De quels composants se compose une chaîne à rouleaux ?

UN La chaîne à rouleaux peut ressembler à un simple composant mécanique, mais elle se compose de plusieurs pièces qui effectuent des tâches différentes. Si un composant tombe en panne, l’ensemble du système de transmission de puissance peut perdre en efficacité, s’user plus rapidement ou même cesser complètement de fonctionner.

Dans cet article, vous découvrirez chaque composant majeur de la chaîne à rouleaux, ses fonctions et comment chacun d'entre eux affecte les performances de la chaîne à rouleaux.

Comprendre la structure de base d'une chaîne à rouleaux

Les chaînes à rouleaux transmettent la puissance grâce à un engagement positif entre les rouleaux de la chaîne et les dents d'un pignon . Cet engagement crée un transfert de puissance efficace avec un glissement minimal. On les trouve dans les machines industrielles, les équipements agricoles, les équipements de transformation des aliments et les systèmes de convoyeurs. 

Une chaîne à rouleaux standard se compose d’une alternance de maillons intérieurs et de maillons extérieurs reliés entre eux pour former une boucle continue. Chaque maillon contient plusieurs pièces de précision qui doivent fonctionner ensemble sous des charges lourdes, des vitesses élevées et des environnements d'exploitation difficiles.

Parce que chaque composant dépend des autres, le la qualité de la fabrication et de l’assemblage est essentielle.

De quels composants se compose une chaîne à rouleaux ?

Épingles

Les axes constituent l’épine dorsale de chaque chaîne à rouleaux. Ils relient les maillons intérieurs et extérieurs tout en agissant comme des points de pivotement qui permettent à la chaîne de s'articuler autour des pignons. Chaque fois que votre équipement fonctionne, chaque goupille tourne légèrement à l'intérieur de sa bague correspondante. Ce mouvement constant fait des goupilles l’une des parties les plus sollicitées de la chaîne.

Fonctions des broches dans une chaîne à rouleaux

Les épingles remplissent plusieurs fonctions importantes :

• Composants de sécurité : les broches maintiennent les engrenages, les arbres et les accouplements fixés à leur place appropriée pour garantir qu'ils ne bougent pas. Cela se traduit par un fonctionnement fiable et une panne minimale de votre équipement lourd.

• Transmission du couple : les broches ne fonctionnent pas seulement comme des fixations, mais jouent également un rôle important dans le transfert du couple d'un composant à un autre dans votre équipement. Cela garantit une production d’énergie constante de votre équipement, ce qui est très important pour les utilisations industrielles.

• Assurer l'alignement : les broches fournissent des conseils lors de l'assemblage pour garantir que tous les composants sont correctement alignés. Cela minimisera la possibilité d’erreurs d’installation et réduira également le temps de maintenance pour vous.

• Agissant comme dispositifs de sécurité : certaines broches peuvent être délibérément conçues pour échouer en raison d'une surcharge afin d'éviter que le reste de l'équipement ne soit endommagé. Cela rend la réparation de votre équipement moins coûteuse puisque les broches sont relativement bon marché.

Matériaux couramment utilisés pour les épingles

• Acier : Ce matériau est solide en termes de résistance à la traction et résiste à la corrosion. Il est utilisé dans la fabrication d'épingles.

• Fonte Ductile : Ce matériau est résistant et flexible. Cela le rend applicable dans les applications nécessitant une résistance élevée.

• Cuivre : Ce matériau conduit très bien l'électricité. Cela le rend applicable dans les transformateurs et les broches électriques.

• Aluminium : Ce matériau est léger et conducteur. Ceci est applicable dans les connexions des transformateurs.

Problèmes courants d’usure des broches

• Corrosion : les broches soumises à l'humidité, aux embruns salés ou aux polluants industriels sont sujettes à la corrosion. La corrosion réduit la résistance mécanique et l'efficacité de la conductivité électrique des broches. Ceci est particulièrement important dans les zones industrielles.

