Le coussinet haute-résistance autolubrifiant

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1 Le coussinet haute-résistance autolubrifiant Coussinets obtenus par enroulement filamentaire, série PWM Grande capacité de charge Résistants à la corrosion Autolubrifiants

2 Coussinets obtenus par enroulement filamentaire, série PWM Autolubrifiants, résistants, économiques Les coussinets SKF obtenus par enroulement filamentaire sont disponibles en plusieurs diamètres et largeurs fibres de verre et les propriétés tribologiques exceptionnelles du PTFE et des fibres polymères haute-résistance. Les coussinets SKF obtenus par enroulement filamentaire permettent de réduire les coûts des systèmes Les coussinets SKF obtenus par enroulement filamentaire constituent la solution idéale pour les montages soumis à des charges élevées à faible vitesse de glissement et/ou fonctionnant dans un environnement corrosif. Les caractéristiques particulières de ce coussinet haute-résistance offrent à l utilisateur la possibilité de réduire les coûts d un système. Capacité de charge Comparaison de la charge dynamique spécifique admissible de différents matériaux de glissement SKF (vitesse de glissement inférieure à 0,01 m/s) Pression de surface, N/mm Bronze massif Composite inoxydable Diagramme Enroulement filamentaire 1 Des performances supérieures atteintes grâce à un matériau obtenu par enroulement filamentaire Une technique complexe d enroulement filamentaire a permis à SKF de mettre au point des coussinets haute-performance autolubrifiants et résistants à la corrosion. Le support, caractérisé par une grande solidité, est constitué de fibres de verre et la surface de glissement, de PTFE et de fibres polymères. Ces deux couches sont par ailleurs enrobées dans une matrice en résine époxyde. Cette sélection de matériaux offre l avantage de combiner les propriétés mécaniques spécifiques des La capacité de charge élevée du coussinet contribue à l élaboration de nouvelles conceptions plus compac tes et, par conséquent, plus rentables. Soumis à des charges identiques et munis de joints performants pour protéger le montage de la contamination, les coussinets obtenus par enroulement filamentaire offrent une durée de service considérablement plus longue. Cela s explique, en partie, par l excellente résistance à l usure de la surface de glissement. Les avantages offerts à l utilisateur sont les suivants : moins d immobilisations, moins d opérations de maintenance et moins de pièces de rechange nécessaires, en d autres termes une durée de fonctionnement plus longue et des coûts d exploitation réduits. La réduction des coûts d exploitation est également liée aux excellentes propriétés de glissement des coussinets, en présence notamment de charges élevées, qui se traduisent par des économies d énergie.

3 Des montages de coussinets autolubrifiants permettent également de réduire les coûts de conception, de fabrication et de lubrification, dans la mesure où les raccords, trous et rainures de lubrification ne sont plus nécessaires. Par ailleurs, les conceptions autolubrifiantes ont moins de répercussions sur l environnement puisque le problème des fuites du lubrifiant disparaît. Des avantages supplémentaires, notamment dans des conditions de fonctionnement extrêmes Tandis que la plupart des paliers lisses ou coussinets nécessitent très tôt des opérations de maintenance ou des remplacements de pièces, les coussinets SKF obtenus par enroulement filamentaire continuent de fonctionner normalement. Ils présentent également d autres avantages et caractéristiques : bonne résistance au choc insensibilité aux charges de bord et défauts d alignement, bon amortissement du bruit et des vibrations excellente résistance en milieu corrosif, y compris en eau de mer, et au contact de nombreux produits chimiques ( tableau 1, page 4), bonne isolation électrique La solution à privilégier face à des conditions de fonctionnement difficiles Les coussinets SKF obtenus par enroulement filamentaire constituent une solution idéale pour des applications caractérisées par des charges élevées, de fortes vibrations et la présence d éléments corrosifs. Ils sont particulièrement adaptés aux applications suivantes : engins de construction matériel agricole et forestier matériel de levage et de manutention fabrication d acier profilé et d acier pour systèmes hydrauliques machines-outils machines de conditionnement installations de forage marin Une gamme complète de produits La gamme standard de SKF englobe des alésages de 0 à 00 mm, déclinables en trois largeurs standard de 15 à 50 mm. Coupe longitudinale de la couche de glissement. On observe un enroulement de fibres dans diverses directions Benne à ordures équipée de coussinets SKF obtenus par enroulement filamentaire La solution privilégiée face à des conditions de fonctionnement difficiles Egalement adapté à une utilisation xen eau de mer 3

