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Système de pulvérisation de graisse SKF pour grands engrenages ouverts

Prolonger la durée de vie des grands harnais de commande


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Les grands harnais de commande permettent de transmettre un mouvement sous de très fortes charges. Ce sont des engrenages ouverts entraînés par un ou deux pignons.

Ils sont le plus souvent employés dans les industries de transforma-tions de matières comme dans l’industrie minière, la sidérurgie, les cimenteries, les usines d’engrais, les usines d’incinération d’ordure et de compostage... Ils sont utilisés sur différents types de machines transformant des quantités importantes de matières : les broyeurs tubulaires (à boulets, à barres ou à chute libre), les tambours de refroidissement, de lavage ou de séchage, les fours rotatifs ou les incinérateurs.

Les efforts transmis d’un engrenage à l’autre sont tels que le frot-tement de métal à métal se traduit immédiatement par une usure prononcée des surfaces en contact.

L’expérience montre que même avec un positionnement rigoureux des engrenages, seul 50 % à 60 % de la surface initiale supporte la charge. Les rugosités, ainsi que les déformations de surface (ondula-tion et irrégularité) sont les causes de ce faible pourcentage.

La lubrification s’avère alors essentielle pour assurer un fonctionne-ment sans problème de ces harnais et prolonger leur durée de vie mécanique.

Le processus de lubrification permet avant tout de créer un film homogène sur la surface des flancs de dents pour éviter tout contact direct métal/métal lors de l’engrènement des pignons et de l’engre-nage. Ce film de lubrifiant réduit les points de friction limites et pro-tège les organes mécaniques contre une usure rapide et prématurée.

Le lubrifiant permet aussi d’égaliser les surfaces de portance des dents permettant d’obtenir un engrènement parfait de la denture. La surface de portance devenant plus importante, la charge totale est beaucoup mieux répartie. Les efforts d’entraînement sont par consé-quent moindres, et des économies d’énergie sont ainsi faites.

Photo Groupe Lafarge

Les harnais de commande

La lubrification des harnais de commande


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SKF propose un système de lubrification automatique pour la lubri-fication des engrenages ouverts. Ce système, qui à de nombreuses reprises a démontré son efficacité, permet de pulvériser le lubrifiant directement sur la denture de l’engrenage.

Ce système de lubrification comprend une pompe pneumatique mon-tée sur le fût de lubrifiant de l’utilisateur. Cette pompe alimente des platines de distribution placées au-dessus des engrenages à lubrifier. Les distributeurs progressifs montés sur ces platines dirigent le lubri-fiant vers les pulvérisateurs. Une platine de commande d’air permet de contrôler à la fois l’air de commande de la pompe d’alimentation pneumatique, et l’air dirigé vers les buses pour la pulvérisation du lubrifiant. L’ensemble du système est commandé et contrôlé à partir d’un automate entièrement dédié à la lubrification des engrenages ouverts.

EfficacitéLa pulvérisation offre l’avantage de recouvrir parfaitement la surface de la denture, afin d’obtenir un film homogène d’une épaisseur appropriée aux besoins.

Solution complèteLe système de lubrification par pulvérisation est entièrement auto-matisé. L’automate, spécialement dédié à cette application, offre la possibilité d’une lubrification en continu ou cyclique. Il convient donc parfaitement aux besoins des engrenages ouverts, que cela soit pour la lubrification de rodage (continue) ou pour la lubrification de service (cyclique).

SouplesseLa durée des phases de lubrification et des phases de pause du mode de lubrification cyclique est paramétrée à partir de l’automate du système. L’utilisateur peut alors ajuster les cycles de lubrification en fonction de ses besoins (augmentation de la cadence de production...) ou des conditions environnantes (variation de température...).

Système de lubrification des engrenages ouverts et des bandes de roulement par pulvérisation automatique

ModularitéL’utilisateur peut intervenir sur chaque pulvérisateur, pour des travaux de maintenance ou autres, sans avoir à démonter les différents branchements. Il peut de la même manière ajouter ou supprimer la fonction de contrôle de débit.

