Montage- Démontage

Montage, démontage
et maintenance
Montage des roulements
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왎 Règles générales
136
왎 Principes de montage
136
왎 Montage à chaud
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왎 Montage à la presse (ou au marteau anti-rebond)
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왎 Manchons de serrage
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Démontage des roulements
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왎 Démontage avec extracteurs ou à la presse
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왎 Démontage des roulements à alésage conique
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Maintenance
왎 Surveillance et entretien préventif
141
141
왎 Cause de détérioration prématurée
des roulements
Expertise des roulements détériorés
Aspect des détériorations
Origine des détériorations
왎 Stockage
Emballage
Conditions de stockage
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142
142
145
146
146
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Montage, démontage et maintenance
Montage des roulements
Règles générales
왎 Propreté
La propreté doit être la préoccupation permanente de l'opérateur. Toute pénétration de corps
étranger entraîne une détérioration rapide du roulement.
Protéger le roulement de la pollution s'il doit être stocké en atelier avant montage.
왎 Précautions de montage pour les étanchéités
Lubrifier les portées des joints au moment du montage. Un cordon de graisse déposé au
niveau de la lèvre du joint et du passage de l'arbre contribue à renforcer l'efficacité du joint et
limite les risques de détériorations.
Principes de montage
• Vérifier l'identification du roulement en fonction des plans, spécifications, procédures
• Vérifier que les dimensions et l'exactitude de formes et positions des portées de roulements
correspondent aux plans et spécifications SNR
• Préparer tout le matériel, les pièces, les outillages nécessaires avant de commencer la mise
en place. S'assurer de leur propreté
• Nettoyer soigneusement et vérifier toutes les pièces et organes dans l'environnement du
roulement
• Sortir le roulement de son emballage au dernier moment, dans une zone de travail parfaitement propre
• Ne jamais le laver sauf cas exceptionnel spécifié
Le roulement est en effet protégé de l'oxydation par un léger film d'huile compatible avec
tous les lubrifiants
• Réaliser le montage du roulement suivant la méthode choisie
• Lubrifier avec une graisse spéciale pour roulements suivant les instructions données
• Après montage et avant mise en route définitive, faire une vérification en fonctionnement, de
manière à détecter les anomalies éventuelles (bruit, vibrations, température, jeu anormal…)
왎 Cas des carters comportant une pression interne
Dans certaines applications, il existe une différence de pression entre le carter et le milieu
extérieur qui demande certaines précautions de montage. Les roulements à étanchéité intégrée
standard n'autorisent pas de différence de pression entre l'un et l'autre côté du roulement à
cause du risque d'élimination du lubrifiant du roulement et de retournement des lèvres des joints.
Seuls les joints indépendants du roulement peuvent soutenir une différence de pression. Il
s'agit essentiellement des joints métalloplastiques et des joints mécaniques. Lorsque la différence de pression est importante, on aura recours à des joints spéciaux adaptés notamment
aux milieux en présence.
Certains mécanismes sont mis en légère surpression pour éviter la pollution des organes intérieurs. Dans ce cas le système de protection sera du type non frottant de manière à faciliter
l'échappement de l'air.
136
Montage à chaud
Important : Le chauffage à la flamme est à proscrire absolument
왎 Le montage à chaud permet de dilater le roulement et de le monter sur son arbre sans effort.
La température ne doit pas être trop élevée, de façon à ne pas modifier les caractéristiques de
l'acier (maximum 130°C) ou des composants internes du roulement.
D'autre part, elle doit être suffisante pour provoquer une dilatation convenable permettant une
mise en place facile du roulement par annulation temporaire du serrage.
왎 La température de chauffage est fonction d'une part de la dimension et d'autre part de
l'ajustement et du matériau de la portée.
En règle générale,
les valeurs de température
suivantes peuvent être
appliquées :
Diamètre d’alésage
Température de chauffage maxi
jusqu'à 100 mm
+ 90°C
de 100 à 150 mm
+120°C
au-delà de 150 mm
+130°C
왎 Les différents modes de chauffage utilisés pour monter un roulement sur son arbre
sont :
Chauffage par induction avec les appareils SNR
Le chauffage par induction est le mode de mise en
température le plus rationnel et le plus sûr :
◗ Sécurité de l'opérateur
Seule la pièce à chauffer subit une élévation de température, ce qui facilite la manipulation et réduit le
risque de brûlure.
