Méthodes de lubrification - Cours de Mécanique industrielle avec Maxicours

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Méthodes de lubrification

 Méthodes de lubrification

En industrie, le choix de la méthode de lubrification dépend:

  • du coût de cette méthode,
  • de l'arrangement de l'appareil à lubrifier,
  • du milieu où cet appareil est utilisé,
  • de l'accessibilité des points de lubrification,
  • de la sécurité des personnes responsables de la lubrification.

Manuelle

C'est la plus vieille méthode de lubrification. Elle est généralement faite à l'aide d'une burette d'huile (figure 1.11).

Dans certains cas, on utilise un pinceau pour appliquer l'huile:

  • Dans ce cas, la personne chargée de la lubrification est directement responsable de la quantité de lubrifiant apportée aux appareils.
  • A cause du manque de précision de cette méthode, les appareils risquent d'être trop ou pas assez lubrifiés.

Figure 1.11   Lubrification manuelle.

La lubrification manuelle est satisfaisante:

  • dans le cas des paliers à coussinets à faible charge et à petite vitesse;
  • pour les éléments de machines peu utilisés.

la lubrification manuelle s'utilise habituellement pour lubrifier:

  • les engrenages nus,
  • les chaînes,
  • les câbles métalliques;
  • l'outillage peu dispendieux et peu machiné.

Cette méthode comporte le danger que la saleté ou d'autres contaminants se joignent au lubrifiant et causent des dommages aux appareils.

Compte-gouttes

Cette méthode fait appel à l'écoulement par gravité induite pour distribuer le lubrifiant goutte à goutte sur:

  • les coussinets,
  • les roulements individuels;
  • les autres éléments des machines.

La figure 1.12 présente un réservoir:

  • l'huile est remplie par le bouchon de remplissage.
  • La vis d'ajustement (ou écrou d'ajustement) actionne une valve à pointeau et, par conséquent, règle le débit d'huile. La saleté obstrue facilement cette valve à pointeau.
  • Une fenêtre, à la base de l'appareil, permet de vérifier le nombre de gouttes qui alimenteront l'appareil à lubrifier.
  • L'écoulement varie selon le niveau du lubrifiant contenu dans le compte-gouttes et la température du lubrifiant, ce qui entraîne une lubrification irrégulière.
  • Le levier d'arrêt n'est utilisé que lorsque la machine ne fonctionne pas.

Cette méthode est utilisée dans les cas où les points de lubrification sont facilement accessibles et peu nombreux comme dans le cas des engrenages nus.

Figure 1.12   Lubrification compte-gouttes.

 

Barbotage (bain d'huile)

Ce genre de lubrification est communément utilisé pour les machines ayant des pièces mobiles qui fonctionnent à grande vitesse tels que:

  • les moteurs à combustion interne,
  • les compresseurs,
  • les transmissions par chaîne,
  • et les boîtes d'engrenages.

Les pièces ou parties de pièce plongent dans l'huile qui éclabousse les paliers ou autres parties à lubrifier.(figure 1.13).

L'huile est continuellement remise en circulation et ne fuit pas parce que les pièces sont enfermées dans des boîtiers.

Figure 1.13   Lubrification par barbotage.

La lubrification par barbotage:

  • requiert peu de surveillance,
  • exige cependant que le carter ne soit pas trop rempli afin d'éviter la formation de mousse et une élévation de température.

Bague, collet ou chaîne

Cette méthode de lubrification est applicable aux appareils munis d'arbres rotatifs horizontaux tels que :

  • les moteurs électriques,
  • les ventilateurs,
  • les souffleurs,
  • les compresseurs,
  • les paliers.

Exemple:

La bague et la chaîne (figure 1.14 et 1.15) encerclent l'arbre et tournent librement.

Lorsqu'il y a rotation de l'arbre, la bague et la chaîne trempent dans un bain d'huile et fournissent une lubrification automatique du palier.

Figure 1.14   Lubrification par bague.

Figure 1.15   Lubrification par chaîne.

Exemple:

Le collet, (figure 1.16) est fixé à l'arbre qui est lubrifié d'une façon automatique tout en amenant l'huile aux paliers. Une partie du collet trempe dans l'huile.

Tous ces moyens de lubrification sont fiables aussi longtemps que le niveau du réservoir du palier est maintenu.

Figure 1.16   Lubrification par collet.

 

Mèches et tampons feutrés

Les mèches et les tampons feutrés caractérisent cette lubrification.

  • Une partie de la mèche trempe dans un réservoir d'huile.
  • L'autre partie s'humecte automatiquement et retient l'huile qui lubrifie le palier à coussinet.