SimplicitéSKF met à disposition de l’utilisateur un logiciel d’aide pour ajuster les différents paramètres de son armoire de commande. Sur la base des données fournis par l’utilisateur, le logiciel calculera les différents paramètres de l’automate.

SécuritéL’ensemble de l’installation de lubrification est équipé de nombreux dispositifs de contrôle et de sécurité pour garantir son fonctionne-ment optimal.

• Contrôle de niveau de lubrifiant• Contrôle de la pulvérisation

Photo Groupe Lafarge


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Présentation schématique d’une installation complète

Principe de fonctionnement

Exemple d’une installation pour la lubrifica-tion des engrenages ouverts. Elle comprend une armoire de commande avec une platine de régulation d’air, une pompe pneumatique sur fût et une platine de pulvérisation avec quatre buses pour l’engrenage.

Le fût de lubrifiant est également équipé d’une ceinture chauffante, pour maintenir le lubrifiant à une température optimale. La tuyauterie peut également être équipé d’un traceur thermique.

Le schéma hydropneumatique ci-dessous montre le principe de fonctionnement de cette installation.


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La lubrification de serviceLe passage à la lubrification de service doit se faire progressivement après la lubrification de rodage. Le but est d’utiliser une quantité de lubrifiant minimale pour garantir le bon fonctionnement du harnais de commande. Dans le cas de la lubrification par pulvérisation cyclique, l’opérateur peut modifier le volume de lubrifiant consommé en modifiant les paramètres de durée de pulvérisation et de temps de pause.

Une lubrification efficace permet un fonctionnement du harnais avec une usure moindre, une réduction importante des dommages, et une prolongation conséquente de la durée de vie des organes mécaniques. Le choix de la lubrification doit se faire en tenant compte de nombreux critères comme la charge, la vitesse de rotation, la température des flancs et l’état général du harnais de commande. Les conditions environnementales comme la poussière, l’humidité ou les variations de températures ambiantes peuvent également influencer le choix de la lubrification.

Principe de lubrificationLa lubrification de rodageAvant la première mise en service des harnais de commande à pleine charge, il est important de procéder à une lubrification de rodage.

Les surfaces des flancs de denture comportent généralement des défauts, même à l’état neuf, comme des rugosités ou des défor-mations. Or seule une surface parfaitement lisse peut rester intacte même sous de très fortes charges, si naturellement les engrenages sont parfaitement alignés (répartitions longitudinale et transversale des charges parfaitement équilibrées).

La lubrification de rodage va permettre d’augmenter la surface de portance des flancs en provoquant une usure intentionnelle mais contrôlée des surfaces. Durant cette phase, les rugosités de surfaces vont être rapidement réduites, les ondulations et les irrégularités de surfaces sont éliminées autant que possible. Le pourcentage de portée va augmenter et les charges seront mieux réparties.

La lubrification de rodage se fait sur une courte période, mais avec des volumes importants de lubrifiant spécialement dédié au rodage.

30°

45°

15°

~165

200

~80

Le positionnement des buses par rapport au flanc de la denture est très important. Il doit permettre un recouvrement parfait de la surface de la denture.Suite à l’expérience acquise, il s’avère que l’angle de projection optimal est de 30° comme le montre le dessin ci-dessous.Les buses sont généralement pointées vers le bas, et de temps en temps placées à l’horizontale. Par contre elles ne doivent jamais pointer vers le haut. La qualité de la projection ne serait pas garantie dans ce cas et les buses s’encrasseraient beaucoup plus rapidement.

Le nombre de buses varie en fonction de la longueur du flanc de la denture. Celles-ci sont placées à une distance X qui se situe généralement à 200 ± 50 mm.La lubrification est optimale lorsque l’image de pulvérisation recouvre l’ensemble de la surface de la denture.

