Quelles sont les principales considérations pour la sélection de la chaîne ?

Les chaînes - qu'il s'agisse d'une chaîne à rouleaux, d'une chaîne agricole ou d'une chaîne de convoyeur - constituent la base de la transmission de puissance. Ils transmettent le mouvement dans d’innombrables machines dans de nombreux secteurs. Par conséquent, une bonne sélection de chaîne est essentielle car elle affecte les performances et la durabilité de votre équipement.

Avec la variété de modèles de chaînes disponibles, sélectionner la chaîne appropriée peut s'avérer une tâche ardue. Cependant, ce blog fournit des lignes directrices de base pour vous aider à en choisir un qui répond à vos exigences en matière de performances et de budget.

Pourquoi la sélection de chaîne est importante dans les applications industrielles

Voici pourquoi une sélection appropriée est importante dans vos projets industriels :

● Efficacité opérationnelle : la sélection appropriée de la chaîne permettra aux pignons de transférer le couple sur de longues distances sans glisser. Il peut réduire les pertes d'énergie et les vibrations et fonctionne sans problème à la vitesse requise, ce qui se traduit par un excellent fonctionnement de l'équipement.

● Durée de vie accrue : une sélection appropriée de la chaîne réduit l'usure de la chaîne et des autres composants. Ainsi, cela prolonge la durée de vie du système de transmission et évite les remplacements fréquents.

● Coûts de maintenance : la sélection du bon entraînement par chaîne réduit les pertes financières et les retards. Il minimise les pannes et évite les maintenances fréquentes qui auraient coûté beaucoup d’argent à votre entreprise.

● Conformité aux normes de l'industrie : la sélection appropriée de la chaîne respecte les normes de l'industrie en matière de sécurité, d'hygiène et de durabilité. Ainsi, il garantit des performances de qualité et le respect des normes de l’industrie.

Considérations fondamentales pour la sélection de la chaîne

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Le choix approprié de la chaîne dépend des exigences de chargement. Les chaînes sont souvent conçues pour transporter des charges selon un cycle continu tout au long de leur durée de vie. Choisir une chaîne qui ne peut pas résister aux exigences peut entraîner une défaillance prématurée, une augmentation des temps d'arrêt et des coûts de maintenance élevés.

Comprendre les exigences de charge vous aidera à déterminer le type de charge et le type d’amplitude de force à appliquer.

Les types de charges sont souvent classés en charges stables, variables ou de choc. Les charges constantes utilisent une force constante sans fluctuation, comme dans les systèmes de convoyeurs légers. Les charges variables utilisent la force avec des fluctuations, comme dans les systèmes d'emballage et de traitement. Les charges de choc impliquent l’application d’une force soudaine, comme dans le cas des équipements lourds.

Chaque type de charge détermine le type de chaîne à utiliser. Par exemple, pour les charges de choc, comme dans les applications à charges élevées, des chaînes à plusieurs brins sont utilisées pour une répartition uniforme. Les charges stables nécessitent des chaînes avec peu de brins car elles sont légères.

Vitesse de la chaîne

Tous les entraînements par chaîne ne peuvent pas gérer des applications à vitesse égale. Certains sont spécialement conçus pour les basses vitesses, d’autres sont conçus pour les vitesses élevées. La vitesse de la chaîne affecte les performances, le taux d'usure et la durée de vie de l'équipement.

Des vitesses de chaîne élevées peuvent améliorer l'efficacité, mais peuvent introduire des vibrations et une friction accrue. Cela affecte non seulement le confort des travailleurs, mais également la précision et les performances des machines. Ainsi, lors du choix d’une chaîne, celle-ci doit résister à une usure et un allongement accélérés. Il doit avoir des tolérances strictes et des composants rectifiés pour réduire les effets.

Pour les vitesses faibles à modérées, les chaînes doivent être sélectionnées pour fonctionner de manière fiable et permettre une lubrification facile. Par exemple, dans les équipements d'emballage où la vitesse est élevée mais la charge est modérée, des chaînes légères sont utilisées pour un mouvement continu.