• Fissuration par fatigue et contrainte : Les charges mécaniques, les vibrations et les cycles thermiques peuvent provoquer des fissures de fatigue. Avec le temps, les broches ne sont plus capables de résister ou de transférer le couple.

• Désalignement et usure aux points de contact : cela se produit en raison d'une mauvaise installation ou d'une utilisation continue des broches.

Bagues

Quel est le but des bagues ?

Les bagues sont des manchons cylindriques placés entre les broches et les rouleaux. Ils agissent comme une surface d'appui sur laquelle les axes tournent lors de l'engagement de la chaîne. Ils réduisent la friction et prolongent la durée de vie de la chaîne. 

Comment les bagues réduisent la friction

Chaque fois que la chaîne s'enroule autour du pignon, toutes les broches tournent contre leurs bagues respectives. En cas de lubrification de la chaîne , il y aura un film d'huile entre elles. Cela réduit la friction et diminue l’usure des pièces, ce qui contribue à minimiser l’usure.

Usure des bagues et son impact sur la durée de vie de la chaîne

L'usure se produit en raison de la chaleur générée pendant le travail, ainsi que du frottement et de la contamination. Le mouvement des arbres par rapport à leur logement entraîne une destruction progressive des bagues. S’il n’y a pas de lubrification ou de mauvais alignement, le taux d’usure peut être encore plus élevé.

Les défaillances des bagues s'accompagnent généralement de la défaillance d'autres éléments de la transmission, tels que les roulements, les arbres, les engrenages et autres. Cela peut entraîner des coûts supplémentaires.

Rouleaux

Que sont les rouleaux dans une chaîne à rouleaux ?

Les rouleaux sont les éléments cylindriques présents autour de chaque douille. Ce sont ces rouleaux qui entrent en contact avec la dent du pignon lors de l'opération. Les rouleaux étant soumis à des impacts fréquents, leur influence sur l’efficacité de la chaîne devient importante.

Comment les rouleaux s'engagent avec les dents du pignon

En fonctionnement, lorsque la chaîne s'approche du pignon, le galet s'insère dans le profil de la dent. Le rouleau ne glisse pas mais tourne autour de la douille. Le roulement du rouleau entraîne une friction moindre et un transfert de puissance plus fluide.

Par conséquent, les températures de fonctionnement et les pertes d'énergie dans le système de transmission sont réduites.

Avantages des rouleaux de haute qualité

• Friction réduite : les rouleaux empêchent tout contact direct entre la chaîne et les dents du pignon. En conséquence, la friction diminue, réduisant ainsi l’usure des deux pièces. Cela permet de réduire les dépenses de maintenance des équipements et de prolonger leur durée de vie.

• Efficacité améliorée : grâce au processus de roulement plutôt que de glissement, les rouleaux améliorent l'efficacité du transfert d'énergie dans les chaînes. Ainsi, la chaîne fonctionnera sans problème.

• Durée de vie prolongée : étant donné que les rouleaux absorbent la majeure partie des contraintes pendant le fonctionnement de l'équipement, ils augmentent la durée de vie des maillons de chaîne et des pignons. Vous dépenserez moins d'argent pour acheter de nouvelles pièces.

• Réduction du bruit : les rouleaux aident à diminuer les vibrations et à réduire le bruit. Cette caractéristique peut être utile dans les cas où un fonctionnement silencieux est nécessaire.

Modes de défaillance courants des rouleaux

• Usure et aplatissement : en raison du contact continu avec les dents du pignon, les rouleaux s'usent et s'aplatissent avec le temps. Cela entraîne une friction accrue, une inefficacité et un allongement rapide de la chaîne. Dans ce cas, le manque de surveillance entraîne des coûts élevés pour le remplacement et la maintenance de la chaîne.

