Quels sont les défauts courants dans la transmission par pignons et comment les éviter ?

Les pignons constituent l'épine dorsale de nombreux systèmes industriels et sont utilisés dans divers contextes industriels, notamment l'agriculture, l'automobile et les systèmes de convoyeurs. Mais comme tout autre produit mécanique, ils rencontrent des problèmes. Cet article abordera les défauts courants dans les transmissions à pignons et fournira des conseils sur la façon de les éviter.

Qu'est-ce que la transmission par pignons ?

Une transmission à pignons est un système mécanique qui utilise une roue dentée et une chaîne liée pour transmettre le mouvement de rotation et le couple entre les arbres. Les rouleaux de la chaîne se trouvent entre les roue dentée , produisant un entraînement antidérapant.

Lorsque le pignon tourne, il tire la chaîne afin que les rouleaux engagent et désengagent les dents. La chaîne transmet la force au pignon mené, qui transmet le couple à la charge.

Certains de ses éléments clés :

● Pignons : Ce sont des roues dentées qui s'engagent directement dans la chaîne.

● Chaîne à rouleaux :  une série de maillons de chaîne qui assurent le mouvement.

● Arbres : connectés aux pignons et tournent en mouvement.

● Roulements : maintenez les arbres et laissez-les reposer en position.

● Système de tension : Maintenez la chaîne dans la bonne tension

● Guides et gardes : Serrures pour la sécurité.

Principaux avantages de la transmission par pignons

● Haute efficacité et fiabilité : le système de transmission par pignons entraîne un glissement minimal par rapport aux entraînements par courroie. Les transmissions par chaîne bien lubrifiées ont une efficacité mécanique élevée. Les entraînements par chaîne maintiennent également des performances stables sur une large plage de températures et résistent plus efficacement aux contaminants mineurs.

● La capacité de transmettre un couple important : la transmission à pignon a une densité de puissance compacte. Il supporte une charge de traction élevée tout en conservant des performances optimales. Le système prend également en charge plusieurs brins de chaîne. En d’autres termes, il peut multiplier la capacité de charge sans augmenter le pas.

● Large plage de rapports de vitesse : La conception flexible de la chaîne permet une large plage de rapports de vitesse. Il s’adapte facilement à différentes vitesses opérationnelles. De plus, vous pouvez affiner le réglage en échangeant un pignon au lieu de changer toute la boîte de vitesses. Par rapport aux engrenages, les chaînes fonctionnent bien sur de grands entraxes.

● Solution durable et rentable : les pignons et les chaînes sont faciles à inspecter, à réaligner et à remplacer. Leurs pièces sont abordables et facilement accessibles. Par rapport aux engrenages, ils réduisent les temps d'arrêt et offrent de faibles coûts de maintenance. Avec un entretien approprié, ils peuvent avoir une faible durée de vie et de faibles coûts d’exploitation.

Défauts courants dans la transmission par pignons

Allongement de la chaîne

L'usure entre les axes de chaîne et les bagues entraîne un allongement au fil du temps. Une lubrification insuffisante ou incorrecte peut entraîner une augmentation de la longueur du pas de chaîne. Une contamination abrasive à l’intérieur des joints de chaîne, une tension excessive ou un désalignement peuvent également en résulter.

L'allongement de la chaîne entraîne un mauvais engagement avec les pignons. Cela entraîne également un risque accru de saut de chaîne. De plus, cela entraîne un ralentissement de la croissance, un mauvais maillage et un besoin de retension fréquente.

Les signes de ce problème incluent des mouvements irréguliers ou des secousses. Les chaînes sembleront également lâches malgré la tension.

Mauvaise lubrification

Trop d'applications, sous-applications ou l'utilisation d'un mauvais type de lubrification peuvent entraîner des problèmes de transmission par pignon. Peut-être utilisez-vous de la graisse là où un film d'huile est requis à l'intérieur du joint ou aucun système d'égouttement/bain n'est en place en service à grande vitesse. Ne pas avoir un programme de lubrification régulier (après avoir lavé l’huile) peut également causer des problèmes.

