Qu’est-ce qu’un facteur d’application (Ka) ?

 

Le facteur d’application (Ka) est utilisé pour dimensionner correctement un réducteur lorsque la charge appliquée n’est pas parfaitement constante.

 

Dans la majorité des machines industrielles, le couple transmis par la transmission varie en raison :

• des accélérations et décélérations

• des cycles de fonctionnement

• des variations de charge

• des inversions de mouvement

• d’éventuels chocs mécaniques

 

Afin de tenir compte de ces sollicitations supplémentaires, les normes ISO et DIN introduisent le facteur d’application Ka.

Le couple à considérer pour le dimensionnement devient alors :

 

Couple de calcul = Couple nominal × Ka

 

Les valeurs indiquées ci-dessous sont indicatives et doivent être considérées comme des valeurs minimales, chaque application pouvant présenter des caractéristiques spécifiques.

 

Pour plus d’informations, se référer notamment aux normes :

• ISO 6336 (la référence)

• DIN 3990

• DIN 3991

 

Valeurs typiques du facteur d’application

 

Ka = 1.1

Fonctionnement servo avec charge régulière et accélérations modérées.

Applications typiques :

• axes de positionnement automatisés

• tables rotatives d’indexation

• systèmes d’inspection par vision

• équipements de mesure automatisés

• machines d’assemblage légères

 

Ka = 1.25 – 1.35

Applications servo avec cycles fréquents et dynamique modérée.

Applications typiques :

• machines d’emballage

• robots SCARA

• systèmes de dosage et de distribution

• petits convoyeurs automatisés

• machines d’étiquetage

• systèmes de manutention légers

 

Ka = 1.5 – 1.7

Applications dynamiques avec accélérations importantes.

Applications typiques :

• robots cartésiens

• robots pick-and-place

• axes rapides de machines d’emballage

• changeurs d’outils de machines-outils

• machines d’impression industrielle

• axes de positionnement pour machines de découpe

 

Ka = 1.7 – 2.0

Applications servo très dynamiques.

Applications typiques :

• robots delta

• machines d’emballage haute cadence

• machines de découpe laser haute dynamique

• machines de découpe plasma

• systèmes de manutention ultra rapides

• systèmes de tri automatisés

 

Ka ≈ 2.0

Applications dynamiques avec charges variables importantes.

Applications typiques :

• roues motrices d’AGV et d’AMR

• systèmes de traction industriels

• axes rotatifs de machines spéciales

• manipulateurs industriels rapides

 

Ka > 2.0

Applications avec charges sévères ou chocs importants.

Applications typiques :

• extrudeuses plastiques

• concasseurs

• presses industrielles

• machines de formage

• machines lourdes de transformation

 

Influence des chocs

Lorsque l’application est soumise à des chocs mécaniques, la norme DIN 3990 recommande d’utiliser des facteurs d’application plus élevés.

Type de sollicitation	Facteur indicatif
Chocs modérés	Ka ≈ 1.35
Chocs moyens	Ka ≈ 1.60
Chocs importants	Ka ≈ 1.85

 

Influence de la température ambiante

La température ambiante peut influencer la capacité thermique du réducteur et donc sa capacité à transmettre le couple.

Les facteurs suivants peuvent être utilisés comme indication :

Température ambiante	Réducteur non ventilé	Réducteur ventilé
T < 25°C	Kt = 1.00	Kt = 0.90
T < 35°C	Kt = 1.10	Kt = 1.00
T < 45°C	Kt = 1.25	Kt = 1.15

 

Dimensionnement des réducteurs dans les applications servo

 

Dans les systèmes servo modernes (robotique, machines d’emballage, AGV, machines de découpe, etc.), le dimensionnement d’un réducteur ne dépend pas uniquement du couple nominal.

 

Il est également recommandé de prendre en compte :

• le couple RMS sur le cycle de fonctionnement

• le rapport d’inertie entre moteur et charge

• la rigidité torsionnelle du réducteur

• le jeu et le lost motion. Si vous souhaitez que le jeu du réducteur reste faible, il conviendra de ne jamais dépasser la valeur de couple nominal indiquée au catalogue.

• la stabilité dynamique du système

 

Ces paramètres influencent directement :

• la précision de positionnement

• la stabilité du servo

• la qualité du mouvement