• Fissuration ou casse : En raison de charges lourdes, de chocs ou de matériaux de mauvaise qualité, les rouleaux peuvent se fissurer ou même se casser. En conséquence, la chaîne ne parvient pas à s’engager en douceur avec le pignon.

• Grippage dû à une mauvaise lubrification : le manque de lubrification entraînera le grippage des rouleaux sur les bagues, ce qui produira beaucoup de friction, de bruit et de chaleur qui affecteront à la fois les rouleaux et les pignons. Cela entraîne une consommation d’énergie plus élevée et une inefficacité du système pour votre entreprise.

• Corrosion et dégradation de la surface : exposés à l'humidité, à la corrosion, aux produits chimiques, etc., les rouleaux peuvent être affectés négativement et perdre leur résistance et leur capacité opérationnelle.

Plaques intérieures

Structure et fonction des plaques de liaison intérieures

Les plaques intérieures constituent les côtés de tous les maillons intérieurs. Le jeu de plaques intérieures garantit que les bagues sont solidement maintenues en place. Ces plaques intérieures sont nécessaires au maintien de la solidité de la chaîne.

Rôle dans le support des charges de traction

Les plaques intérieures sont les principaux composants qui supportent et transmettent les charges de traction créées lors de la transmission de puissance dans la chaîne. Les plaques intérieures maintiennent les broches et les bagues ensemble pour garantir que la chaîne résiste aux charges de traction et ne s'étire pas ou ne se casse pas.

Les charges de traction sur les plaques intérieures empêchent l'allongement de la chaîne. Le bon fonctionnement des plaques intérieures maintient l’alignement de la chaîne. Par conséquent, l’allongement de la chaîne est moindre et la chaîne peut fonctionner correctement.

Considérations relatives aux matériaux et à la fabrication

Les matériaux utilisés pour fabriquer les plaques intérieures sont principalement des aciers à haute teneur en carbone ou des aciers alliés. Pour améliorer les propriétés de résistance à la fatigue, certaines entreprises utilisent un traitement thermique, une finition de surface et un grenaillage court pour améliorer les performances des plaques intérieures. 

Parmi ces trois méthodes, le grenaillage court exerce une contrainte de compression sur la surface des plaques intérieures et empêche les fissures de fatigue.

Plaques extérieures

Que sont les plaques de maillons externes ?

Les plaques extérieures forment les côtés de chaque maillon extérieur. Chaque paire est ajustée à force sur les axes de chaîne, verrouillant ainsi l'ensemble de l'ensemble. Ils retiennent directement les broches dans les systèmes de transmission. 

Facteurs affectant la résistance des plaques

• Sélection des matériaux : le type d'acier ou d'alliage utilisé pour la fabrication des plaques extérieures affecte la résistance à la traction et à la fatigue de la plaque. L'acier au carbone de haute qualité ou l'acier inoxydable garantissent une meilleure longévité que les métaux de mauvaise qualité.

• Traitement thermique : Le traitement thermique augmente la dureté et la ténacité des plaques. Ne pas le faire entraînera des fissures et une déformation de la plaque.

• Épaisseur de la plaque : plus la plaque est épaisse, plus la force de traction qu’elle peut supporter est élevée. Cependant, augmenter l’épaisseur augmentera également son poids.

• Finition de surface et revêtement : le revêtement de surface minimise l'usure et protège également le métal de la corrosion.

Comment la qualité des composants affecte les performances de la chaîne à rouleaux

Impact sur la capacité de charge

La qualité des rouleaux de la chaîne garantit que les charges sont réparties uniformément sur la chaîne. Une telle répartition uniforme aide la chaîne à supporter des conditions de travail plus lourdes sans solliciter aucun composant de la chaîne.

Les broches, plaques et bagues de qualité offrent également plus de résistance à la fatigue et à la distorsion, minimisant ainsi les défaillances précoces de la chaîne.

