Un alignement correct peut augmenter les performances de la transmission par courroie

Présentation

Le désalignement est l'une des causes les plus courantes de défaillance prématurée des courroies. Selon sa gravité, un désalignement peut réduire progressivement les performances de la courroie en augmentant l'usure et la fatigue. Ou, il peut détruire une ceinture en quelques heures ou jours. Bien que les formes de désalignement puissent être assez bien comprises, des mesures précises et des limites acceptables doivent être déterminées si le personnel de maintenance doit prendre des mesures correctives.

Types d'alignement

Fondamentalement, tout degré de désalignement, angulaire ou parallèle, réduira la durée de vie normale d'un entraînement par courroie.

Un désalignement angulaire entraîne une usure accélérée de la courroie/de la poulie et des problèmes potentiels de stabilité de la courroie avec les courroies trapézoïdales individuelles. Un problème connexe, une charge inégale de la courroie et du câble, entraîne un partage de charge inégal au sein de plusieurs entraînements par courroie et peut entraîner une défaillance prématurée. Les courroies trapézoïdales assemblées peuvent subir une séparation des attaches lorsqu'elles fonctionnent dans des conditions de désalignement. Les ingénieurs d'application des produits de transmission de puissance de Gates Corporation mettent en garde contre le fait que le désalignement angulaire a un effet grave sur les performances des entraînements par courroie synchrones.

Des symptômes tels que des forces de suivi de courroie élevées, une usure inégale des dents/plats, une usure des bords, des niveaux de bruit élevés et une défaillance de traction potentielle due à une charge inégale du câble sont des indicateurs typiques de désalignement. De plus, les courroies synchrones larges sont plus sensibles au désalignement angulaire que les courroies étroites.

Un désalignement parallèle entraîne également une usure accélérée de la courroie/de la poulie et des problèmes potentiels de stabilité de la courroie avec les courroies trapézoïdales individuelles. Une charge inégale de la courroie et du cordon n'est pas une préoccupation aussi importante que le livre blanc Gates - Un alignement correct peut augmenter les performances de l'entraînement par courroie avec un désalignement angulaire. Cependant, le désalignement parallèle est généralement plus un problème avec les courroies trapézoïdales qu'avec les courroies synchrones. En effet, les courroies trapézoïdales fonctionnent dans des rainures fixes et ne peuvent pas flotter librement entre les brides, comme le peuvent les courroies synchrones, dans une certaine mesure.

Le désalignement parallèle n'est généralement pas un problème critique avec les entraînements par courroie synchrones tant que la courroie n'est pas coincée ou pincée entre les brides opposées, et tant que la courroie suit complètement les deux pignons.

Les pignons synchrones sont conçus avec des largeurs de face supérieures aux largeurs de courroie pour éviter les problèmes associés à l'accumulation de tolérances et pour permettre une petite quantité (fractions de pouce) de décalage de montage.

Tant que la largeur entre les brides de pignon opposées dépasse la largeur de la courroie, la courroie s'alignera automatiquement correctement en cherchant une position de fonctionnement confortable sur les deux pignons. Il est normal qu'une courroie synchrone entre légèrement en contact avec au moins l'un des flasques de pignon dans le système pendant le fonctionnement. Les courroies synchrones tournent rarement au milieu des pignons sans entrer en contact avec au moins un flasque.

Mesure du désalignement

Les ingénieurs Gates affirment que le meilleur outil pour mesurer le désalignement est un dispositif d'alignement laser. Cependant, lorsqu'il n'y en a pas, le meilleur outil suivant est une règle telle qu'un long niveau, une bande d'aluminium extrudé ou une règle, en fonction de l'entraxe du lecteur. L'outil laser et la règle sont utilisés pour projeter l'orientation d'une face de poulie ou de pignon par rapport à l'autre.

Lorsqu'il se prépare à mesurer un désalignement parallèle, le technicien de maintenance doit d'abord vérifier que les bords des poulies et des pignons sont d'épaisseur égale, ou quantifier la différence d'épaisseur. Il est important d'aligner les gorges des poulies ou les faces des pignons directement les unes par rapport aux autres, plutôt que simplement les surfaces extérieures des poulies ou des pignons (brides). Il peut être nécessaire de monter des réas ou des pignons avec les surfaces extérieures décalées les unes par rapport aux autres afin d'aligner correctement les gorges ou les faces des pignons.

Les brides de pignon doivent également être inspectées pour s'assurer qu'elles fonctionnent correctement. Une bride pliée peut entraîner des mesures erronées si l'outil laser ou la règle repose contre le bord extérieur de la bride endommagée pendant le processus d'inspection.

