Pourquoi la flexion est critique pour les tambours
Les tambours moteurs et de renvoi des convoyeurs à bande dans l'industrie minière, l'extraction de matières premières ou l'ingénierie des installations comptent parmi les applications les plus exigeantes pour les liaisons arbre-moyeu. La tension de la bande fait fléchir l'arbre et, comme la charge varie selon le chargement, la flèche change en permanence. La liaison entre l'arbre et le flasque du tambour subit donc, outre le couple, des moments de flexion alternés, souvent accompagnés d'efforts axiaux.
Si la liaison n'est pas dimensionnée en conséquence, des micro-mouvements apparaissent dans l'assemblage. Les conséquences vont de la corrosion de contact à la déformation des flasques et au déplacement axial du tambour, jusqu'à la rupture de l'arbre. Ces dommages n'apparaissent souvent qu'après des mois et provoquent alors des arrêts imprévus.
Le principe de fonctionnement
Un élément de serrage conique, aussi appelé frette de serrage, se compose de bagues à surfaces coniques. Au serrage des vis, les cônes glissent l'un sur l'autre et produisent une forte pression radiale sur l'arbre et l'alésage du moyeu. La transmission se fait par adhérence, sans clavette, donc sans effet d'entaille sur l'arbre.
- Liaison sans jeu, même en cas d'inversion du sens de rotation
- Aucune rainure dans l'arbre, d'où une meilleure tenue en fatigue
- Positionnement libre du moyeu en direction axiale et angulaire
- Démontage par filetages d'extraction, même après une longue durée de service
- Autocentrage et bonne concentricité pour les modèles adaptés
Ce n'est pas le couple seul, mais la combinaison du couple, du moment de flexion et de l'effort axial qui détermine la bonne taille.
Dimensionnement : les paramètres décisifs
| Paramètre | Ce qui compte |
|---|---|
| Couple transmissible | Avec un coefficient de sécurité pour démarrage, freinage et blocage |
| Moment de flexion admissible | Indiqué explicitement dans la fiche technique pour les tambours, pas seulement le couple |
| Effort axial | Des efforts simultanés réduisent la réserve disponible pour le couple |
| Pression sur le moyeu | Épaisseur et matériau du moyeu doivent supporter la pression sans déformation permanente |
| Ajustements et surfaces | Tolérances et rugosité de l'arbre et de l'alésage selon le fabricant |
| Environnement | Poussière, humidité et température influencent protection anticorrosion et choix des matériaux |
Des fabricants spécialisés proposent des séries dont la conception, les matériaux et l'état de surface sont spécifiquement adaptés aux forts moments de flexion. RINGSPANN, par exemple, présente selon ses propres indications sa série RLK comme développée pour les tambours de convoyeurs, en s'appuyant sur les exigences de fabricants de tambours reconnus et sur une assurance qualité incluant l'optimisation de la concentricité. Chez chaque fournisseur, vérifiez que les moments de flexion correspondant à votre cas de charge sont justifiés par le calcul.
Dommages typiques et comment les éviter
| Dommage | Cause fréquente | Mesure |
|---|---|---|
| Corrosion de contact sur l'arbre | Micro-mouvements dus à une pression insuffisante | Dimensionner pour la flexion, respecter le couple de serrage |
| Flasque de tambour déformé | Moyeu trop faible pour la pression | Vérifier la géométrie et le matériau du moyeu |
| Déplacement axial du tambour | Réserve insuffisante sous charge combinée | Intégrer les efforts axiaux au calcul |
| Démontage difficile | Corrosion, absence de filetages d'extraction | Choisir un modèle adapté, soigner la protection anticorrosion |
| Rupture d'arbre | Effet d'entaille, flexion alternée, corrosion de contact | Liaison par adhérence sans rainure, correctement dimensionnée |
Montage et démontage
- Nettoyer l'arbre et l'alésage et vérifier l'absence de dommages.
- Préparer l'état de lubrification des surfaces de contact et des vis exactement selon le fabricant ; un lubrifiant inadapté modifie le couple transmissible.
- Mettre en place et aligner l'élément de serrage.
- Serrer les vis en croix, en plusieurs passes, à la clé dynamométrique jusqu'au couple prescrit.
- Contrôler le couple de serrage après une durée de service définie si le fabricant le prévoit.
- Pour démonter, détendre les vis et séparer les bagues au moyen des filetages d'extraction.
La notice de montage fait partie du dimensionnement
La capacité de charge d'un élément de serrage ne vaut qu'en cas de montage correct. Remettez la notice du fabricant à l'équipe de montage, consignez les couples de serrage et formez le personnel de maintenance avant le premier remplacement.
Questions fréquentes
Quand les éléments de serrage coniques sont-ils le bon choix ?
Pourquoi une liaison par clavette ne suffit-elle souvent pas ?
Quelles données le fabricant demande-t-il pour le dimensionnement ?
Puis-je simplement remplacer un élément existant par une taille supérieure ?
À quelle fréquence contrôler la liaison ?
Considérer ensemble cas de charge, moyeu et montage pose les bases d'une exploitation longue et sans incident.