Exemples:

La figure 1.17 montre différents arrangements de lubrification à mèches:

  • le tampon feutré agit comme un réservoir d'huile;
  • L'huile lubrifie le palier par gravité.

Attention: on doit s'assurer que le tampon soit toujours imbibé d'huile.

La figure 1.18 montre une lubrification à tampon feutré.

Figure 1.17   Lubrification à mèches.

Figure 1.18   Lubrification à tampon feutré.

Avec la lubrification à mèches et tampon feutré, l'écoulement du lubrifiant est uniforme, continu et quelque peu adaptable aux changements de vitesse de l'appareil.

Les différents niveaux d'huile changent le débit de lubrification.

On utilise normalement cette méthode de lubrification pour:

  • les paliers à coussinet utilisés dans les accessoires ou appareils domestiques;
  • les moteurs qui n'ont pas de roulements.

Sous pression

La lubrification sous pression utilise un système composé d'une ou de plusieurs pompes à piston à course réglable montées sur un réservoir ordinaire.

Le réglage du débit d'huile est accompli en ajustant la course du moteur. Le débit est uniforme et adaptable aux changements de vitesse. L'écoulement est périodique plutôt que continu.

Comme il n'y a pas de disposition pour la remise en circulation de l'huile, cette méthode de lubrification est généralement utilisée pour des machines qui n'ont pas besoin d'une grosse quantité de lubrifiant, ce qui évite de remplir fréquemment le réservoir.

La lubrification sous pression est surtout utilisée pour:

  • les cylindres à vapeur,
  • les paliers pour moteurs à gaz ou diesel,
  • les appareils de sondage d'huile,
  • les machines fabriquant le verre,
  • les glissières de presses à métal.

Distributeur électronique de graisse

La figure 1.19 montre un distributeur électronique de graisse.

Ce distributeur fonctionne avec deux batteries alcalines (2) qui alimentent périodiquement un circuit électronique pour ainsi créer une réaction chimique.

Cette réaction produit une pression sur le piston (3) et la graisse (4) comprimée lubrifie l'appareil.

La durée et la fréquence de la lubrification sont réglées par des interrupteurs de configuration (1).

Le temps d'utilisation d'un distributeur standard peut durer de 1 à 24 mois;

Sa capacité est de 125 cm3.

Figure 1.19   Distributeur électronique de graisse.

Le distributeur ne peut être utilisé qu'une fois seulement et convient très bien pour les endroits:

  • inaccessibles;
  • très dangereux pour les personnes responsables de la lubrification.

Système air-huile

Les dispositifs air-huile fonctionnent en injectant ou en pompant l'huile goutte-à-goutte dans un courant d'air comprimé passant au travers d'un orifice ou d'une soupape de contrôle ; dans ce cas l'huile est vaporisée (Spray Oil).

  • La mixture air-huile,se heurte aux surfaces des coussinets et des roulements et fournit une pellicule lubrifiante (figure 1.20).
  • L'air comprimé permet également de refroidir l'appareil à lubrifier.

Figure 1.20   Lubrification par système air-huile.

Un système air-huile convient bien à :

  • la lubrification des coussinets et des roulements à grande vitesse,
  • des boîtes d'engrenages,
  • des chaînes,
  • des glissières,
  • des guides,
  • des coulisses de table.

Brouillard d'huile

La lubrification par brouillard d'huile (Oil Mist) ressemble beaucoup à la lubrification air-huile:

  • l'huile du réservoir est aspirée à l'intérieur d'un venturi où circule de l'air comprimé.
  • l'huile est atomisée.

Exemple:

La figure 1.21 montre le processus complet de la lubrification par brouillard d'huile:

  • l'air comprimé est acheminé au générateur de brouillard d'huile qui produit de l'air mêlé au lubrifiant.
  • le collecteur, commandé par la boîte de contrôle électrique, lubrifie les appareils tels une boîte d'engrenages et des paliers.
  • Une alarme surveille le fonctionnement du générateur de brouillard d'huile.

Figure 1.21   Lubrification par brouillard d'huile.

Les applications de la lubrification par brouillard d'huile sont les mêmes que celles de la lubrification air-huile mais son coût d'utilisation est supérieur.

Système de circulation sous pression

La lubrification par système de circulation sous pression fait appel:

  • à la gravité;
  • ou à une pompe.

Ce système lubrifie généralement plusieurs pièces d'une machine.

Exemple:

La figure 1.22 montre deux systèmes de circulation lubrifiant une boîte d'engrenages.