◗ Contrôle de la température
La température est contrôlée par une sonde intégrée.
Les qualités initiales du roulement sont ainsi totalement sauvegardées
◗ Démagnétisation
En fin de cycle, une démagnétisation automatique est
pilotée par l'électronique de l'appareil.
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Montage, démontage et maintenance
Montage des roulements
(suite)
왎 Bain d'huile
L'huile et le récipient doivent être propres.
L'huile doit être fluide (huile F par exemple).
Des températures localement plus élevées pouvant se
produire dans le bain et détériorer le roulement, interposer un support isolant entre le roulement et le fond du
récipient.
왎 Table chauffante
Eviter le contact direct du roulement avec la plaque au
moyen d'une cale, si la plaque chauffante ne comporte
pas une régulation automatique. La cale est impérative
pour les roulements étanches.
왎 Etuve
Refroidissement de l'arbre
Le montage peut aussi se faire à froid par contraction
de l'arbre au moyen d'un bain d'azote liquide (-170°C).
Montage à la presse (ou au marteau anti-rebond)
Appliquer l'effort sur la bague à monter. En aucun cas, cet effort ne doit être transmis par les
corps roulants, ce qui aurait pour effet de faire des empreintes sur les chemins de roulement.
Utiliser un tube ou une douille prenant appui sur la bague qui doit être emmanchée avec un
ajustement serré.
Presse
Presse
Bague intérieure serrée
Bague extérieure serrée
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◗ Si l'ajustement est serré sur l'arbre et dans
le logement, on emploie une douille agissant
à la fois sur les deux bagues.
Presse
Les deux surfaces d'appui sont dans un
même plan pour donner une mise en place
correcte du roulement.
tube
rondelle
◗ Cet outillage est particulièrement recommandé pour la mise en place des roulements
à rotule sur billes ou rouleaux.
appui sur
les 2 bagues
Bague intérieure
et extérieure serrées
Manchons de serrage
왎 Deux types principaux de manchons
Manchon de serrage, le plus courant
Manchon de démontage qui facilite le démontage des gros
roulements
왎 Montage des roulements à rotule sur billes ou rouleaux
sphériques
Roulements à billes
Pendant le serrage de l'écrou, contrôler :
• la douceur de la rotation
• la facilité de la rotulation de la bague extérieure
Le serrage est poursuivi très progressivement
jusqu'à ce qu'un début de résistance à la rotulation
soit perceptible, à ce moment, la rotation doit
encore être facile.
Roulements à rouleaux
La carte de jeu SNR définit le jeu prescrit et la procédure de vérification à suivre en utilisant
des cales d'épaisseur.
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Montage, démontage et maintenance
Démontage des roulements
Démontage avec extracteurs ou à la presse
왎 Appliquer l’effort sur la bague à démonter. En aucun
cas cet effort ne doit être transmis par les corps roulants.
Extracteur
왎 Roulements montés avec ajustement serré
sur l'arbre
Saisir le roulement par sa bague intérieure pour ne pas
transmettre l'effort d'arrachement par les corps roulants.
Si on ne dispose pas d'un extracteur, utiliser un étau, la
bague intérieure reposant sur un support au-dessus des
mâchoires, et l'arbre étant suspendu librement entre
elles. L'effort d'extraction est exercé soit à la masse,
soit à la presse.
Support
spécifique
ou étau
Si le roulement bute contre un épaulement plus haut que
l'épaisseur de la bague, on peut le décoller grâce à
l'appareil de la figure ci-contre. Ce décolleur peut
ensuite servir d'appui à l'extracteur.
왎 Roulements montés serrés dans le logement
Décolleur
Exercer l'effort de démontage sur l'une des faces de la
bague extérieure par l'intermédiaire d'une douille telle
que celle représentée sur la figure ci-contre.
Support
spécifique
ou étau
왎 Roulements montés serrés sur l'arbre
et dans le logement
Le principe consiste à laisser l'arbre suivre le roulement
lorsqu'on extrait celui-ci du logement.
L'effort doit être exercé sur la bague extérieure et non
sur l'arbre.
La figure ci-contre illustre ce procédé qui suppose que
le logement soit accessible des deux côtés. Le roulement est ensuite séparé de l'arbre.