Dans le cas de buses à jet plat, proposées par SKF, l’utilisateur doit prendre en compte les angles de jet, afin de déterminer le nombre de buses nécessaires en fonction de la longueur et de la largeur du flanc de la denture.

Lubrifiants

• consistance inférieure ou égale au grade NLGI 1• diamètre maximum des particules solides : 3 µm• concentration maximum en particules solides dans le lubrifiant : 8%

SKf valide les lubrifiants uniquement par des essais dans ses labora-toires. Il faut prévoir pour chaque homologation un échantillon de 5 kg. SKF effectue un test de compatibilité matière, un test de séparation de savon et un test de pulvérisation.


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Pompe de lubrification

• Pompe pneumatique pour huile ou graisse• Graisses jusqu’au grade NLGI 1• Huiles d’une viscosité maxi de 90 000 mm²/s à 20 °C• Pompe pour fût de 200 kg• Pression d’air en entrée de 3 à 8 bar• Pression de lubrifiant en sortie 300 bar maxi• Débit réglable de 1, 2 ou 3 cm3 par coup• Contrôle de niveau minimal de lubrifiant• Ceinture chauffante pour fût (option)

Platine de pulvérisation

• Pulvérisateurs à jet plat• De 1 à 8 pulvérisateurs par platine• Commande séparée de l’air et du lubrifiant• Consommation d’air par pulvérisateur de 200 l/min• Régulation de l’air de sortie pour chaque pulvérisateur• Pulvérisateur avec ou sans contrôle de fonctionnement• Répartition du lubrifiant par distributeur progressif

Armoire de commande

• Commande de fonctionnement du système• Commande de la fréquence de fonctionnement de la pompe• Commande de l’air de soufflage• Contrôle du niveau minimal de lubrifiant• Contrôle de fonctionnement du ou des distributeurs (3 maxi)• Contrôle de la pression d’air des platines• Contrôle de la température de lubrifiant

SKF a développé un logiciel d’aide pour per-mettre à l’utilisateur d’ajuster ses paramètres de lubrification au niveau de son armoire de commande de façon optimale.


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Application

Type de machine :

Environnement industriel :

Matériel neuf oui non

Harnais de commande Commande simple attaque Commande double attaque

Dimension des pignons Largeur :

Bande de roulement oui , largeur : nombre : non

Mode de lubrification actuel

Températures ambiantes Mini : Maxi :

Air salin oui non

Ressources

Automatisme de commande oui non

Energie pneumatique

Air sec oui non

Pression du réseau [bar] :

Débit d’air disponible :

Air filtré oui , classe de filtration : non

Energie électrique

Europe Δ/ Y 230/400 V, 50 Hz ⊥ 230 V, 50 Hz Δ 400 V, 50 Hz

USA Δ/ Y 265/460 V, 60 Hz YY/ Y 230/460 V, 60 Hz

Japon Δ 200 V, 50 Hz Δ 200-220 V, 60 Hz

Autres :

Lubrifiant*

Type de lubrifiant Huile Graisse

Marque

Référence lubrifiant de rodage** :

Référence lubrifiant de service :

Conditionnement

Installation de lubrification

Distance armoire de commande / platine de pulvérisation :

Distance armoire de commande / pompe :

Distance pompe / platine de pulvérisation :

Environnement armoire de commande :

Environnement pompe :

*) Merci de nous faire parvenir les fiches technique et de sécurité du ou des lubrifiants employés**) Dans le cas d’une lubrification de rodage, une partie de matériel de lubrification (pièces d’usure) doit être changée avant de passer à la lubrification de service

Attention ! Les lubrifiants contenant 8 % ou plus de graphite ne sont pas compatibles avec les systèmes de lubrification SKF.

Expéditeur Société, adresse, contact

++ 33 (0) 2 41 40 42 42à nous retourner par fax

Attention ! Dans le cas de températures ambiantes infé-rieures à 18 °C, il faut prévoir un dispositif de chauffage pour le système de lubrification.

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Référence : 1-4012-FR –(03/2010)Sousréservedemodifications!

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