Une lubrification inappropriée peut provoquer une accumulation de chaleur et une défaillance prématurée. Elle peut également provoquer de la corrosion sur la surface du pignon et diminuer l'efficacité.

Comment savoir si votre pignon est mal lubrifié ? Vous remarquerez que la chaîne est sèche ou rouillée. Vous remarquerez également des grincements ou des grincements audibles.

Désalignement

Un arbre plié ou une entretoise incorrecte peut également entraîner un désalignement du pignon. Un alignement incorrect entraîne une charge inégale, des pignons usés ou une défaillance précoce. Cela peut également provoquer une augmentation des vibrations ou du bruit qui pourraient affecter les opérations normales.

D'autres effets incluent la fatigue des axes et des plaques et le déraillement de la chaîne. Les symptômes de ce défaut courant incluent la dérive de la chaîne sur les pignons et un déplacement angulaire visible entre les pignons.

Le désalignement est un problème grave qui peut réduire la durée de vie de la chaîne en générant une chaleur excessive. Il est donc crucial que les pignons soient alignés avec l'arbre pour garantir la sécurité des activités de la machine.

Corrosion

Les facteurs environnementaux jouent un rôle crucial dans l’endommagement des pignons. Lorsque les pignons sont exposés à l'humidité, à la poussière, aux produits chimiques (comme l'acide ou la solution saline) ou à des températures extrêmes, leurs chaînes peuvent se dégrader, leurs composants peuvent s'user et tomber en panne.

Par exemple, l’exposition à l’humidité et au sel peut se combiner à la poussière et à la saleté. Cette combinaison peut s'accumuler dans les pignons. Sans protection adéquate, cela peut affaiblir les composants métalliques et conduire à une défaillance ultime.

L'exposition aux débris peut également entraîner une friction et une usure accrues et une flexibilité réduite de la chaîne. Cela conduit également à un fonctionnement bruyant et à des particules visibles dans le lubrifiant. Les pignons subiront également une décoloration.

Chargement par choc et surcharge

Si la chaîne est exposée à des changements brusques de charge au-delà de ses limites, à un blocage ou à un couple de démarrage élevé, elle peut s'écraser. Des contraintes de compression et de traction élevées sur la surface de la dent sont un facteur contribuant à réduire la durée de vie.

Des accélérations ou décélérations agressives de la charge, une chaîne sous-dimensionnée ou un facteur de service minimal peuvent provoquer des fissures. Des cycles répétés ou des poussées de produits peuvent également entraîner une usure par fatigue ou une rupture de chaîne. Si ce problème n'est pas résolu, les pignons connaîtront des maillons de chaîne pliés ou cassés et une panne soudaine du système.

Dents endommagées

Les pignons peuvent subir des dents endommagées sous forme d'accrochage, d'écaillage ou de martelage. Les dents endommagées résultent d'une force excessive, d'une fatigue du matériau ou d'un impact de corps étrangers.

Si les pignons fonctionnent avec une chaîne allongée, fonctionnent avec des matériaux de mauvaise qualité ou subissent une usure, cela entraînera une dent cassée. Une usure normale est en effet attendue, mais si rien n’est fait, une panne du système peut survenir.

Des dents usées peuvent provoquer un saut de chaîne, un taux d'usure plus élevé et une efficacité moindre des opérations. Cela peut également provoquer du bruit et des vibrations, qui perturberont les travailleurs et endommageront les composants au fil du temps.

Bruit ou vibrations excessifs

Un bruit excessif peut survenir pour plusieurs raisons. Une lubrification inadéquate de la goupille, de la douille et du rouleau peut provoquer un bruit inhabituel . Enrouler ou rouler sur le pignon peut provoquer des vibrations. Des carters de chaîne ou des roulements desserrés peuvent entraîner des opérations bruyantes.

Une chaîne ou une zone d'entraînement interférant avec le boîtier peut entraîner des vibrations. Des rouleaux contaminés, une usure excessive de la chaîne et un mauvais réglage du rail de guidage peuvent provoquer des vibrations à travers le boîtier.

