systeme de levage - Lycée Jean Perrin
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systeme de levage - Lycée Jean Perrin
Classe Préparatoire TSI 1ère année LT Jean PERRIN St Ouen l'Aumône S2_Fonction du produit Roulements à rouleaux coniques 1- Représentation -Vocabulaire Photo Dessin Bague extérieure Bague intérieure Rouleaux coniques Cage 2- Utilisation des roulements à rouleaux coniques Les roulements à rouleaux coniques présentent sur les bagues intérieure et extérieure des chemins de roulement coniques entre lesquels sont disposés des rouleaux coniques. Leur conception les rend particulièrement adaptés aux fortes charges combinées (efforts radiales et axiales). La capacité de charge axiale des roulements est déterminée, dans une large mesure, par l'angle de contact α (voir cidessous). Effort axial Effort radial 3- Montages des roulements à rouleaux coniques Ils sont toujours montés par paire. Il existe deux types de montages : o Montage en "O" : Les centres de poussée sont plus écartés que les roulements, donc la stabilité est augmentée. o Montage en "X" : Les centres de poussée sont rapprochés donc on se rapproche de la liaison rotule (le rotulage augmente). 4- Lien entre charge radiale et axiale Les efforts extérieurs se répartissent sur les différents rouleaux faisant apparaître obligatoirement une composante radiale et une composante axiale. QR QiA QiR FR FA QA Qi Cône QA QiR QR QiA Cuvette roulement rouleaux Efforts de contact interne sur la cuvette Diagramme des composantes axiales Diagramme des composantes radiales 1/4 Classe Préparatoire TSI 1ère année LT Jean PERRIN St Ouen l'Aumône S2_Fonction du produit FA L’application d’une charge radiale FR entraîne l’apparition d’une charge axiale FA qui dépend de la valeur de FR et du jeu δA dans le roulement (enfoncement du cône FR dans la cuvette). 2Y Le jeu nul est défini par le fait d’avoir une demi couronne de rouleaux chargés : on a alors F FA R où FR est la charge 2Y radiale, FA la charge axiale induite et Y une caractéristique du roulement. Pour éviter une détérioration du roulement, celui-ci doit fonctionner avec un jeu négatif soit : V FR FA 2Y V permet de tenir compte du fait que la rotation sous charge tournante par rapport à la bague extérieure est généralement plus défavorable que tournante par rapport à la bague intérieure. (V=1 pour charge radiale tournante/bague intérieure ; V=1,05 pour charge radiale tournante/bague extérieure). Conséquence pour le calcul des roulements à rouleaux coniques Cas 1 : S’il le montage n’est pas soumis à une charge axiale extérieure, les charges axiales dans les roulements sont égales : FAC = FAD = FA. On calcule les charges radiales (FRC et FRD) des deux roulements puis les charges axiales induites assurant un jeu FRC FRe V FRD V FRC nul pour chaque roulement ( FADi et FACi ). 2Y 2Y On monte ensuite les roulements avec une précharge qui assure une charge axiale FA égale à la valeur maxi de FADi et FAD FACi. On a alors un roulement qui fonctionne à jeu nul C D FAC (roulement dit déchargé) et un autre qui fonctionne avec un jeu négatif (roulement chargé). FRD Courbe du roulement C fonctionnant à jeu négatif FA V FRD Courbe du roulement D fonctionnant à jeu nul 2Y δC négatif roulement rouleaux V FRC 2Y Précharge FAC=FAD serrage δD négatif 2/4 Classe Préparatoire TSI 1ère année LT Jean PERRIN St Ouen l'Aumône Cas 2 : S’il le montage est soumis à une charge axiale extérieure FAe (ici positive), les charges axiales dans les roulements sont régies par : FAD – FAC + FAe = 0. La charge axiale extérieure a tendance à décharger un des roulements et à charger l’autre. FRC Méthode de calcul : Calculer les charges radiales FRC et FRD Calculer les charges axiales assurant le jeu nulle FACi et FADi FRe FAD FAC S2_Fonction du produit C FAe D non FRD FAD=FADi Calculer FAC Poser l’hypothèse V FRC FAC=FACi= 2Y Poser l’hypothèse V FRD FAD=FACD= 2Y Calculer FAD Calculer FAC non FAD FADii FAC=FACi oui Conserver les valeurs FAD et FAC FAC FACii oui Calculer FAD Conserver les valeurs FAC et FAD On monte ensuite les roulements avec une précharge (serrage au montage) qui assure que le roulement le moins chargé travaille à jeu nul. D’où les deux cas possibles : Roulement C jeu négatif Roulement D jeu nul FA V FRD FAC 2Y FAe Roulement C jeu nul V FRC FAD FA Roulement D jeu négatif 2Y V FRC 2Y serrage δD négatif FAC V FRD FAe δC négatif 2Y δC négatif roulement rouleaux serrage FAD δD négatif 3/4 Classe Préparatoire TSI 1ère année LT Jean PERRIN St Ouen l'Aumône S2_Fonction du produit 5- Durée de vie Charge équivalente : On définit une charge P qui tient compte à la fois du chargement axial et radial d’un roulement afin de calculer ensuite la durée de vie de ce roulement. Pour un roulement à rouleaux coniques : Si Fa alors P=Fr e est une caractéristique du roulement Fr e Si Fa alors P=0,4∙Fr + Y∙Fa Y est une caractéristique du roulement Fr e Durée de vie : L10 est la durée corrigée en millions de tour (90% atteindront cette limite). 10 Pour un roulement à rouleaux : L10 C 3 où P est la charge équivalente et C la charge dynamique de P base du roulement. roulement rouleaux 4/4