Quels sont les modes de défaillance des roulements à rouleaux cylindriques ?

Salut les amis ! En tant que fournisseur de roulements à rouleaux cylindriques, j'ai vu pas mal de problèmes se produire. Les roulements à rouleaux cylindriques sont extrêmement utiles dans toutes sortes de machines, mais comme toute chose, ils peuvent tomber en panne. Dans ce blog, je vais parler des modes de défaillance des roulements à rouleaux cylindriques, afin que vous puissiez comprendre ce qui pourrait mal se passer et comment l'éviter.

1. Échec de fatigue

La fatigue est l'un des modes de défaillance les plus courants pour les roulements à rouleaux cylindriques. Cela se produit lorsque le roulement est soumis à une charge cyclique sur une longue période. Vous savez, les forces constantes de va-et-vient ou de rotation que le roulement doit gérer.

Lorsque les niveaux de contrainte dans les composants du roulement (comme les rouleaux et les chemins de roulement) dépassent la limite de fatigue du matériau, de minuscules fissures commencent à se former. Ces fissures se propagent ensuite sous une charge continue. Finalement, des morceaux de matériau se détachent, ce qu’on appelle l’écaillage. Vous pouvez constater l'écaillage sous forme de petites piqûres ou d'écailles à la surface du chemin de roulement ou des rouleaux.

Par exemple, dans une machine tournant à grande vitesse comme une turbine, les roulements à rouleaux cylindriques sont soumis à une contrainte cyclique continue. La vitesse de rotation élevée signifie que la charge est appliquée et retirée très rapidement, augmentant ainsi le risque de rupture par fatigue. Pour éviter cela, il est important de choisir le bon roulement avec une capacité de charge suffisante pour l'application. Et une inspection régulière peut aider à détecter les premiers signes de fatigue, comme de petits changements de surface.

2. Lubrification – Défaillances liées

La lubrification est cruciale pour le bon fonctionnement des roulements à rouleaux cylindriques. La lubrification peut mal fonctionner et entraîner une défaillance des roulements de plusieurs manières.

Lubrification insuffisante

S'il n'y a pas suffisamment de lubrifiant dans le roulement, la friction entre les rouleaux et les chemins de roulement augmente considérablement. Cette friction supplémentaire génère de la chaleur, ce qui peut provoquer une dilatation des matériaux du roulement et une modification de leurs propriétés. Au fil du temps, l'augmentation de la friction et de la chaleur peut entraîner une usure, des rayures et même un grippage du roulement.

Imaginez un système de bande transporteuse dont les roulements sont censés être lubrifiés régulièrement, mais dont les niveaux de lubrifiant chutent en raison d'un mauvais entretien. Le manque de lubrification appropriée fera frotter les rouleaux et les chemins de roulement les uns contre les autres plus durement et vous commencerez à entendre des bruits étranges provenant des roulements. D’ici peu, le roulement pourrait cesser complètement de fonctionner.

Lubrification contaminée

Un autre problème lié à la lubrification est celui où le lubrifiant est contaminé. La poussière, la saleté, les particules métalliques ou l'eau peuvent pénétrer dans le lubrifiant. Ces contaminants agissent comme des abrasifs, rayant les surfaces des rouleaux et des chemins de roulement.

Par exemple, dans un environnement minier, il y a beaucoup de poussière dans l’air. Si les joints des roulements ne sont pas suffisamment bons, de la poussière peut pénétrer dans le lubrifiant. Les particules de poussière provoqueront alors une usure accélérée des composants du roulement. Pour éviter cela, il est important d'utiliser des joints de haute qualité et de changer régulièrement le lubrifiant pour le garder propre.

3. Échecs d’installation et de mauvais alignement

Une installation correcte est essentielle à la performance à long terme des roulements à rouleaux cylindriques. Si le roulement n'est pas installé correctement, cela peut entraîner une défaillance prématurée.

Installation incorrecte

Lors de l'installation d'un roulement, il est important d'utiliser les bons outils et de suivre les instructions du fabricant. Utiliser trop de force lors de l’installation peut endommager le roulement. Par exemple, frapper le roulement avec un marteau au lieu d'utiliser une presse appropriée peut provoquer des fissures dans le chemin de roulement ou une déformation des rouleaux.

Désalignement

Un désalignement se produit lorsque l’arbre et le boîtier ne sont pas parfaitement alignés. Cela peut exercer des charges inégales sur le roulement, provoquant une usure plus rapide de certaines parties du roulement que d’autres. Dans une machine comportant plusieurs arbres reliés par des roulements à rouleaux cylindriques, même un petit désalignement peut avoir un impact important.

Disons que vous installez une boîte de vitesses. Si les arbres ne sont pas correctement alignés, les roulements de la boîte de vitesses subiront des forces anormales. Cela peut entraîner une usure accrue, des vibrations et même une défaillance des roulements. Pour éviter tout désalignement, il est important d'utiliser des outils et des méthodes d'alignement de précision lors de l'installation.

4. Surcharge et chargement par choc

La surcharge se produit lorsque le roulement doit supporter une charge supérieure à sa capacité conçue. Cela peut se produire si la machine est utilisée dans des conditions différentes de celles pour lesquelles elle a été conçue à l'origine.

Par exemple, si un système de convoyeur est censé transporter un certain poids de matériaux, mais que l'opérateur décide de le surcharger avec des charges plus lourdes, les roulements à rouleaux cylindriques du convoyeur seront surchargés. La charge excessive peut provoquer la déformation des rouleaux ou la fissuration des chemins de roulement.

La charge de choc est différente. Il s'agit d'une charge soudaine et importante qui est appliquée au roulement. Cela peut se produire lorsqu’une machine démarre ou s’arrête brusquement, ou lorsqu’il y a un impact sur le système. Une charge de choc peut causer des dommages immédiats au roulement, tels que des rouleaux ou des chemins de roulement fracturés.

Nos produits de roulements à rouleaux cylindriques

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Conclusion

Comprendre les modes de défaillance des roulements à rouleaux cylindriques est essentiel pour quiconque utilise ou entretient des machines équipées de ces roulements. En étant conscient des problèmes potentiels tels que la fatigue, les problèmes de lubrification, les erreurs d'installation et la surcharge, vous pouvez prendre des mesures pour prévenir la défaillance des roulements et prolonger la durée de vie de votre équipement.

Si vous êtes à la recherche de roulements à rouleaux cylindriques de haute qualité ou si vous avez des questions sur la sélection et l'entretien des roulements, n'hésitez pas à nous contacter. Nous sommes là pour vous aider à faire les bons choix et à assurer le bon fonctionnement de vos machines.

Références

• « Roulements : analyse, conception et application » par J. Anthony Harris
• "Manuel d'installation et de maintenance des roulements" du groupe SKF
• "Conception mécanique des éléments de machines et des machines : une perspective de défaillance - prévention" par Robert L. Norton