4 Coussinets obtenus par enroulement filamentaire, série PWM Substances à température ambiante Tableau 1 Résistance chimique Pièce Tableau Tolérance Alcools Huiles Autres Alcool éthylique Huile de coton Essence Alcool isobutylique Huile de moteur Gazole Alcool isopropylique Huile pour Fréon engrenages Formaldéhyde Lessives 10 % Huile hydraulique Hydroxyde de calcium Huile de lin Hydroxyde de Huile minérale magnésium Hydroxyde de potassium Gaz Hydroxyde de sodium Acétylène Butane Acides 10 % Dioxyde de carbone Acide acétique Ether Acide borique Hydrogène Acide citrique Gaz naturel Acide chlorhydrique Acide sulfurique Azote Ozone Propane Dioxyde de soufre Diamètre Jeu de Serrage moyen d alésage fonctionnement (Logement H7) du coussinet (Arbre h8) de à min max mm mm mm ,065 0,8 0, ,080 0,79 0, ,100 0,336 0, ,100 0,336 0, ,10 0,394 0, ,10 0,394 0, ,145 0,458 0, ,145 0,458 0, ,145 0,458 0, ,170 0,514 0,135 Propriétés Unité Valeur Tableau Tableau 3 4 Tolérances Ajustements du logement et de l arbre Propriétés des matériaux Coussinet Diamètre d alésage Diamètre extérieur Largeur Logement Arbre Caractéristiques générales C10 s8 h13 H7 h8 Dimensions Les dimensions des coussinets SKF standard obtenus par enroulement filamentaire sont conformes à la norme ISO 4379 :1993. Par conséquent, ces coussinets sont parfaitement interchangeables avec des coussinets conventionnels, en bronze par exemple, y compris au sein de montages existants. Tolérances Les tolérances dépendent du matériau du coussinet. Elles sont indiquées dans le tableau. Avant montage, les tolérances du diamètre d alésage des coussinets équivalent à C10. Après montage dans l alésage d un logement de tolérance H7, la tolérance du diamètre d alésage atteint D11. Jeu Le jeu de fonctionnement est déterminé par les tolérances de l arbre et de l alésage du coussinet après montage. Ses valeurs sont indiquées dans le tableau 3. L augmentation du jeu, liée par exemple à l usure, est minime durant toute la durée de vie du coussinet. Pression admissible dynamique N/mm 140 statique N/mm 00 Vitesse de glissement m/s 0,5 admissible Coefficient de frottement µ 0, ,08 Plage de température C Dilatation thermique K (semblable à l acier) Conductibilité thermique W/mK 0,4 Joints Le matériau par enroulement filamentaire utilisé pour la fabrication des coussinets présente une légère sensibilité à la pollution. Par conséquent, la surface de glissement doit être protégée contre la pénétration d impuretés. L utilisation de joints racleurs CR ( fig 1 ) est recommandée. De plus amples informations concernant les joints racleurs vous seront communiquées sur simple demande. Densité g/cm 3 1,87 Lubrification La composition de la couche de glissement à base de fibres haute-technologie et de résines permet d obtenir des 4

5 Coupe du matériau composite Couche supérieure : polymère (en clair) et fibres PTFE (en noir) de la couche de glissement. coussinets autolubrifiants. Ils ne nécessitent aucune lubrification initiale ni relubrification. Matériau Les propriétés du matériau sont indiquées dans le tableau 4. Des méthodes d usinage traditionnelles peuvent être utilisées pour toutes les faces des coussinets SKF obtenus par enroulement filamentaire, à l exception de la surface de glissement. Le coussinet peut être coupé en deux dans le sens de la longueur pour faciliter le montage. L utilisation d une meule diamant et de liquide de refroidissement est recommandée. Veillez à éviter toute température excessive susceptible de détériorer le coussinet. Recommandations relatives à l arbre En général, l utilisation d arbres trempés est recommandée avec les coussinets SKF obtenus par enroulement filamentaire. Pour des charges exceptionnelles supérieures à 0 N/mm, leur dureté doit être de 50 HRC au minimum. L état de surface joue également un rôle important. Des valeurs R a = 0, à 0,4 µm ou R z = 1 à µm sont recommandées avec un profil de surface aussi lisse que possible. Les meilleurs résultats ont été atteints avec des surfaces traitées au nitrure ou revêtues d un chromage dur avant d être polies. Montage d 0, 0,4 Montage avec mandrin Montage avec joints racleurs Fig. La méthode de montage des coussinets obtenus par enroulement filamentaire est identique à celle utilisée pour les paliers lisses. Aucun outil spécifique n est requis. SKF recommande néanmoins l utilisation de manchons de montage. Pour de grandes quantités, il est préférable d utiliser une presse et des outils de montage adaptés à l application. L efficacité d une presse hydraulique et d un mandrin d un diamètre inférieur de 0, à 0,4 mm à l alésage du coussinet a été démontrée ( fig. ). Fig. 1 5