Disposition des puits

La disposition des arbres, c'est-à-dire la façon dont les arbres sont alignés les uns par rapport aux autres, est importante dans le choix de la bonne chaîne. Cela influence la longueur de la chaîne et les performances globales. Une mauvaise disposition peut provoquer une usure prématurée, un désalignement, une rupture de chaîne et des temps d'arrêt. Il existe trois dispositions d'arbre courantes : (1) parallèle, (2) verticale et (3) décalée.

Les arbres parallèles permettent aux chaînes de transmettre la puissance entre les pignons verrouillés sur le même plan. Cela permet un entretien facile et un alignement correct.

Les arbres verticaux ou inclinés sont disposés verticalement ou en angle. Dans ce cas, le comportement de la chaîne change. En raison des tensions et des usures qui peuvent survenir, les chaînes peuvent avoir besoin de guides ou de tendeurs pour assurer leur stabilité.

Les arbres décalés ne sont pas parfaitement alignés, ce qui peut entraîner une répartition inégale de la charge. Ainsi, des chaînes plus solides, ou utilisant des rouleaux fous ou des entraînements par engrenages, sont utilisées pour rediriger le chemin de la chaîne.  

Distance de l'arbre

La distance entre les arbres influence le type de chaîne, sa longueur et la méthode de tension. Une distance d'arbre inappropriée peut provoquer un affaissement, une usure inégale et un désalignement de la chaîne, ce qui peut affecter la durée de vie de votre équipement.

Par exemple, des distances courtes, c'est-à-dire lorsque les arbres sont trop proches, peuvent réduire l'affaissement. Par conséquent, l’utilisation de pignons de chaîne de grand diamètre peut réduire l’usure des axes et des bagues.

Sur des distances plus longues, c'est-à-dire lorsque les arbres sont éloignés les uns des autres, les chaînes peuvent s'affaisser, entraînant un mauvais engagement des pignons. Des guides de chaîne ou des systèmes de tension sont donc utilisés pour éviter cela.

Il est généralement suggéré que la distance entre les arbres au centre se situe dans une plage idéale de 30 à 50 fois le pas de la chaîne. De plus, l'arc de contact minimum obtenu sur un pignon plus petit doit être de 120⁰.

Environnement de services

L'environnement de service dans lequel la chaîne opère doit également être pris en compte.

● Température : Les températures élevées peuvent affaiblir les matériaux de la chaîne et entraîner un allongement. En revanche, un froid extrême peut rendre la chaîne cassante. Par temps chaud, il est préférable d’utiliser des chaînes en acier traité thermiquement ou en alliage. Pour les environnements froids, l’acier inoxydable est souvent utilisé.  

● Corrosion : Dans les environnements sujets à la corrosion, les chaînes en acier inoxydable sont utilisées car elles offrent une meilleure résistance à l'humidité et aux agents corrosifs que les chaînes en acier standard.

● Poussière : les chaînes utilisées dans des applications lourdes comme l'exploitation minière sont souvent exposées à la poussière, à la saleté et à l'abrasion. Dans ce cas, des chaînes dotées de revêtements spéciaux sont utilisées pour prolonger leur durée de vie.

● Hygiène : Dans les environnements où l'hygiène est cruciale, les chaînes en acier inoxydable sont utilisées à des fins de nettoyage facile et de sécurité.

Déterminer la taille de la chaîne à rouleaux

La bonne taille de chaîne à rouleaux contribuera à garantir que la chaîne transmet l’efficacité énergétique requise tout en maintenant sa durabilité. La taille de la chaîne est souvent définie par le pas, le diamètre du rouleau et la largeur.

● Pas et capacité de charge : Le pas fait référence à la distance entre les centres de deux broches. Les chaînes à pas plus grand peuvent supporter des charges plus élevées mais sont moins flexibles. Les chaînes à pas plus petit fonctionnent à des vitesses élevées et offrent un mouvement fluide. Le calcul de la puissance et du couple transmis est nécessaire pour choisir le bon pas.

● Compatibilité des pignons : la taille de la chaîne doit être compatible avec les dents du pignon. Un mauvais engagement et une mauvaise usure peuvent être dus à une inadéquation des chaînes et des pignons.

● Normes industrielles : les chaînes sont normalisées par des industries telles que ISO, ANSI et DIN. Les tailles courantes incluent les chaînes n°40, n°50 et n°60. Des nombres plus élevés indiquent une chaîne plus grande avec une charge plus élevée. Trouvez la chaîne parfaitement adaptée à votre capacité de charge.

