tête de flèche

La tête de flèche est l'assemblage structurel à l'extrémité libre d'une flèche de grue, où le câble de levage s'attache et où les charges sont prises. Elle supporte la pleine charge de travail de la grue et doit résister aux contraintes de flexion, de cisaillement et de torsion lorsque la flèche pivote et que la charge se déplace en dessous. Dans les opérations minières, où les flèches sont montées sur des portiques ou des grues sur colonne au-dessus des aires de chargement et des parcs de stockage, la tête de flèche subit des chocs répétés dus aux godets preneurs et aux systèmes magnétiques.

La construction varie en fonction de la classe de charge et de la conception de la flèche. Une tête de flèche simple sur une flèche de petite capacité peut être une section de caisson en acier soudé avec une chape ou un axe de tourillon pour la fixation du câble. Les flèches minières plus grandes utilisent des têtes de flèche en acier moulé avec des poulies de charge intégrées; le câble de levage passe par un bloc qui tourne sur des roulements montés dans la fonderie de la tête. Les opérations à cycle élevé exigent des têtes de flèche avec des roulements à aiguilles ou des roulements à billes étanches pour gérer la poussée latérale due aux charges désaxées.

Modes de défaillance et entretien

La fissuration par fatigue débute à la concentration de contrainte là où la tête de flèche rejoint le tube principal de la flèche. Les charges qui tirent latéralement au lieu de soulever verticalement, causées par une fermeture inégale de la benne ou une attraction magnétique, augmentent les contraintes de flexion à cet endroit. Une inspection visuelle régulière sous un bon éclairage, en particulier autour des soudures et de l'œil de fixation du câble, est essentielle. Tout signe de décollement de peinture, de rouille ou de fissures linéaires signifie que la tête de flèche cède et nécessite un test par ultrasons ou par particules magnétiques avant de pouvoir être remise en service.

L'usure des axes de fixation du câble et des roulements de poulie est progressive et cumulative. Un câble rainuré use les gorges de la poulie; des gorges usées abrasent alors le câble plus rapidement. Une poulie de tête de flèche usée à moins de son diamètre d'origine réduit légèrement l'avantage mécanique, mais le véritable danger est une tension inégale du câble entre les brins d'un câble à plusieurs brins, ce qui tire la tête de flèche latéralement sous charge. Les têtes de flèche remplaçables sur les grues modernes sont boulonnées pour cette raison; les grues plus anciennes avec des têtes soudées nécessitent un usinage in situ ou un remplacement complet de la flèche.

Le terme jibhead apparaît principalement dans les travaux miniers et de carrière britanniques et du Commonwealth; les fiches techniques d'équipement américaines disent plus souvent jib end, jib tip, ou se réfèrent simplement à l'ensemble du bloc de levage. Dans les normes européennes, jibkop (néerlandais) et des termes similaires sont utilisés. Le mot s'aligne avec la terminologie maritime du jib, où un jib est n'importe quel espar pointant vers l'avant; ici, il signifie simplement la portée du bras lui-même.