Paliers lisses
(2 509)Le roulement est un élément indispensable de chaque mécanisme et de chaque machine tournante. Il agit comme un support permettant le mouvement de rotation relatif de l'arbre. Le bon fonctionnement de la machine dépend de son efficacité, il est donc important que les roulements soient fabriqués avec des matériaux durables et que les surfaces coopérant directement les unes avec les autres génèrent la résistance au frottement la plus faible possible. La sélection de roulements appropriés nécessite des connaissances sur la machine elle-même, mais aussi de nombreux paramètres détaillés qui seront listés plus loin dans le matériau.
Structure d'un palier lisse
Le roulement se compose de deux bagues cylindriques : extérieur et intérieur (l'une insérée dans l'autre). La bague de roulement intérieure se trouve sur l'arbre de la machine et tourne à l'intérieur de la bague extérieure. Cette dernière, en revanche, est montée dans un logement de palier, fixé sur une surface fixe.
Les paliers lisses n'ont pas d’éléments intermédiaires mobiles entre les bagues. Les surfaces des coussinets sont séparées les unes des autres par un agent alifourni en continu ou périodiquement. Nous distinguons diverses types paliers lisses :
- roulements secs – ne nécessitent pas de lubrification continue (la graisse peut être fournie périodiquement ou pas du tout).
- roulements à air – utilisent un coussin d'air qui est créé dans un système à air comprimé qui sépare la surface de l'arbre mobile de la surface de la bague,
- roulements à huile – une très fine couche d'huile formée dans le corps du roulement permet au tourillon rotatif d'être soulevé et séparé de la surface cylindrique du roulement,
- roulements hydrodynamiques, c'est-à-dire ceux dans lesquels le phénomène hydrodynamique provoque l'autoproduction d'un film d'huile dans une fente,
- roulements hydrostatiques pour lesquels l'huile est alimentée en continu sous pression.
Avantages d'un lubrifiant dans les paliers lisses
La lubrification de la surface intérieure du roulement présente de nombreux avantages. Tout d'abord, il réduit les forces de frottement provoquées par la coopération de l'élément de roulement et du coussinet. Cela permet d’éviter le grippage et permet d'atteindre la vitesse de rotation réglée.
Des vitesses de rotation élevées de composants de poids élevée en contact avec une autre surface généreraient des températures très élevées qui modifieraient la structure et déformeraient le matériau. Dans ce cas également, le lubrifiant est utile car il reçoit la chaleur générée au point de contact.
Il est impossible d'ignorer le fait que la lubrification a un effet positif sur la durée de vie du roulement, en la prolongeant considérablement. Les roulements soumis aux conditions de fonctionnement difficiles sont souvent équipés d'un système de lubrification centralisé, ce qui facilite de manière significative la distribution et la distribution de l'agent sur toute la surface du roulement.
Cependant, le roulement peut-il fonctionner sans aucune lubrification ?
Il s'avère que les paliers lisses peuvent également très bien fonctionner sans lubrification. Grâce au développement de la technologie des matériaux, des matériaux artificiels, tels que des polymères, sont également utilisés pour fabriquer des structures relativement précises et résistantes. De plus, les roulements basés sur ce type de matériaux se caractérisent par les meilleures propriétés que leurs équivalents en acier traditionnels. Parmi les avantages les plus importants il y a :
- Fonctionnement sans entretien – grâce à leur structure, ils ne nécessitent pas de graisse pour être fournie au coussinet. Un coefficient de frottement réduit de manière appropriée permet une coopération sûre et efficace de l'arbre et de la bague intérieure.
- Résistance à la corrosion – les machines et les appareils qui sont responsables de processus technologiques strictement liés à l'eau, sont exposés à des conditions météorologiques défavorables ou doivent simplement être lavés de temps en temps, nécessitent l'utilisation d'éléments résistants à la corrosion. Il n'est pas toujours possible d'enfermer ou de recouvrir des pièces de machine, et l'utilisation de matériaux inoxydables est associée à des coûts considérables. Dans ce cas, les polymères constituent le matériau idéal. Des plastiques correctement sélectionnés protégeront également le roulement contre la corrosion chimique.
- Poids – poids relativement faible par rapport aux roulements en acier.
- Résistance à la pollution – ils peuvent travailler dans un environnement poussiéreux.
Avantages des paliers lisses
La conception du palier lisse est en particulier utilisée lorsqu'un fonctionnement silencieux est requis – ces paliers génèrent des vibrations mécaniques à un niveau très bas, ce qui se traduit par leur fonctionnement silencieux. Les roulements en polymère sont largement utilisés dans les industries automobile et alimentaire. Ils sont également irremplaçables dans le cas de machines nécessitant une précision et une précision d'assemblage élevées, par ex. appareils de mesure ou appareils extrêmement précis de mécanique de précision, ainsi que dans des endroits où l’espace est limité. Grâce à leur durabilité, ils permettent de transporter des charges très lourdes. Ils sont largement utilisés par exemple dans des appareils électroménagers, comme le roulement de moteurs électriques, dans les machines lourdes et complexes dans l'industrie lourde (par exemple, le roulement de l'arbre du rotor d'une turbine de puissance). Ce type de roulement est souvent utilisé dans l'industrie manufacturière, par exemple dans les rouleaux dans les convoyeurs de transport ou les chariots élévateurs. Les automatismes industriels actuellement produits sont également équipés de ce type de solutions. Les paliers lisses jouent également un rôle extrêmement responsable puisqu’ils font partie des équipements hospitaliers dont dépend souvent la vie humaine.
Douilles de glissière
Les douilles de glissière constituent une solution courante qui permet les mouvements rotatifs et coulissants. Les matériaux innovants utilisés pour leur production se caractérisent par une excellente résistance aux substances chimiques agressives ainsi qu'aux températures basses et élevées. La haute résistance à l'usure permet un fonctionnement sans problème de la machine. Le polytétrafluoroéthylène (PTFE), c'est-à-dire un composant responsable des propriétés de glissement, permet de réduire le coefficient de frottement entre les éléments coopérants, et d’éviter la lubrification de la surface. Cette caractéristique est particulièrement souhaitable pour les machines où il est difficile ou impossible d’assurer du lubrifiant.
Un avantage supplémentaire des douilles de glissière est le coût de production. En cas de charges modérées, l'utilisation de roulements traditionnels coûteux peut s'avérer injustifiée du point de vue de l’économie. Ensuite, il vaut la peine d'utiliser des bagues coulissantes, qui résisteront également efficacement au roulement des pièces de la machine dans des domaines suivantes :
- industrie alimentaire ou pharmaceutique, en raison de son fonctionnement propre et sans lubrification ;
- industrie aéronautique ou automobile ;
- industrie agricole ;
- industrie électrique – en raison de la haute précision requise de l'élément de roulement.
En résumé, les paliers lisses grâce à leurs propriétés, n’ont aucune concurrence dans de nombreuses applications. Le développement ultérieur de la technologie des matériaux aura certainement un impact significatif sur l'obtention de propriétés de résistance encore meilleures et élargira ainsi la gamme d'applications dans de nombreux domaines de l'industrie ou dans le cas des objets du quotidien. Des appareils de plus en plus complexes aux dimensions réduites et compactes seront une autre force motrice pour créer des structures encore plus parfaites.
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