CHAPITRE 3 DES ELEMENTS A PRENDRE EN COMPTE DANS LA CONCEPTION D'UN SYSTEME DE ROULEMENT : Introduction : La conception d'un systeme de roulement est cruciale pour garantir le bon fonctionnement et la durabilite des machines et des equipements.En comprenant ces factures et en choisissant les composants appropries , il est possible de creer des systemes de roulement faibles et durables, essentiels ou bon fonctionnement des machines et des equipements industriels.Cela peut inclure l'usure normale due a l'utilisation, les fissures, les eclatements, les deformations ou d'autres problemes qui compromettent la performance du roulement et peuvent eventuellement entrainer une defaillance de la machine dans laquelle il est utilise.L'endommagement des roulements peut etre divise en deux categories : l'endommagement direct, i.e, les dommages que peuvent subir les pieces durant leur fabrication, leur acheminement, leur montage ou en cours de fonctionnement lorsqu'un incident survient, comme cela a ete presente dans la section precedente, et l'endommagement indirect, i-e, les dommages resultant d'un long processus de fatigue et d'usure des pieces.Choix d'un roulement : Le choix du type de roulements a utiliser depend des exigences techniques propres a chaque cas (la position des charges concentree, la vitesse, temperature de fonctionnement, lubrification , choisir des materiaux, bruit et vibrations, Cout) et ne peut se faire que dans la connaissance parfaite des caracteristiques techniques de chaque type .Ce !phenomene est lie a la modification du profil des pistes qui peut s'operer sous l'effet d'une usure irreguliere et se traduire par une concentration des contraintes au niveau des lignes de pression elevee et une diminution de l'epaisseur du film lubrifiant .En retour, tout dommage potentiel cause par des fissures de phase blanche (WEC) est retarde Bruit et vibrations : Le bruit et les vibrations de roulement sont generalement causes par des problemes au niveau des pneus, des roues, de la suspension ou des freins d'un vehicule.1_ Fatigue des roulements: La fatigue de roulement est un phenomene qui se produit dans les roulements mecaniques, ou les elements roulants subissent des contraintes repetees au fil du temps, ce qui peut entrainer des fissures et finalement la defaillance du roulement.Il est essentiel de consulter les specifications du fabricant du roulement et de concevoir correctement l'installation pour garantir une performance optimale et une duree de vie prolongee du roulement.Differents facteurs de charge doivent etre pris en compte, tels que la direction de la charge, le type de charge et l'etat de la charge.Ils sont fabriques a partir d'eau et d'additifs lubrifiants et sont utilises pour lubrifier les roulements et autres pieces en mouvement dans des applications ou l'utilisation d'huile ou de graisse est difficile ou impossible.Les roulements de ce type sont indispensables non seulement la ou la chaleur est presente comme partie intrinseque du processus, mais aussi dans les applications de machines-outils ou les hautes vitesses de broches generent des temperatures elevees dans les composants d'entrainement.Si le premier cas d'endommagement est souvent facile a deceler, le second repose davantage sur la probabilite que des evenements critiques surviennent en cours de fonctionnement, et necessite donc l'utilisation de modeles ou de criteres afin d'etre predit .Il existe egalement d'autres types de lubrifiants, tels que les lubrifiants solides (par exemple, les lubrifiants a base de plastique ou de ceramique) et les lubrifiants pour les applications speciales (par exemple, les lubrifiants pour les roulements a billes en acier inoxydable ou les roulements a rouleaux coniques).Choix un lubrifiant : Il existe deux types de lubrifiants utilises dans le roulement (graisse et huile) Utilisation : Remarque : tous les roulements etanches ou proteges sont pre lubrifies avec de la graisse et graisses a vie.Cet effet se cree car les inclusions d'oxydes d'aluminium sont relativement dures et susceptibles de se rompre au moment du traitement de l'acier, comme par exemple pendant la forge.Calcul du cout de roulement: La formule la plus courante pour calculer le cout de roulement est la suivante: (Nombre d'employes quittant l'entreprise / Nombre moyen d'employes) x 100 Exemple: Si une entreprise a 100 employes au debut de l'annee et que 20 d'entre eux la quittent au cours de l'annee, le taux de roulement est de 20%.Les roulements ont donc une duree de vie finie, que l'on note L, et qui se compte en nombre de cycles, c'est-a-dire en nombre de tours de l'arbre.Des etudes statistiques ont ete menees de