6 Coussinets obtenus par enroulement filamentaire, série PWM Calculs Fig. 3 Fig. 4 Les performances des coussinets SKF obtenus par enroulement filamentaire dépendent de l application en question, et de la combinaison des éléments suivants : charge, état de surface, vitesse de glissement, température et système d étanchéité. Le diagramme indique si le coussinet peut ou non être utilisé pour la combinaison de charge et vitesse de glissement de l application envisagée. L équation suivante est utilisée pour déterminer la charge spécifique : p = F A d Section de charge A = d (B ) F (B-) 3 β 0 4 ϕ ϕ = angle d oscillation = β Une oscillation complète équivaut 4 β 1 avec p = charge spécifique, en N/mm F = charge, en N A = section de charge, en mm ( fig. 3 et tableau, page 7) La vitesse de glissement est déterminée comme suit : v = 5, d β f Système de désignation Les coussinets SKF obtenus par enroulement filamentaire sont identifiés par le préfixe PWM (P = plain bearing (palier lisse), W = filament wound (obtenu par enroulement filamentaire), M = metric (métrique). Figurent ensuite les dimensions non codées en mm : diamètre d alésage, diamètre extérieur et largeur, par exemple PMW avec d = 35 mm, D = 41 mm and B = 30 mm. avec v = vitesse de glissement, en m/s d = diamètre d alésage du coussinet, en mm f = fréquence ou vitesse d oscillation, en min 1 β = demi-amplitude d oscillation, en degrés ( fig. 4 ). Une oscillation complète (du point 0 au point 4) équivaut à 4 β. Pour les mouvements rotatifs β = 90. Si les valeurs de la charge spécifique et de la vitesse de glissement se situent en dessous de la courbe du diagramme pv, le coussinet est adapté à l application. En présence de conditions favorables, des zones de fonctionnement situées au-dessus de la courbe sont également possibles. Dans ce cas, veuillez contacter le service ingénierie d application de SKF. Diagramme pv pour coussinets obtenus par enroulement filamentaire p (N/mm ) Diagramme 1 0,001 0,01 0,1 0,5 1 v (m/s) 6

7 Coussinets obtenus par enroulement filamentaire, série PWM d 0 00 mm B D d Dimensions Masse Désignation d D B A 1) Dimensions Masse Désignation d D B A 1) mm mm kg mm mm kg ,0039 PWM ,005 PWM ,0078 PWM ,0081 PWM ,01 PWM ,016 PWM ,01 PWM ,017 PWM ,03 PWM ,00 PWM ,07 PWM ,034 PWM ,031 PWM ,041 PWM ,06 PWM ,035 PWM ,046 PWM ,069 PWM ,051 PWM ,063 PWM ,076 PWM ,056 PWM ,069 PWM ,1 PWM ,076 PWM ,11 PWM ,15 PWM ,10 PWM ,1 PWM ,16 PWM ,11 PWM ,15 PWM ,0 PWM ,1 PWM ,16 PWM ,1 PWM ,15 PWM ,0 PWM ,5 PWM ,16 PWM ,1 PWM ,6 PWM ,6 PWM ,34 PWM ,5 PWM ,7 PWM ,45 PWM ,54 PWM ,38 PWM ,47 PWM ,57 PWM ,40 PWM ,50 PWM ,59 PWM ,41 PWM ,5 PWM ,6 PWM ,56 PWM ,67 PWM ,84 PWM ,61 PWM ,73 PWM ,91 PWM ,65 PWM ,97 PWM ,15 PWM ,83 PWM ,05 PWM ,5 PWM ,0 PWM ,50 PWM ,80 PWM ,5 PWM ,90 PWM ,10 PWM ,70 PWM ,00 PWM ,80 PWM ,75 PWM ,10 PWM ,95 PWM ,0 PWM ,45 PWM ,10 PWM ) Section de charge 7

8 Catalogues : CD-ROM : SKF Interactive Engineering Catalogue également disponible sur Internet : D autres catalogues sur les rotules lisses et embouts SKF et sur les joints CR sont également à votre disposition. Contactez votre interlocuteur SKF habituel ou votre Distributeur Agréé SKF. SKF est une marque déposée de Groupe SKF. Copyright SKF 003 Reproduction, même partielle, interdite sans autorisation. Les erreurs ou omissions qui auraient pu se glisser dans cette publication malgré le soin apporté à sa réalisation n engagent pas la responsabilité de SKF, pour tout dommages ou préjudice occasionné, directement ou indirectement, par l utilisation des informations qu elle contient. Publication 5187 F Imprimé en Suède sur du papier sans chlore (Multiart Silk) respectant l environnement par SG tryck ab.