Si ces problèmes ne sont pas résolus, ils peuvent conduire à une efficacité opérationnelle réduite. Cela peut entraîner une contrainte mécanique accrue sur les composants internes et des risques potentiels pour la sécurité qui pourraient affecter le travail.

Rupture par fatigue des maillons de chaîne

Plusieurs facteurs contributifs peuvent provoquer une rupture par fatigue des maillons de chaîne. Les concentrateurs de contraintes, tels que les bavures, les piqûres de corrosion ou les trous mal poinçonnés, peuvent provoquer une fatigue du métal. Une mauvaise lubrification peut entraîner des micro-mouvements et des frottements. Des cycles répétés proches de la limite de fatigue de la chaîne peuvent provoquer de la fatigue.

Les effets de ce problème incluent des temps d’arrêt importants et une augmentation des coûts de réparation. Vous verrez également des fissures ou des fractures visibles dans les maillons de la chaîne. De plus, les pignons peuvent subir une défaillance soudaine de la chaîne. Sous une charge normale, les pignons subiront également un bris de chaîne. D'autres dommages inattendus pourraient survenir si ce problème n'est pas résolu.

Problèmes de tension

Une tension incorrecte, telle qu'une tension excessive ou insuffisante, et l'usure des composants de tension peuvent entraîner des problèmes de tension. D'autres facteurs contributifs incluent une prise initiale incorrecte et une croissance thermique non prise en compte. S’il manque un tendeur à ressort ou automatique, cela peut entraîner des problèmes de tension.

Des problèmes de tension peuvent entraîner un affaissement de la chaîne ou des espaces restreints. Cela peut également entraîner une usure accélérée et des défaillances des roulements. Si la tension n'est pas ajustée, les pignons sont exposés à un risque de déraillement. De plus, ils subiront une usure inégale et une efficacité réduite.

Lorsqu'il est difficile de maintenir une tension constante ou que vous remarquez des pignons, une chaîne qui rebondit ou bat, cela signifie que quelque chose ne va pas avec le système de tension. En cas de problèmes de sous-tension, les pignons peuvent également subir des sauts de dents et une entrée bruyante. En cas de tension excessive, les signes peuvent inclure un fonctionnement à chaud, un allongement rapide et une surcharge des roulements.

Comment prévenir les problèmes de transmission des pignons ?

La prévention des problèmes de pignons peut être réalisée en termes de conception et de sélection, d'installation, de lubrification et de propreté, d'inspection et de réglage. Les pratiques suivantes vous aideront à prendre les mesures préventives appropriées :

Installation/alignement correct

Utilisez les outils précis lors de l’installation. Assurez-vous que les pignons sont placés sur des arbres propres et intacts. Installez la chaîne avec le pas et le nombre de brins corrects. Protégez le lecteur pour éviter l’accumulation de débris. Examiner l'orientation angulaire ; vérifiez que les faces des pignons sont parallèles. Vous pouvez utiliser des outils d'alignement laser pour une configuration précise.

Vérifiez la rigidité du montage. Définissez le point de départ commun pour la tension initiale. Après 15 à 30 minutes de fonctionnement, arrêtez-vous et vérifiez à nouveau l'alignement, les fixations et la tension. Les rouleaux doivent être positionnés et ajustés correctement pour éviter toute interférence avec les dents.

Nettoyage régulier

Des débris et des résidus peuvent pénétrer dans les joints de la chaîne, ce qui peut accélérer l'allongement et l'usure. Pour les meilleures pratiques, effacez les chaînes exposées à intervalles réguliers. Vous pouvez utiliser un nettoyant pour chaîne de qualité et une brosse douce ou un chiffon non pelucheux pour éliminer la saleté et la crasse.

Ne retirez pas l'huile de base des chaînes de qualité alimentaire, sauf si vous souhaitez lubrifier immédiatement. Une lubrification immédiate empêche la rouille instantanée.

Installez des protections dans les zones où se produisent des éclaboussures de poussière, de produit ou de lavage. De cette façon, la saleté ne pénétrera pas dans les joints de la chaîne. Vous pouvez utiliser des entraînements fermés pour protéger les pignons des contaminants importants. Vous pouvez planifier des intervalles de nettoyage en fonction des conditions de fonctionnement afin de ne pas les manquer.