Déterminer les matériaux de la chaîne

Le matériau de la chaîne a des effets sur les performances, la résistance aux conditions environnementales et la durabilité. Le bon matériau de chaîne garantit qu’elle est en mesure de résister aux contraintes mécaniques et à l’environnement d’exploitation.

● Chaînes en acier au carbone : ces chaînes standard sont très résistantes et abordables. Ils sont principalement utilisés dans les applications industrielles générales où la corrosion et la chaleur ne constituent pas des problèmes majeurs.

● Chaînes en acier allié : Les chaînes offrent une résistance élevée à la traction et à la fatigue. Ces chaînes subissent des traitements spéciaux pour les rendre plus dures et plus solides avec une durée de vie prolongée.

● Chaînes en acier inoxydable : Les chaînes en acier inoxydable sont utilisées dans les environnements de production alimentaire et pharmaceutique, où l'hygiène est très importante.

● Chaînes en plastique : Ces chaînes sont légères et résistantes à la corrosion. Ils sont utilisés dans des applications légères ou dans des industries nécessitant un faible bruit.  

Faites correspondre la chaîne à l'application

Connaître l'application industrielle particulière vous aidera à savoir quelle chaîne utiliser. Dans les applications légères, par exemple dans les machines d'emballage ou dans les usines de transformation, des chaînes à rouleaux de type standard peuvent convenir. Dans le cas d'un usage intensif tel que l'exploitation minière ou la construction, des chaînes renforcées sont recommandées en raison des charges de choc et des contraintes mécaniques constantes.

Dans l’industrie agroalimentaire, utilisez des chaînes répondant aux normes d’hygiène. Dans l'industrie automobile, des chaînes à haute résistance à la fatigue sont utilisées pour améliorer la productivité. Dans le secteur agricole, utilisez des chaînes qui fonctionnent de manière fiable dans des environnements poussiéreux et extérieurs. Dans l'industrie maritime, utilisez des chaînes à haute résistance à la corrosion pour résister à l'exposition à l'eau salée.

Entretien et durée de vie

Les exigences d'entretien d'une chaîne ont un impact direct sur la durée de vie et les performances globales. Même si vous achetez une chaîne coûteuse et durable, elle risque de tomber en panne prématurément si elle n'est pas correctement entretenue. Lors de la sélection d'une chaîne, tenez compte non seulement de ses performances initiales, mais également de la manière dont ses programmes d'entretien seront effectués tout au long de sa durée de vie.  

Établissez des calendriers de maintenance qui incluent l'inspection de la longueur de la chaîne, l'alignement des pignons, etc. Vérifiez les attentes en matière de durée de vie pour réduire les demandes de maintenance. La durée de vie d'une chaîne dépend généralement de la charge, de la vitesse de fonctionnement, de l'environnement et de la qualité de la maintenance.

Pensez à des chaînes de qualité supérieure qui nécessiteront peu d’entretien. Bien qu’ils soient plus chers, ils réduisent les temps d’arrêt et les coûts totaux d’exploitation. Ceci est crucial pour la continuité des opérations, car il faut trouver un équilibre entre l’investissement initial et les économies à long terme.

Traitement de chaîne et traitement de surface

Lors de la sélection d'une chaîne, tenez compte du traitement de la chaîne et du traitement de surface, car cela affecte la solidité, la résistance à l'usure et la résistance aux conditions environnementales. Un traitement supplémentaire est généralement nécessaire afin de prolonger la durée de conservation.

● Traitement thermique : un traitement thermique est effectué sur la plupart des chaînes pour améliorer la dureté et la résistance à la fatigue. Ce traitement permet à la chaîne de résister à l'usure en cas de choc.

● Shot Peening : Ceci est appliqué aux plaques de chaîne pour améliorer la résistance à la fatigue. Il aide également la chaîne à résister à la formation de fissures, ce qui la rend fiable dans les applications intensives.

● Traitement spécialisé : les chaînes peuvent recevoir des revêtements spéciaux pour réduire la friction, améliorer la propreté et prévenir les contaminants.

Le choix d'une chaîne avec traitement de surface dépend du type d'application.