Impact sur l'efficacité du transport

Un autre effet qui résulte de la qualité de fabrication de la chaîne est qu'elle devient lisse. Avec une chaîne à rouleaux aussi lisse, la friction est minimisée, ce qui entraîne de faibles pertes d'énergie dans les systèmes de transmission de puissance.

Impact sur la durée de vie

La durabilité de la chaîne à rouleaux augmente également en raison de la qualité des matériaux et du traitement thermique que la chaîne reçoit lors de la fabrication.

Impact sur les exigences de maintenance

Les composants bien fabriqués résisteront mieux à l’usure, vous donnant la possibilité d’allonger le temps entre les tâches de maintenance. Même si un entretien régulier reste une considération importante, une bonne chaîne nécessitera moins de travaux de réparation imprévus.

Impact sur la sécurité opérationnelle

Une défaillance de la chaîne peut affecter les machines, perturber les opérations et mettre en danger la sécurité des travailleurs. L’utilisation de chaînes de haute qualité fabriquées à partir de matériaux fiables garantit que vous aurez moins à vous soucier de ces problèmes.

Comment inspecter les composants de la chaîne à rouleaux

Inspection des broches pour l'usure

L'usure des broches ne se produit pas toujours de l'extérieur. Par conséquent, inspectez les signes d’allongement de la chaîne, de rouille au niveau des joints, des maillons durs ou des fuites d’huile à travers des joints usés. Si la chaîne ne se plie pas facilement après le nettoyage, le problème peut provenir de broches usées.

Vérification des rouleaux pour déceler tout dommage

Chaque rouleau doit être vérifié pour déceler des signes d'usure, de fissures de surface, d'écaillage ou d'usure. Un bon rouleau doit tourner librement autour de la bague. Lorsqu'elle est endommagée, des vibrations ou du bruit peuvent également être perceptibles pendant le fonctionnement de la chaîne.

Évaluation de l'état de la plaque

Les plaques doivent être inspectées pour détecter tout signe de fissures au niveau des trous d'épingle, de courbures des plaques, de rouille, de déformation et d'usure excessive. Les fissures signifient le remplacement de la chaîne.

Mesurer l'allongement de la chaîne

Mesurer L'allongement de la chaîne est un moyen de savoir si une chaîne a atteint la fin de sa durée de vie. Mesurez plusieurs pas selon les recommandations du fabricant et remplacez la chaîne avant qu'un allongement excessif ne se développe. 

Inspection des liens de connexion

Vérifiez le liens de connexion pour plaques latérales desserrées, clips de retenue endommagés et installation incorrecte. Vérifiez que l'extrémité fermée du clip fait face au sens de déplacement de la chaîne. Une simple erreur peut entraîner des problèmes tels que le détachement du clip pendant le fonctionnement. 

Conclusion

Bien qu'une chaîne à rouleaux puisse sembler être un assemblage simple, ses performances dépendent de l'interaction d'autres composants - des axes et bagues aux rouleaux, plaques et maillons de connexion. Comprendre comment ces pièces fonctionnent ensemble vous aide à améliorer vos pratiques de maintenance et à réduire les temps d'arrêt coûteux.

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FAQ

Quel composant de la chaîne à rouleaux subit le plus d’usure ?

Les broches et les bagues sont celles qui s'usent le plus car elles frottent constamment les unes contre les autres. 

Les composants individuels de la chaîne à rouleaux peuvent-ils être remplacés ?

Oui, vous pouvez remplacer des composants individuels de la chaîne à rouleaux. Il est cependant recommandé de reconstruire une chaîne usée pièce par pièce. 

À quelle fréquence les chaînes à rouleaux doivent-elles être inspectées ?

Vous devez inspecter les chaînes à rouleaux en fonction de leurs heures d'utilisation et de leur environnement d'exploitation. Par exemple, vous pouvez inspecter après les 50 premières heures de fonctionnement ou, dans le cas de conditions difficiles, inspecter toutes les 200 heures ou plus fréquemment.