Comment prévenir l'usure des roulements

L'usure des roulements est généralement le résultat d'une lubrification inadéquate ou de la présence de contaminants. Bien qu'une certaine usure soit inévitable, il existe des moyens de maintenir le taux d'usure le plus bas possible et donc de maintenir les coûts de production à un niveau bas.

Il est impossible d'imaginer des machines et des équipements sans roulements. Dans leur forme la plus simple, les roulements remontent à l'Égypte ancienne. Ils sont peut-être même plus anciens que l'invention de la roue. Cependant, les avis divergent à ce sujet. Mais une chose est sûre : Aujourd'hui, les roulements sont utilisés partout où il y a un mouvement relatif entre deux surfaces. Et cela se produit dans pratiquement tous les appareils : Des systèmes industriels très complexes aux simples appareils ménagers. Nous avons examiné de plus près et montré ce que peut faire un palier lisse.

Qu'est-ce qu'un roulement ?

Les roulements sont des éléments qui guident des composants qui se déplacent l'un contre l'autre. Dans les roulements à rouleaux, l'arbre est supporté par des éléments roulants qui tournent avec lui ; dans les paliers lisses, les deux composants sont en contact direct. Cela signifie que l'arbre glisse dans le coussinet ou dans les coquilles de roulement. Cela crée une résistance de frottement, qui entraîne l'usure. Pour minimiser le frottement, il doit y avoir une lubrification entre les surfaces de glissement.

Photo : roulement avec rainures de lubrification et
rondelle de butée en AMPCO® 18.23

Les paliers lisses ont une structure très simple car ils ne contiennent aucune pièce mobile. Leur forme est généralement cylindrique. Le montage dans le logemement se fait soit sous forme de douille coulissante, soit sous forme de coquille coulissante. La conception d'un palier diffère également selon la direction de la force qui agit sur le palier en fonction de l'application. Il existe des paliers radiaux pour les forces radiales et des paliers de butée pour les forces axiales. En termes simples, les paliers lisses sont des éléments tribologiques qui supportent des charges et ont un contact direct avec une autre pièce en mouvement par rapport à eux.

Usure et frottement des roulements

Comme les deux surfaces de contact agissent l'une contre l'autre, il y a malheureusement aussi une usure des surfaces de contact, ce qui limite la durée de vie du roulement. Les facteurs décisifs du frottement dans les roulements sont la charge, la vitesse de glissement, la température de fonctionnement et la rugosité de la surface sur laquelle roule le roulement. En principe, on distingue trois types de frottement différents dans ce processus :

• Frottement sec : Les deux surfaces de contact frottent directement l'une contre l'autre. Il n'y a pas de lubrification. L'importance du frottement qui se produit et l'usure dépendent des propriétés de surface des composants qui se déplacent l'un contre l'autre. Il y a un risque de grippage. Pour prévenir l'usure, on utilise des paires de matériaux à faible frottement ou l'un des deux matériaux possède une propriété autolubrifiante.
  
  
• Frottement liquide : Il n'y a pas de contact direct entre les composants. Un lubrifiant sert de séparation. L'importance du frottement dépend de la structure du lubrifiant. En fonctionnement continu, un roulement à frottement liquide fonctionne pratiquement sans usure. Il est principalement utilisé lorsque la durabilité et une faible perte d'énergie sont requises, par exemple dans la conversion d'énergie dans les générateurs.
  
  
• Frottement mixte : Il y a à la fois des zones de contact des composants séparés par le film liquide et des zones de contact direct. Le frottement mixte est un frottement qui se produit entre deux surfaces qui glissent l'une sur l'autre lorsque la lubrification est insuffisante pour permettre un frottement fluide. Il peut également se produire comme une condition temporaire au début d'un mouvement si, par exemple, le lubrifiant n'est pas réparti uniformément.

Que sont les paliers hydrodynamiques ?

Dans un palier lisse hydrodynamique, le film lubrifiant est créé par le mouvement rotatif de l'arbre/axe qui, au début, repose sur le palier lisse. Au départ, un frottement mixte est créé entre l'arbre et le palier en raison du processus de démarrage. Si le mouvement rotatif augmente, l'huile de lubrification est fournie au côté supérieur non chargé et la pression autour de l'arbre augmente. Cela soulève l'arbre et entraîne un frottement fluide et donc une réduction du frottement.

Par conséquent, le coefficient de frottement est une propriété importante lors du choix des matériaux appropriés pour votre roulement. Les alliages AMPCO® sont parfaitement adaptés à cette tâche car ils combinent un faible coefficient de frottement avec une grande résistance à l'usure. De plus, ils offrent une limite d'élasticité en compression élevée et aucune adhérence avec l'acier inoxydable. En général, les alliages AMPCO® 18, AMPCO® 18.23, AMPCO 21, AMPCO 45 et AMPCO® M4 sont fréquemment utilisés comme matériaux de roulement.

Photo : Alliages AMPCO® pour roulements

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