Comment estimer le couple nécessaire à l’utilisation d’un volant de vanne ?

30 septembre 2020

ARP Sécurité Pourquoi un ARP ?

Comment estimer le couple nécessaire à l’utilisation d’un volant de vanne ?

Le couple, c’est quoi au fait ?

On a beau tous être passés par nos cours de « Science Physique » au collège et au lycée et nous souvenir vaguement du « moment d’une force »  ou du « couple », cette grandeur physique est bien souvent redevenue assez floue dans notre esprit, et bien souvent confondue avec une force ou une puissance.

Et pourtant, elle intervient dans de nombreuses activités, professionnelles (tourner un volant, mettre en rotation n’importe quelle machine, serrer n’importe quel vis ou boulon) ou de loisir (qui n’a jamais appuyé sur des pédales ?). Il n’empêche, lorsqu’il s’agit de la définir et plus encore de la mesurer, ce n’est pas toujours facile

Des outils existent pour mesurer le couple. Par exemple les clés dynamométriques qui sont largement utilisées dans les métiers du serrage ou de la mécanique. Mais lorsqu’il s’agit de connaître le couple nécessaire pour ouvrir ou fermer un système (généralement une vanne) à l’aide d’un volant, il est plus difficile de trouver un moyen de mesure.

Pourquoi mesurer le couple nécessaire à la manipulation d’un volant de vanne ?

Connaître le couple nécessaire pour ouvrir, fermer ou « débloquer » une vanne est important pour évaluer l’état de la vanne, son évolution dans le temps et définir un besoin de maintenance éventuel. Cela indique également quels moyens il faudra pour manipuler ce volant. Est-ce qu’un opérateur peut s’en charger sans problème, faut-il être deux, faut-il prévoir des moyens spéciaux ... ?

Pour gagner en efficacité et éviter les risques d’accident, de fatigue et de maladies professionnelles, de plus en plus d’industries choisissent d’utiliser des actionneurs rotatifs portables. Cela permet de diviser le temps nécessaire par 10 ou 20, sans aucun effort pour l’opérateur et sans risque pour le matériel.
Encore faut-il choisir l’actionneur approprié, et notamment en terme de couple. En effet, le couple qui sera appliqué durant l’opération n’est pas déterminé par l’Actionneur Rotatif Portable, mais par le volant lui-même.

Si un volant requiert un couple de 150 Nm pour être manipulé, il faudra impérativement que l’actionneur choisi soit capable d’y faire face. Son couple maximum devra être supérieur à celui demandé afin de garder une « marge » qui lui permettra d’être utilisé dans une plage « confortable ». En revanche, jamais un actionneur, aussi « coupleux » soit-il, ne développera plus que le couple demandé par le volant. Il pourra aller plus ou moins vite en fonction de sa puissance, mais le couple développé restera 150 Nm. Il ne sert donc à rien de choisir l’actionneur avec le couple le plus élevé possible et sans rapport avec le couple demandé, il suffit de s’assurer qu’il dispose d’une marge suffisante pour passer d’éventuels points durs. Ceci est d’autant plus important que :

  • Un actionneur capable de délivrer un couple élevé sera plus gros, plus lourd, plus lent et plus cher. Son utilisation n’a de sens que si le couple nécessaire est effectivement élevé.

  • Un actionneur avec un faible couple sera plus léger, plus rapide et moins cher, mais sera incapable de mettre en mouvement un volant trop difficile, ou bien de fermer correctement une vanne nécessitant un couple élevé pour sa fermeture complète.

Il est donc important de ne pas se tromper quand on s’équipe de ce genre d’appareil, et par conséquent de connaître le couple nécessaire aux volants que vous souhaitez manipuler.

Télécharger notre outil d'estimation de couple intelligent !

Un outil simple et rapide pour estimer le couple d’un volant

Nous vous proposons ici un outil simple pour estimer le couple nécessaire à vos volants. Le couple étant (comme vous vous en souvenez sûrement depuis vos années au collège J) le produit de la force appliquée par la distance entre le pivot et le point où cette force est appliquée, on peut l’estimer simplement de la manière suivante :

  • - Quel est le rayon du volant utilisé ?
  • - Quelle est la difficulté pour un opérateur pour faire tourner le volant ?
  • - Peut-il le faire tourner facilement à une main (avec donc une force appliquée qui ne dépasse pas 5 kg, soit 50 Newton environ
  • - Peut-il le faire tourner facilement avec deux mains (5 kg par main maxi) ?
  • - Peut-il le faire tourner avec deux mains et un effort « raisonnable » (15 kg par main maxi) ?
  • - Peut-il le faire tourner avec ses deux mains mais difficilement. Il faut y mettre toute sa force, jusqu’à 30 kg par main) ?
  • - Doit-on s’y mettre à deux (50 kg par opérateur, quasi pendu au volant) ?

Si le volant est complètement bloqué et que le couple nécessaire pour le débloquer dépasse les 1000 Nm, il faut probablement remplacer la vanne ou le réducteur. Appliquer un couple encore plus élevé risquerait de casser le mécanisme et de le rendre inutilisable.

Prenez les 30 secondes nécessaires pour répondre à ces questions sur notre outil d'évaluation du couple et vous aurez une estimation du couple nécessaire suffisante pour déterminer les moyens à mettre en œuvre.

N’oubliez pas !

Bien évidemment, la vitesse, le nombre de tours à réaliser et la durée souhaitée de l’opération sont d’autres éléments à prendre en compte avant de choisir le bon Actionneur Rotatif Portable. Vous devez aussi tenir compte du couple maximum admissible par votre vanne et/ou son volant afin d’être certain que le couple maximum développé par l’actionneur n’excèdera pas le couple admissible. Si c’est le cas, pensez à l’option « limiteur de couple » disponible sur la plupart de nos appareils.

Si vous avez des questions, n’hésitez pas à nous contacter.

Vous allez aimer travailler avec nous !

 

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Bruno Martin
Bruno Martin

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