Démontage des roulements (1) - Cours de Mécanique industrielle avec Maxicours

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Démontage des roulements (1)

Dans cette étude, vous apprendrez à démonter différents roulements en utilisant différentes techniques, et en vous servant des outils de travail appropriés. Vous devrez apporter une attention particulière à la sécurité lors de l'utilisation de l'outillage.

Avant de procéder au démontage et au montage de roulements, il est indispensable de connaître les différents outils que l'on peut utiliser pour ces opérations.

1. Outillage

Le montage et le démontage des roulements requièrent un certain nombre d'outils que vous avez eu ou aurez l'occasion d'utiliser dans d'autres modules. Vous ne trouverez donc ici qu'une brève description des outils spécifiques aux roulements.

Pince pour anneaux d'arrêt ou à Circlips :

Ces pinces sont utilisées pour extraire et installer des anneaux d'arrêt externes et internes (figure suivante).

Pince pour anneaux d'arrêt (circlips) :

Souce : ARMSTRONG Tools.

Clés à ergot :

Ces clés sont utilisées pour bloquer ou débloquer les écrous des roulements. Elles existent en différentes grandeurs pour différents diamètres (figure ci-dessous). Le choix se fait selon le diamètre extérieur de l'écrou.

Clés à ergot :

Source : SKF.

Extracteurs manuels :

Pour l'extraction de roulements, vous avez recours aux extracteurs pour la majorité des cas. Il existe différents modèles utilisables selon les conditions d'extraction présentées.

Pour l'usage général d'extraction, on utilise un ensemble d'extracteurs normalisé (figure suivante) comprenant :

- un jeu d'extracteurs externes à deux et trois bras ;

- un jeu d'extracteurs internes à deux bras ;

- un ensemble de séparateurs de roulement ;

- un extracteur à frappe ;

- une presse d'extraction et des accessoires.

Ensemble d'extracteurs :

Source : ARMSTRONG Tools.

La figure suivante représente diverses applications des différents extracteurs utilisés.

Modes d'application des extracteurs :

Source : Steel Grips.

Pour l'extraction de roulements de grandes dimensions qui demande un effort extrême, on a recours à l'extracteur hydraulique (figure ci-dessous). Ce type d'extracteur comprend plusieurs accessoires, ce qui le rend utilisable dans différentes situations.

Extracteur hydraulique :

Source : Bearing Manual International Cyclopedia.

2. Appareils divers

Presse hydraulique :

La presse hydraulique est un des principaux appareils (figure suivante) servant à poser ou à enlever des roulements sur un arbre. Elle peut être utilisée avec différents accessoires comme des séparateurs de roulements et divers appuis.

Source : Steelgrips.

Écrous hydrauliques :

Ce système est composé de deux éléments principaux : une bague avec filetage intérieur et rainure sur une surface latérale et un piston annulaire qui s'insère dans la rainure (figure suivante).

Source : SKF.

Son principe de fonctionnement est le suivant : lorsqu'on pompe l'huile à l'aide d'une pompe hydraulique manuelle, l'huile est injectée dans la rainure, le piston est expulsé avec une force suffisante pour monter ou démonter les roulements. Les écrous existent en différentes grandeurs et peuvent s'ajuster sur différents manchons ou arbres de dimension standard (figure ci-dessous).

Ensemble d'écrous hydrauliques :

Source : SKF.

Chaque écrou est équipé d'un raccord rapide de fixation sur les injecteurs d'huile. La figure ci-dessous montre des exemples d'application de montage et de démontage de roulements.

Applications des écrous hydrauliques :

Souce : SKF.

Bague de chauffage :

Cet appareil de chauffage est utilisé pour démonter et monter des bagues intérieures des roulements à rouleaux cylindriques. Il comprend différentes bagues en aluminium qui sont disponibles pour tous les roulements avec un ensemble de cage-rouleaux (figure suivante).

Souce : SKF.

La procédure pour le démontage est simple. Vous enduisez le chemin de roulement de la bague intérieure avec une huile résistant à l'oxydation, vous faites chauffer la bague chauffante à 280°C et vous la placez autour de la bague intérieure en serrant les poignées. Lorsque la bague se libère, vous l'extrayez. Pour le montage des bagues, il s'agit de procéder à l'inverse. Vous placez la bague de chauffage autour de la bague interne après qu'elle ait atteint 250°C. Lorsque la température de la bague a atteint 80°C, vous placez la bague de roulement sur l'arbre (figure ci-dessous) et vous desserrez puis enlevez la bague de chauffage.

