Comment choisir une couronne d'orientation ?

Pour choisir la bonne couronne d'orientation, il faut d'abord déterminer les trois paramètres de charge critiques : La charge axiale (Fa), la charge radiale (Fr) et le moment d'inclinaison (M) généré par les contrepoids et la charge utile de l'équipement. Plus précisément, vous devez calculer ces charges dans les conditions de travail maximales de l'équipement et appliquer un facteur de sécurité approprié (généralement de 1,10 à 1,67 selon l'application) pour garantir que le chemin de roulement et l'assemblage boulonné du roulement ne se briseront pas. Une fois les charges pondérées calculées, vous devez superposer ces points de données aux courbes de charge statique limite du fabricant. Le point d'intersection de la charge résultante doit se situer en dessous de la courbe de charge limite du type de roulement sélectionné (par exemple, un roulement à billes à une rangée pour les applications générales ou un roulement à rouleaux à trois rangées pour les charges lourdes) afin de garantir l'intégrité structurelle et la longévité opérationnelle.

Identifier les 3 paramètres clés de la charge

Charge axiale ( F a ) : Il s'agit de la force parallèle à l'axe de rotation. Dans la plupart des applications à axe vertical (telles que les grues ou les excavateurs), il s'agit en fait du poids total de la superstructure plus la charge utile, qui exercent une pression sur les roulements.
Charge radiale ( F r ) : Il s'agit de la force perpendiculaire à l'axe de rotation. Elle provient généralement de la résistance de l'ouvrage (comme la force de creusement) ou de facteurs externes, tels que la charge du vent ou la force de la pente générée par le travail en pente.
Moment de renversement ( M ) : C'est souvent le paramètre le plus critique et le plus problématique dans la sélection des couronnes d'orientation. Le moment est généré par la charge agissant à une certaine distance du centre du palier. En termes simples, la charge utile et le contrepoids créent un effet de "balancier" qui tente de "soulever" le roulement de la structure de montage.

Calcul de la charge sur la base des "conditions maximales de fonctionnement".

De nombreux novices dans la réponse "comment choisir", une erreur commune est d'utiliser uniquement la charge nominale ou la charge statique. Pour garantir la sécurité, vous devez calculer la charge de l'équipement dans les conditions de fonctionnement maximales. Cela signifie que vous devez prendre en compte le "pire cas" auquel l'appareil peut être confronté, notamment :

• Capacité de charge maximale.
• Forces dynamiques résultant d'un arrêt soudain ou d'une accélération soudaine.
• La pression du vent sur la structure de la tour.

L'utilisation des données relatives aux conditions de fonctionnement maximales garantit que les données de calcul représentent les contraintes les plus élevées que le roulement peut rencontrer pendant toute sa durée de vie.

Ajouter le facteur de sécurité correct

Une fois la charge de travail maximale déterminée, elle doit être multipliée par un facteur de sécurité spécifique. Ce facteur sert de tampon pour tenir compte des chocs, des inconnues dans le fonctionnement et de la criticité de l'application. Le facteur de sécurité se situe généralement entre 1,10 et 1,67 :

• Gamme basse (~ 1,10 - 1,25) : Convient aux applications à rotation régulière, aux charges d'impact faibles et aux environnements contrôlés (tels que les nacelles élévatrices ou les plateaux tournants).
• Gamme élevée (~ 1,33 - 1,67) : Essentiel pour les applications lourdes impliquant des impacts importants, des vibrations sévères ou des forces de creusement, telles que les excavateurs, les machines forestières ou les grues offshore.

Ce facteur est ajouté pour garantir que, même en cas de pics de contrainte inattendus, le chemin de roulement et les assemblages boulonnés du roulement sont suffisamment solides pour ne pas se rompre.

Analyse des courbes de charge statique limite

L'utilisation de la courbe de charge limite statique du fabricant. Ces graphiques sont une représentation visuelle de la capacité portante. Vous devez reporter la charge calculée (charge axiale et moment de renversement) avec un facteur de sécurité sur ces graphiques.

• Intersection : Trouvez le moment que vous avez calculé sur le graphique ( M ) et la charge axiale ( F a ) du point de rencontre.
• Zone de sécurité : un palier approprié dont le point d'intersection doit se situer en dessous de la courbe limite.

Si le point se situe au-dessus de la courbe, cela signifie que le roulement est petit et qu'il existe un risque de déformation du chemin de roulement ou de rupture du boulon. Si le point se situe bien en dessous de la courbe, cela signifie que le roulement est techniquement compétent.

Sélectionner le type de palier en fonction de la résistance à la charge

Enfin, la position de votre point de charge sur la courbe déterminera le type de roulement spécifique.

• Couronnes d'orientation à une rangée de billes : Si votre intersection calculée est inférieure à la courbe limite d'un roulement à une rangée de billes standard, il s'agit généralement de l'option la plus rentable pour les applications générales à charge moyenne.
• Couronnes de direction à trois rangées de billes : Si votre charge est extrêmement élevée, en particulier la charge radiale ou le moment de renversement, qui dépasse la capacité de charge du roulement à billes, vous devez passer à une conception de colonne à trois rangées.

Auteur:Danniel

"Je suis ingénieur d'application principal, spécialisé dans la technologie des roulements d'orientation. Avec plus d'une décennie d'expérience dans la conception de machines lourdes, j'aide les ingénieurs à effectuer des calculs de charge complexes, depuis les charges axiales et radiales jusqu'aux moments de basculement. Mon expertise réside dans l'analyse des courbes de charge statique limite afin d'assurer une sélection précise des roulements pour la sécurité et la longévité."