140
Support
spécifique
ou étau
Démontage des roulements à alésage conique
Pour les roulements montés sur manchon de serrage,
dévisser l'écrou puis extraire le roulement par sa bague
intérieure.
Les roulements montés sur manchon de démontage sont
extraits par l'intermédiaire d'un écrou de démontage.
Les gros roulements sont parfois montés
directement sur l'arbre dont la portée est
conique (ex : palier de laminoir). Dans ce cas,
le démontage se fait par pression d'huile.
Des trous spécialement prévus à cet effet
permettent de brancher une pompe haute
pression qui envoie l'huile entre la portée
d'arbre et la bague intérieure. La dilatation
élastique de celle-ci permet de retirer le
roulement.
Maintenance
Surveillance et entretien préventif
Très généralement, le roulement en fonctionnement ne demande aucune surveillance ou intervention, hormis les apports de lubrifiant lorsqu'ils sont prévus. Dans certaines applications,
une défaillance du roulement doit être absolument évitée soit pour des raisons de sécurité
(aéronautique, ventilation de mines…) soit pour des raisons économiques (détérioration de la
machine, arrêt de la production). Il est alors nécessaire de procéder à une surveillance et à un
entretien préventif.
Une amorce de détérioration du roulement peut être diagnostiquée par un dépassement de
son niveau normal en vibration, bruit, température, couple de rotation. Le moyen de contrôle
le plus courant porte sur le niveau vibratoire. La détection peut se faire de façon sommaire à
l'oreille (transmission par stéthoscope ou tige métallique) ou bien par des dispositifs électroniques (analyseurs de fréquence et d'amplitude) qui donnent l'alerte ou arrêtent la machine.
L'efficacité de ces contrôles repose sur la qualification et l'expérience de l'opérateur ainsi que
sur la qualité du matériel mis en œuvre. Dans le cas des roulements lubrifiés à la graisse, le
suivi du niveau thermique est aussi un bon indicateur de l'état du roulement.
La fréquence des contrôles dépend de la fiabilité recherchée, du taux d'utilisation du matériel
et de l'organisation interne des entreprises. Cette fréquence doit être basée sur la durée de
vie probable du roulement.
141
Montage, démontage et maintenance
Maintenance
(suite)
Cause de détérioration prématurée des roulements
Expertise des roulements détériorés
L'expertise d'un roulement détérioré est une source précieuse d'informations sur ses conditions de montage et de fonctionnement, aussi doit-elle être faite avec précision et méthode :
왎 Avant le démontage
• noter les bruits
• vibrations
• élévation de la température
• perte de lubrifiant
• encrassement
왎 Pendant le démontage
• retirer les chapeaux des paliers, joints (sans les laver) et graisse, les déposer dans un
emplacement propre pour examen ultérieur
• noter le couple de serrage aux faces de l’écrou
• noter les positions axiale et radiale du roulement (repères sur les bagues par rapport à
l'arbre et au logement) et le sens de montage
• contrôler les ajustements (arbre et logement)
• noter l'état des portées et des pièces environnantes
왎 Après le démontage
• examen visuel
• démontage du roulement
• examen des composants
• analyse de la graisse, recherche des particules étrangères par lavage et filtrage
Aspect des détériorations
왎 Ecaillage de fatigue
Fissuration et enlèvement de fragments de matière.
왎 Ecaillage superficiel
Taches en surface provenant d’arrachements superficiels
de métal.
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왎 Grippage
Zones mates avec enlèvement de matière, traces
brunes d’échauffement, déformation des corps
roulants, micro-fusions et laminage du métal.
왎 Empreintes par déformation
Empreintes des billes ou des rouleaux (génératrices)
correspondant à leur écartement. Le fond de
l’empreinte est brillant, on y retrouve les traces de la
rectification. La matière a été repoussée, sans usure.
왎 Empreintes des corps roulants par abrasion
Empreintes correspondant ou non à l’écartement des
corps roulants. Il y a eu enlèvement de matière par
usure due aux vibrations subies par le roulement à l’état
stationnaire.
왎 Usure
Usure généralisée des corps roulants, des pistes
et cages. Teinte grise (due à l’effet d’une pollution
abrasive).
왎 Cratères et cannelures
Piqûres à bords nets ou succession de plages étroites
parallèles, liées à un passage de courant électrique.