Utilisation d'une bague chauffante :

Source : SKF.

Pour le montage fréquent des roulements, il est recommandé d'utiliser un appareil de chauffage par induction.

Chauffe-roulement par induction :

Cet appareil chauffe en induisant des courants électriques. Il a l'avantage de permettre le montage de divers types de roulements de diamètres différents (figure suivante).

Il suffit de peu de temps pour chauffer un roulement à 125°C, peu importe sa dimension. Certains de ces appareils ne possèdent pas de système de démagnétisation, il faut en tenir compte lors de l'utilisation, car le magnétisme entraînerait des particules métalliques dans le roulement et il se détériorerait rapidement. Cet appareil est simple à utiliser. Vous placez le roulement dans une barre spéciale entre les supports de l'appareil et vous induisez un courant électrique. Par l'induction, le roulement chauffe à une température pouvant atteindre 125°C et qui sera contrôlée par un thermomètre. Lorsque la température est atteinte, il s'agit de se munir de gants d'amiante et de déposer le roulement sur l'arbre à sa position jusqu'à ce qu'il y adhère.

Étuve :

On entend par étuve un bassin d'huile chauffée à température contrôlée que l'on utilise pour le chauffage des roulements ou d'autres pièces qui demandent une élévation de température à l'installation, comme les accouplements des roues dentées, etc. (figure ci-dessous).

Source : SKF.

L'utilisation est très simple. Vous déposez la pièce dans le bassin d'huile à la température désirée. Lorsque la température est atteinte, vous retirez la pièce en utilisant des pinces et des gants pour éviter les brûlures, et vous le positionnez immédiatement.

Plaques chauffantes :

Cette plaque est composée d'une pièce de métal rectangulaire et d'éléments chauffants contrôlés par un thermostat. Il opère sur le même principe qu'un four (figure suivante).

Plaque chauffante :

Source : SKF.

La plaque est utilisée pour chauffer de petits roulements. L'avantage est que plusieurs roulements peuvent être chauffés en même temps et se maintenir chauds jusqu'au montage. A défaut d'une plaque chauffante électrique, vous pouvez utiliser un fourneau ou une plaque de métal préchauffée à la température recommandée. Rappelez-vous qu'il ne faut jamais chauffer un roulement avec un chalumeau à la flamme nue.

3. Instruments de contrôle

Les instruments de contrôle permettent de vérifier les températures des roulements et les vibrations occasionnées par des défauts de roulements, de détecter des bruits anormaux des roulements et de mesurer des dimensions ainsi que le jeu d'ajustement des roulements.

Thermomètre digital :

Cet appareil est utilisé pour prendre la température des roulements sur les machines ou pour contrôler le préchauffage des roulements avant l'installation. Vous pouvez aussi l'utiliser pour vérifier la température des liquides (figure ci-dessous).

Source : James Morton.

Le thermomètre comporte différentes sondes et une échelle de température jusqu'à 200°C avec une précision de 0,1°C. Facile d'utilisation, il indique les températures et les sauvegarde dans un environnement qui peut être différent.

Stéthoscope :

Le stéthoscope est un appareil qui permet d'identifier les irrégularités de fonctionnement au son (figure suivante).

Source : SKF.

A l'aide d'un stéthoscope, un bruit anormal peut être détecté et peut même être attribué à un élément de machine spécifique. Les roulements émettent un léger ronronnement constant. Lorsqu'il y a des bruits forts ou saccadés, cela indique que le roulement est en mauvaise condition.

L'utilisation de cet appareil consiste à appuyer la sonde sur l'élément à vérifier et à écouter les différents bruits.

Détecteur de vibrations :

Ce petit appareil sert à détecter les défauts de roulement lorsque la machine est en opération. Il relève des fréquences de vibration sur la machine et permet, à partir de ces relevés, la détection d'un roulement défectueux. Des vibrations de hautes fréquences (2-50 kHz) se produisent chaque fois qu'un défaut de roulement est franchi. Cela crée des impulsions qui transmettent de l'énergie au palier, lequel répondra à sa fréquence naturelle (figure suivante).

Source : SKF.

Les défauts des roulements peuvent être relevés avec l'analyseur de vibrations. Ses défauts se mesurent par la comparaison de spectres de fréquences. Ce sujet sera traité plus en détail dans le module Analyse, vibration, équilibrage.

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