Pour déterminer le degré de désalignement acceptable et à quel point il devient excessif, l'alignement doit d'abord être mesuré, quantifié, puis comparé aux recommandations du fabricant de la courroie pour le type particulier de courroie. Ces recommandations se trouvent dans les manuels de conception des variateurs.

Quantification du désalignement

Le désalignement peut soit être quantifié mathématiquement, soit être comparé à certaines règles générales générales pour des résultats plus rapides et plus faciles. Lors de l'utilisation d'une règle pour projeter le plan de la face extérieure de la poulie ou du pignon n°1 par rapport à la poulie ou au pignon n°2, le désalignement angulaire peut être quantifié comme la différence de jeu entre la règle et la surface extérieure de la poulie ou du pignon #2 sur tout le diamètre.

L'angle de désalignement parallèle peut être quantifié comme la différence de jeu entre la règle et les surfaces extérieures des deux poulies ou pignons sur la distance de séparation.

Le désalignement total admissible recommandé pour les courroies trapézoïdales, en général, est de 1/2 degré. Alors que les courroies trapézoïdales individuelles sont connues pour être capables de gérer de plus grands défauts d'alignement avant de devenir instables, le maintien du défaut d'alignement à moins de 1/2 degré maximisera la durée de vie de la courroie.

La quantité totale de désalignement recommandée pour les courroies synchrones en uréthane à 60 degrés (Polyflex) et les courroies poly-V (Micro-V) est de 1/4 degré. Ces entraînements tolèrent moins le désalignement que les entraînements conventionnels à courroie trapézoïdale et doivent être alignés avec plus de précision.

Pour déterminer si un système d'entraînement de type V est aligné dans ces recommandations, le désalignement angulaire et parallèle doit à la fois être mesuré et quantifié individuellement, puis additionné. La somme totale du désalignement angulaire et parallèle peut ensuite être comparée aux recommandations du fabricant de la courroie pour le type particulier d'entraînement.

Comme indiqué, les pignons pour courroies synchrones sont fabriqués avec des largeurs de face supérieures à la largeur de la courroie pour éviter les problèmes d'ajustement de la courroie dus aux accumulations de tolérance. Cette largeur de face de pignon supplémentaire permet à la courroie de flotter librement sur les faces de pignon.

Les courroies synchrones étant particulièrement sensibles au pincement ou au coincement entre les flasques de pignons opposés, les pignons doivent être installés de sorte qu'il y ait un jeu entre le bord de la courroie et les flasques, des deux côtés. S'il existe un jeu entre les brides de pignon opposées et les bords de la courroie, le désalignement parallèle n'a pas besoin d'être quantifié et ajouté au désalignement angulaire.

Règles de base

Les techniciens de maintenance peuvent ne pas toujours trouver pratique ou possible de calculer avec précision le désalignement total dans un système tout en déterminant s'il est dans un alignement acceptable. Il est également difficile de visualiser de petites fractions d'un angle telles que 1/2 et 1/4 degrés. Ceux-ci peuvent être illustrés plus clairement avec les règles empiriques suivantes :

Pour les transmissions par courroie trapézoïdale :

Angle de 1/2 degré =environ 1/10 de pouce par pied de distance parcourue.

Pour les entraînements synchrones, à angle de 60 degrés et à rainures en V :

Angle de 1/4 de degré =environ 1/16 de pouce par pied de distance parcourue.

Ces règles peuvent être utilisées pour estimer visuellement la quantité de désalignement angulaire et parallèle plutôt que d'avoir à calculer des valeurs numériques réelles.

Par exemple, pour qu'un entraînement par courroie synchrone respecte les recommandations du fabricant de la courroie pour le désalignement angulaire, la distance entre la surface extérieure du pignon et la règle ne doit pas différer de plus de 1/16 de pouce sur un diamètre de 12 pouces. .

Pour un pignon d'un diamètre de six pouces, cette différence ne doit pas dépasser 1/32 de pouce. Si la différence est supérieure à cela ou si l'angle calculé dépasse la valeur maximale recommandée de 1/4 de degré, l'entraînement doit être réaligné.

Conclusion

Un désalignement peut être un obstacle pour des performances satisfaisantes d'entraînement synchrone et à courroie trapézoïdale. Dans de nombreux cas, il n'est pas facilement détectable dans les applications d'entraînement complexes. Les techniciens de maintenance doivent également vérifier les composants connexes, tels que les supports et les plates-formes, pour une conception et un placement appropriés. Ces pièces doivent être suffisamment solides pour résister aux forces maximales exercées par l'entraînement par courroie sans se plier ni fléchir.

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