE),
• plus léger que l'acier à taille égale.

Chez Dongxing Rubber, nous tenons compte des éléments suivants les deux côtés du problème :

1. Qu'est-ce que la sol besoin ? (zone de tampon)
2. Qu'est-ce que la matériau du coussin besoin ? (épaisseur, qualité, marge de sécurité)

Si vous poussez le nylon ou l'UHMWPE bien au-delà de sa limite de compression, il n'explosera peut-être pas, mais il rampera lentement et votre belle bulle de niveau commencera à s'éloigner du centre.

Exemple pratique de dimensionnement des stabilisateurs de grues

Prenons un exemple simple. Les chiffres sont donnés à titre indicatif et ne doivent pas être copiés directement dans un plan de levage.

Imaginez :

• Un camion-grue sur un sol ferme et argileux.
• Réaction maximale du stabilisateur d'après le tableau des charges : “grand nombre” kN.
• Capacité portante du sol selon l'ingénieur : “modérée” kPa.

Vous :

1. Brancher le charge de l'outrigger et capacité de charge dans la formule.
2. Obtenez une zone requise, disons qu'elle se situe autour de 1.5 m² par stabilisateur.
3. Choisissez une taille de tampon, peut-être 1,3 m × 1,3 m coussinets de stabilisateurs Coussin en UHMWPE, empilé sur du bois si nécessaire.
4. Vérifier la qualité du matériau : Dongxing Rubber vous proposera des matériaux appropriés. épaisseur et qualité afin que la tension du coussinet reste inférieure à la limite.

Dans la pratique, vous examinez également

• Hauteur de l'empilement des tampons (trop grand = lit instable),
• la façon dont les plaquettes s'adaptent au camion,
• la fréquence à laquelle vous déplacez la grue (le poids est important pour l'équipage),
• et toutes les règles du client, comme “pas de plastique directement sur l'ancienne dalle, utiliser une sous-couche en bois”.

L'essentiel : vous prenez des décisions sur la base des chiffres et du sol, Il ne s'agit pas simplement de dire “nous utilisons toujours cette taille”. Cette habitude disparaît dès que l'on atterrit sur un sol plus mou ou un pic plus lourd.

Pourquoi les feuilles de nylon et les tampons en UHMWPE conviennent-ils aux projets d'équipement lourd ?

Maintenant, où se trouvent les feuilles de nylon à part le fait qu'il s'agit d'un autre mot à la mode dans le domaine du plastique ?

Le nylon a :

• résistance élevée à la compression,
• bonne rigidité,
• une bonne résistance à l'usure.

UHMWPE a :

• une très faible friction,
• grande résistance aux chocs,
• très bonne performance dans les climats froids,
• excellente ténacité même en cas de sollicitations répétées.

Pour de nombreux clients, la combinaison intelligente est la suivante :

• utiliser des tampons en UHMWPE ou en HDPE comme principaux coussinets pour les stabilisateurs de grue,
• utiliser usiné feuilles de nylon lorsque vous avez besoin d'inserts plus rigides, d'entretoises ou d'interfaces personnalisées entre la chaussure en acier et le coussin en plastique,
• concevoir l'ensemble de la pile de manière à ce que la charge se répartisse progressivement entre le pied du balancier → le coussin en nylon/UHMWPE → le caisson en bois → le sol.

Si vous fabriquez des pièces pour votre parc de véhicules ou si vous les revendez à des entrepreneurs, vous pouvez vous procurer des feuilles de nylon brut auprès de Dongxing Rubber and Machine :

• des entretoises personnalisées,
• plaques d'usure,
• blocs boulonnés qui bloquent le sabot du stabilisateur afin qu'il ne glisse pas.

Vous disposez ainsi d'un système complet, et pas seulement d'une “planche plate sous la jambe et priez”.

Collaboration avec Dongxing Rubber pour la fabrication de patins de stabilisateurs sur mesure

La plupart des clients finaux n'ont pas le temps d'exécuter toutes les formules pour chaque projet. Ils savent simplement :

• “Ma grue est à peu près de cette taille”.”
• “La terre est un peu molle, un peu moche.”
• “Le client ne veut pas de pavés cassés et de réclamations”.”

C'est là que nous intervenons.

Dongxing Rubber se concentre sur produits en plastique technique à haute performance et OEM/ODM travail :

• Coussinets en UHMWPE / HDPE et tapis de sol,
• l'usinage de feuilles de nylon,
• commandes par lots pour les flottes de location et les distributeurs,
• des tailles personnalisées pour différents sabots et cadres de support.

Vous partagez :

• modèles de grues,
• scénarios de montage typiques,
• des conditions de sol difficiles et une politique de sécurité.

Nous vous aidons à la transformer en paquet de tampons qui correspond à votre ligne : surface, épaisseur et matériau adéquats, et un œil sur la logistique (comment les équipages transportent et stockent les coussins pour les utiliser réellement).

Il ne s'agit pas de magie ou de slogans fantaisistes.
Il s'agit d'obtenir le pression des pieds sous contrôle, afin que votre grue, votre sol et la chaussée de votre client puissent survivre au travail.