Lubrification régulière

Pour une vitesse faible à moyenne, relubrifiez manuellement à intervalles réguliers. Pour une vitesse élevée, vous pouvez utiliser un spray lubrifiant. Établissez un programme de lubrification, quotidien ou hebdomadaire, puis inspectez-le pour une nouvelle application. Vérifiez la température, le bruit ou l'allongement de la chaîne, qui peut nécessiter une lubrification urgente. Appliquer en couche fine car une application excessive peut attirer la saleté.

Choisissez des lubrifiants de qualité de marques réputées. Un bon lubrifiant doit pénétrer entre la goupille et la bague pour un fonctionnement efficace. Il doit offrir des performances de pression extrême et anti-usure en cas de choc. Il doit également résister au lavage et à l’oxydation, protégeant ainsi de la corrosion et de la rouille.

Utilisez des lubrifiants à haute viscosité dans les applications à forte charge. Utilisez des lubrifiants à base d’huile, car ces types pénètrent mieux dans les joints internes de la chaîne que les autres lubrifiants.

Sélection d'équipement appropriée

Tenez compte des conditions extrêmes et utilisez des matériaux résistants à la corrosion. À titre d'exemple, certaines chaînes sont construites en acier inoxydable, en acier au carbone ou en acier allié pour se protéger des contaminants externes. Choisissez un nombre de dents approprié, car un faible nombre de dents peut entraîner un stress opérationnel.

En ce qui concerne les types de chaînes, vous pouvez envisager une chaîne à rouleaux standard pour un usage général. Vous pouvez également envisager une chaîne à rouleaux sans lubrifiant pour les environnements propres où l’huile externe n’est pas nécessaire. Vérifiez le système de tension ; certains pignons ont un système de tension fixe, tandis que d'autres sont automatiques.

Réglage de la tension

Une tension appropriée évite les déraillements de la chaîne et réduit le stress de la chaîne. Maintenez la tension de la chaîne aussi serrée que possible pour éviter tout affaissement. Observez la température de fonctionnement et revérifiez après quelques heures de fonctionnement. Après l'opération, vous devrez vérifier si le système de tension est en place.

Inspection régulière

Effectuez une inspection visuelle à intervalles quotidiens, hebdomadaires, mensuels et annuels. Faites attention à l'usure, aux fissures ou aux désalignements.

Assistance professionnelle

Si vous n'êtes pas sûr des mesures à prendre ou si vous rencontrez des problèmes récurrents, consultez un professionnel pour obtenir une assistance technique.

FAQ

• Comment savoir quand remplacer mon pignon ?

Votre pignon doit être remplacé si ses dents sont émoussées, cassées ou usées.

• Quelles sont les causes courantes de défaillance de la chaîne ?

La fatigue, l'usure et la surcharge sont les causes courantes de défaillance d'une chaîne . Cela peut se produire en cas de mauvais entretien et de mauvaise qualité des matériaux.

• Quelles sont les causes de l'usure du pignon avant ?

Une mauvaise lubrification, un mauvais alignement ou une exposition à des conditions météorologiques extrêmes peuvent provoquer une usure du pignon avant. Une inspection, une lubrification et une utilisation appropriées de matériaux de protection peuvent éviter ce problème.

• Puis-je mettre une nouvelle chaîne sur un vieux pignon ?

Il n'est pas recommandé de mettre une chaîne neuve sur un vieux pignon. Ils peuvent s’user les uns contre les autres et raccourcir la durée de vie de l’un ou l’autre. Il est préférable de changer ou de remplacer l'ensemble pour des performances optimales.

• Un pignon change-t-il de vitesse ?

Oui, les spockets peuvent affecter la vitesse. Par exemple, une douille arrière plus grande et un pignon avant plus petit peuvent augmenter l'accélération mais diminuer la vitesse de pointe, et vice versa.

Conclusion

Les pignons facilitent la transmission du mouvement et de la puissance dans les machines lourdes. Comprendre les problèmes potentiels auxquels les pignons peuvent être confrontés et les éviter prolongera la durée de vie de votre machine.

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