La partie gauche:

  • La pompe aspire l'huile du carter de la boîte d'engrenages;
  • Cette pompe crée un débit dans la conduite, ce qui permet d'acheminer l'huile vers les roulements et les roues dentées de la boîte d'engrenages afin de les lubrifier.
  • l'huile retombe au fond du carter et le cycle de lubrification recommence.

La partie droite:

Ce système de lubrification fonctionne selon le même principe de lubrification.

Dans cet exemple il existe un réservoir entre la boîte d'engrenages et la pompe du système de circulation.

Figure 1.22   Lubrification par système de circulation sous pression.

On utilise cette méthode pour lubrifier :

  • les coussinets des turbines à vapeur,
  • les engrenages multiples,
  • les moteurs à combustion interne.

Système centralisé

La lubrification par système centralisé utilise de l'huile ou de la graisse.

La figure 1.23 montre un système centralisé utilisant de la graisse.

  • Une pompe aspire la graisse contenue dans un réservoir.
  • Une soupape contrôle la pompe selon la pression désirée.
  • Dans ce cas, le système a deux conduites distinctes.
  • Des répartiteurs acheminent l'huile vers les parties de la machine afin de les lubrifier.
  • Une valve directionnelle qui alimente les deux conduites d'une façon alternative.
  • Le système centralisé est contrôlé par un système électronique ou électrique qui se situe dans le coffret de commande.
  • Le système électronique peut être programmé pour déterminer la fréquence de lubrification des deux conduites de lubrification.
  • Les manomètres permettent de vérifier le fonctionnement du système centralisé.

Les systèmes centralisés à l'huile jouent un rôle de refroidisseur et, généralement, ils sont munis d'un système de filtration.

Figure 1.23   Lubrification par système centralisé.

La lubrification par système centralisé est surtout utilisée dans:

  • les aciéries,
  • les usines de pâtes à papiers,
  • les autres industries…

Lubrification encastrée

La lubrification encastrée est utilisée dans le cas des matériaux qui n'ont pas besoin d'un dispositif de lubrification externe.

Il s'agit:

  • des métaux poreux saturés d'huile,
  • des graphites,
  • du nylon;
  • et d'autres plastiques.

Ce type de lubrification est utilisé pour:

  • les coussinets,
  • les engrenages,
  • les coulisses et d'autres dispositifs similaires.

On associe également la lubrification encastrée:

  • aux roulements à billes;
  • aux rouleaux lubrifiés d'avance par le fabricant, communément appelés roulements "scellés à vie". Ces paliers n'ont pas besoin d'être lubrifiés durant leur utilisation.

Les organes de machines ayant une lubrification encastrée conviennent aux appareils ne requérant pas de lubrification auxiliaire.

Raccords

Les équipements lubrifiés à la graisse utilisent, comme point de graissage, des raccords (Alemite).

La figure 1.24 montre un de ces raccords. Plusieurs paliers utilisent des raccords lorsque le coussinet ou le roulement est lubrifié à la graisse.

Figure 1.24   Raccords de graissage.

Il est impossible de décrire en détail tous les pistolets graisseurs (grease guns).

Les figures 1.25 et 1.26 montrent respectivement des appareils manuels et pneumatiques.

Les pistolets graisseurs pneumatiques sont alimentés par de l'air comprimé et s'utilisent sans effort.

Figure 1.25   Pistolets graisseurs manuels.

Figure 1.26   Pistolets graisseurs pneumatiques.

 

En résumé sur les méthodes de lubrification

A la suite de la lecture de cette étude, vous devriez retenir les points suivants plus particulièrement.

- La lubrification compte-gouttes est une méthode qui utilise l'écoulement par gravité pour distribuer le lubrifiant goutte-à-goutte sur les coussinets, les roulements individuels et les autres éléments d'une machine.

- La lubrification par barbotage est utilisée pour les machines qui ont des pièces mobiles fonctionnant à grande vitesse.

- La lubrification par bague, collet ou chaîne est applicable aux arbres rotatifs horizontaux.

- La lubrification sous pression nécessite un système composé d'une ou de plusieurs pompes à piston à course réglable montées sur un réservoir ordinaire.

- La lubrification par système air-huile fonctionne en injectant ou en pompant l'huile, goutte-à-goutte, dans un courant d'air comprimé passant au travers d'un orifice ou d'une soupape de contrôle.

- La lubrification par brouillard d'huile est le résultat d'un mélange d'air comprimé et d'huile qui est aspiré naturellement.

- La lubrification par système de circulation sous pression fait appel à la gravité ou à des pompes pour faire circuler le lubrifiant.

- La lubrification par système centralisé utilise de l'huile ou de la graisse. Ce système requiert un réservoir, une pompe, une canalisation installée de façon permanente et des soupapes de distribution.

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