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Oct 20, 2023

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Les roulements sont une partie essentielle des équipements rotatifs. La charge finale, qu'elle soit

Les roulements sont une partie essentielle des équipements rotatifs. La charge finale, qu'elle soit axiale ou radiale, est finalement mise à la terre à l'aide de roulements. Les roulements peuvent être considérés comme analogues à la connexion à la terre dans le cas d'un circuit électrique. Les roulements peuvent être classés en fonction de divers critères tels que la conception, les conditions de charge, les dispositions, le type de lubrification, etc. Une bonne sélection du roulement est importante, mais pas aussi importante qu'une bonne installation. Suivre la procédure d'assemblage correcte lors de l'installation des roulements est primordial pour atteindre la durée de vie prévue du roulement.

Il est important de comprendre les arrangements de roulements duplex lors de la sélection ainsi que de l'assemblage. Une installation incorrecte et une incapacité à comprendre quelle est l'application peuvent entraîner des problèmes lors du fonctionnement de l'équipement, tels qu'un dérapage ou une surchauffe.

Cet article vise à présenter les concepts sous-jacents et ce qui se passe réellement lorsque les roulements sont préchargés.

Les roulements duplex sont un ensemble de deux roulements qui atteignent une plus grande rigidité radiale et axiale lorsqu'ils sont disposés sur un arbre avec les bagues intérieure et extérieure serrées ensemble avec une précharge. Les roulements à billes à contact oblique à une rangée et les roulements à rouleaux coniques sont généralement préchargés axialement en les montant contre un deuxième roulement du même type et de la même taille dans un montage dos à dos (les lignes de charge divergent) ou face à face (les lignes de charge convergent).

Les roulements sont des roulements appariés et les faces des roulements sont usinées avec précision et mises à la terre pour fournir une précharge lors de l'installation. Comme mentionné ci-dessus, ces différents types nécessitent que les différentes faces des roulements entrent en contact, provoquant une précharge. Ces agencements sont généralement utilisés avec des roulements à billes à contact oblique et des roulements à rouleaux coniques. La précharge est obtenue soit en fermant l'espace entre les faces de la bague extérieure ou les faces de la bague intérieure, selon le type d'agencement.

Les descriptions des dispositions comprennent :

L'important est de comprendre pourquoi cette disposition donne plus de rigidité et de stabilité. En y regardant de plus près, ce qui se passe réellement, c'est que les bagues extérieures sont complètement restreintes radialement et axialement. Alors maintenant, le jeu interne du roulement sera fermé lorsque les bagues intérieures des deux roulements se touchent. C'est ce qu'on appelle le préchargement. Lors de la précharge, les bagues intérieures des roulements sont poussées l'une vers l'autre.

Les bagues intérieures ont évidemment un élément roulant avec une cage au-dessus d'elles, et les bagues intérieures poussantes vont à leur tour pousser ces éléments roulants dans le sens de la force. Désormais, les éléments roulants sont limités par les bagues extérieures. Par conséquent, la bague extérieure exercera la réaction à la charge appliquée, qui sera vers l'axe de l'arbre. Maintenant, selon l'angle de contact, les réactions des deux roulements seront divergentes, avec une distance L entre les deux réactions.

En raison de cette force de réaction constante d'un corps fixe extérieur (sol) agissant sur l'arbre et L étant supérieur à la largeur des roulements, l'arbre sera fermement maintenu dans la position couvrant la longueur L à l'emplacement du roulement. Cette étanchéité est réalisée en termes de rigidité plus élevée et de stabilité de l'arbre. C'est pourquoi les montages dos à dos ont une meilleure résistance aux moments dans l'arbre.

Disposition face à face : également connue sous le nom de disposition en X, elle est connue pour tolérer les désalignements et ne peut pas supporter les charges de moment aussi efficacement que les dispositions dos à dos. Si un désalignement ne peut être évité entre les positions des roulements, des montages de roulements face à face sont recommandés (voir Image 3).

Ici, dans cet agencement, on peut voir que les lignes de charge de réaction convergent vers l'intérieur en réduisant la distance L, par rapport aux agencements dos à dos. Cependant, le point remarquable ici est que les courses intérieures se touchent au niveau du visage et que l'écart est initialement présent au niveau des courses extérieures. Par conséquent, la précharge est obtenue en comblant l'écart entre les bagues extérieures. De la même manière que décrit pour les montages dos à dos, on peut imaginer qu'en rapprochant les bagues extérieures, on déplacera les éléments roulants avec la cage.

Étant donné que le mouvement des bagues intérieures est complètement confiné, il y aura une force de réaction résultant de l'intérieur vers l'extérieur, c'est-à-dire que la réaction sera donnée par les bagues intérieures contre la force appliquée. Cela est dû au fait que les lignes de charge se rapprocheront de la réduction de la longueur L. La force de réaction provenant de l'arbre (bagues intérieures) réduit la raideur de l'arrangement et il peut alors tolérer certains désalignements.

Après avoir compris ces dispositions, il met en évidence les avantages qui sont normalement décrits dans les catalogues des fabricants.

Les principaux avantages résultant de la précharge incluent, mais ne sont pas limités à :

Abhijeet Keer est un ingénieur concepteur qui travaille dans le domaine des pompes centrifuges depuis plus de six ans. Avec des points forts dans la construction mécanique et les matériaux, il a travaillé dans la conception avec KSB, Kirloskar Brothers et plus encore. Il a obtenu un baccalauréat en génie mécanique de l'Université de Mumbai, en Inde. Son expérience professionnelle couvre la conception et le développement de nouveaux produits, la sélection des matériaux et l'ingénierie d'application et les constructions mécaniques complètes. Il peut être contacté à [email protected].