143
Montage, démontage et maintenance
Maintenance
(suite)
왎 Coups, fissures, cassures
Chocs violents, enlèvement de matière en surface,
fissures, ruptures des bagues.
왎 Corrosion de contact
Coloration rouge ou noire sur les surfaces d’appui du
roulement, dans l’alésage et sur le diamètre extérieur.
왎 Corrosion
Oxydation localisée ou généralisée, à l‘intérieur et à
l’extérieur du roulement.
왎 Coloration
Coloration des chemins de roulement et des corps
roulants.
왎 Détérioration des cages
Déformation, usure, rupture.
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Origine des détériorations
Les causes de détériorations peuvent se rattacher à quatre origines principales :
왎 Mauvaise qualité du montage
• Méthode et moyens insuffisants ou mal adaptés
• Pollution au montage
• Mise en place brutale
• Mauvaise construction des organes récepteurs : arbres et logements hors tolérance, mauvais accès du lubrifiant, défaut d’alignement
왎 Conditions de fonctionnement
• Surcharges accidentelles ou non
• Vibrations en marche ou à l’arrêt
• Vitesses excessives
• Flexions d’arbres
왎 Conditions d’environnement
• Température ambiante trop basse ou trop élevée
• Passage de courant
• Pollution par l’eau, la poussière, les produits chimiques, les déchets textiles...
왎 Lubrification (les détériorations peuvent avoir une ou plusieurs causes. Le tableau ci-dessous les résume et permet à l’utilisateur de déceler leur origine probable)
• Mauvais choix du lubrifiant
• Qualité inadaptée
• Fréquence d’entretien inadéquate
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Le dossier technique SNR “Causes de destruction prématurée des roulements” développe et
illustre de façon précise le constat, les causes et les remèdes des diverses détériorations du
roulement. Pour une expertise plus approfondie, consulter SNR.
MONTAGE
Manque de soin
Coups
Défauts logements ou portées
Ajustement trop serré
Ajustement trop libre
Désalignement
FONCTIONNEMENT
Surcharge
Vibrations
Vitesse excessive
ENVIRONNEMENT
Température trop basse
Passage de courant électrique
Pollution eau
Pollution poussière
LUBRIFICATION
Lubrification inadaptée
Manque lubrifiant
Excès lubrifiant
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Montage, démontage et maintenance
Maintenance
(suite)
Stockage
Le roulement doit être stocké dans un local sain. Certaines règles doivent être respectées si
l’on veut lui conserver ses qualités d’origine.
Emballage
왎 Le roulement est protégé et emballé par SNR dans les meilleures conditions :
• L’assemblage est réalisé en milieu climatisé et dépoussiéré
• Une graisse de protection antioxydante à haut pouvoir couvrant est appliquée en
ambiance contrôlée. Elle est compatible avec tous les lubrifiants courants.
• Un emballage de protection étanche à la graisse apporte en complément ses propres
propriétés antirouille
• Le carton d’emballage complète la protection
Le roulement doit être stocké dans son emballage d’origine qui ne doit être ouvert qu’au
moment de l’utilisation.
Conditions de stockage
왎 Local
Les conditions normales de stockage sont les suivantes : propreté générale, absence de poussière et d’ambiance corrosive, température recommandée : 18° à 20°C, degré hygrométrique
maximal : 65%. Pour des situations climatiques exceptionnelles, un emballage spécifique sera
nécessaire (emballage tropical).
Eviter les étagères en bois. S’éloigner de 30 cm au moins du sol, des murs et des canalisations de chauffage. Eviter l’exposition au soleil. Stocker les boîtes à plat. Ne pas empiler de
trop fortes charges. Disposer les boîtes de manière à lire la référence du roulement sans
manipulation.
왎 Durée de stockage
Le conditionnement standard unitaire des roulements SNR leur assure, dans des conditions
normales de stockage sous abri, une longue durée de conservation. Il faut pour cela que l’emballage n’ait été ni ouvert, ni modifié, ni détérioré.
Cette durée se décompte à partir de la date indiquée sur l’emballage.
Certains conditionnements spécifiques pour les livraisons en première monte sont adaptés à
une utilisation plus rapide des produits et ne permettent pas une durée de conservation aussi
longue.
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