Autres éléments de conception

● Longueur de la chaîne : la chaîne doit être de la bonne longueur pour un engagement correct. Une chaîne trop courte peut entraîner un désalignement, tandis qu'une chaîne trop longue peut entraîner un mauvais engagement.

● Sélection du pignon : la taille du pignon et le profil des dents doivent correspondre pour un fonctionnement fluide et un transfert de puissance efficace.

● Tension de la chaîne : une tension excessive peut entraîner une contrainte inutile sur la chaîne, tandis qu'une tension insuffisante peut la faire sauter. Ainsi, maintenir une bonne tension de chaîne empêchera le glissement et l’usure excessive.

● Lubrification :  la lubrification est nécessaire pour minimiser la friction et prolonger la durée de vie. Choisir des chaînes autolubrifiantes peut vous faire économiser sur les coûts de maintenance.

● Indice de fatigue :  sélectionnez une chaîne avec un indice de fatigue adéquat pour résister aux cycles de contrainte et aux défaillances prématurées.

Erreurs courantes dans la sélection de la chaîne

● Correspondance de pas incorrecte : Une correspondance de pas incorrecte peut provoquer une usure excessive de la chaîne, des vibrations et du bruit.

● Négliger la compatibilité des matériaux : L'utilisation du mauvais matériau de chaîne dans le mauvais environnement peut entraîner de la corrosion et une défaillance prématurée.

● Sous-estimation des exigences de charge : la sélection d'une chaîne basée uniquement sur le coût sans tenir compte des exigences de charge peut entraîner des défaillances mécaniques et une durée de vie réduite.

● Ignorer l'alignement et l'installation : un mauvais processus d'alignement et d'installation peut entraîner une usure de la chaîne et, finalement, des temps d'arrêt.

Conclusion

Le bon choix de chaîne vous aidera à éviter les pièges courants et contribuera au bon fonctionnement et à la longévité de votre machine. Si vous recherchez un expert pour vous guider, contactez-nous dès aujourd'hui pour répondre à vos besoins spécifiques.  

FAQ

Comment puis-je calculer la taille de chaîne correcte pour mon projet ?

La taille correcte de la chaîne dépend fortement de l'application. Par exemple, différentes tailles de chaîne sont nécessaires respectivement pour les machines industrielles, un vélo et une tronçonneuse. Pour calculer la taille correcte de la chaîne, mesurez le pas et la largeur et confirmez avec le tableau des tailles du fabricant.

Quels matériaux de chaîne conviennent aux environnements chauds ?

Pour les environnements chauds, des matériaux de chaîne présentant une résistance élevée et une résistance à la corrosion doivent être utilisés. Par exemple, les superalliages, les aciers inoxydables et les chaînes en fonte résistent à l’oxydation. Le matériau que vous utilisez dépend de la plage de température et d'autres facteurs environnementaux.  

La chaîne à rouleaux est-elle la même chose que la chaîne de convoyeur ?

Une chaîne à rouleaux n’est pas la même chose qu’une chaîne de convoyeur. Une chaîne à rouleaux est un type de chaîne de transmission de puissance utilisée sur les convoyeurs. Cependant, les chaînes de convoyeurs sont utilisées pour déplacer des matériaux et sont souvent dotées d'accessoires spécialisés. Par conséquent, une chaîne à rouleaux est définie par ses composants, tandis qu’une chaîne de convoyeur est déterminée par sa fonction.

À quelle fréquence dois-je inspecter et entretenir ma chaîne ?

Inspectez régulièrement votre chaîne pour détecter tout signe d'usure ou de dommage. Lubrifiez et nettoyez votre chaîne tous les 300 à 600 miles ou 500 à 100 km. Nettoyez souvent si la chaîne est utilisée dans des environnements humides ou poussiéreux. Une inspection approfondie et approfondie doit être effectuée tous les 10 000 à 12 000 km.  

Quelles sont les méthodes de lubrification des transmissions par chaîne ?

Il existe une lubrification manuelle et une lubrification au goutte-à-goutte, une lubrification par bain d'huile et une lubrification à alimentation forcée. Chaque méthode diffère par sa complexité, la quantité d’huile qu’elle délivre et les applications auxquelles elle est adaptée.