longue date par les constructeurs de roulements et elles ont conduit a une courbe de probabilite de survie dont la forme est representee en (Figure 4.1) o Figure 4.1 : L'ecaillage et ses consequences.Les Roulements peuvent subir une perte de materiau (usure) significative resultant d'une lubrification insuffisante, de particules abrasives, de la corrosion ou d'un fonctionnement avec oscillations, entre autres causes.Charge combinee : La charge combinee est une combinaison des composantes de la charge radiale et de la charge axiale (figure 4 droite) Type de charge: Charges dynamiques : Il s'agit des forces de rotation qui s'exercent sur le roulement lorsqu'il tourne.A titre d'exemple, on sait que les inclusions d'oxydes d'aluminium, formees par le processus d'oxydation lors de la fusion, peuvent entrainer une reduction importante de la duree de vie des roulements.Lors du developpement, les caracteristiques l'acier SHX ont ete demontrees au moyen de tests exhaustifs de resistance a l'usure, dont notamment des tests a quatre billes et a rouleaux, ainsi que de duree de vie du materiau et de la surface .L'endommagement: L'endommagement de roulement se refere aux defauts ou aux dommages qui surviennent dans les roulements mecaniques, tels que les roulements a billes ou les roulements a rouleaux, utilises dans diverses applications industrielles.Purete du materiau La duree de vie en des alliages d'aciers de roulements comme le 100 Cr6 (ou SUJ2 selon la norme japonaise), par exemple, depend principalement de la teneur en inclusions.Les alliages peuvent prevenir ou du moins reduire la formation de fissures dans la microstructure du roulement Les materiaux comme l'acier Super Tough resultent de la combinaison d'un traitement thermique optimal avec un alliage special.Il est important de choisir le bon type et la bonne quantite de lubrifiant, et de respecter les intervalles de lubrification recommandes par le fabricant pour maintenir les performances optimales du roulement.Traitement thermique adapte aux applications : Le traitement thermique constitue un autre parametre qui influe sur les caracteristiques specifiques des aciers et affecte par consequent aussi les roulements.Si vous avez besoin de determiner la vitesse de rotation appropriee pour un roulement specifique, je peux vous aider a le calculer en fonction de ses specifications et de vos besoins d'application.Elles sont fabriquees a partir de base d'huile minerale ou synthetique et sont utilisees pour lubrifier les roulements et autres pieces en mouvement dans une large gamme d'applications.Epilogue : La conception d'un systeme de roulement efficace repose sur la pris en compte de nombreux elements , allant de la charge et de la vitesse a l'environnement d'exploitation et a la lubrification .Les elements roulants font supporter aux pistes des efforts repetes et, cela provoque a une certaine profondeur un cisaillement alterne.Les elements roulants, en passant sur ce cratere, subissent des accelerations qui sont a l'origine du bruit dont nous avons parle.Commencez par nettoyer soigneusement le roulement et les surfaces en contact avec celui-ci avec une petite brosse.Ces types de graisses sont utilises pour lubrifier les roulements et autres pieces en mouvement dans des conditions difficiles, telles que les temperatures elevees, l'humidite et la poussiere.Petit a petit, cette fissure se propage jusqu'a la surface et on assiste a la formation d'une ecaille qui se detache, laissant sur la piste un cratere.Cette usure peut, a son tour, avoir un effet nefaste sur le fonctionnement des roulements, qui peut aller de la reduction de la pre-charge jusqu'a des consequences potentiellement catastrophiques.Les roulements haute vitesse sont concus pour des applications ou les vitesses de rotation sont elevees, tandis que les roulements a basse vitesse sont utilises pour des applications a vitesses plus faibles.La lubrification : La lubrification des roulements est essentielle pour reduire les frottements, la chaleur et l'usure, prolongeant ainsi leur duree de vie.La lubrification va reduire les frottements ce qui va limiter l'usure de vos pieces et donc augmenter la duree de vie de vos roulements.Le mouvement etant facilite, il faut moins d'energie pour effectuer les mouvements de rotation, ce qui peut vous faire faire des economies.C'est la raison pour laquelle les materiaux comme l'acier SHX de NSK font l'objet d'un traitement thermique specifique particulierement resistant a l'usure a haute temperature.Dans les environnements ou le lubrifiant a une teneur normale en impuretes, la duree de vie du roulement peut meme etre multipliee par dix.2.3.4.1.3.4.5.6.