Comment le frottement, la température et la lubrification sont-ils liés

- Sep 17, 2019-

Comment le frottement, la température et la lubrification sont liés


Lors de la sélection des roulements pour votre prochain projet, vous devez prendre en compte trois facteurs clés, qui sont également fonction de la charge supportée et de la limite ou de la vitesse requise. Le frottement, la température et la lubrification impliqués dans un système et son environnement ont un impact direct sur les roulements. Il est donc essentiel de choisir un roulement ayant les tolérances adaptées à votre application.

Comment le frottement, la température et la lubrification sont importants pour la performance globale des roulements

Friction

La friction entraîne l'usure de nombreux composants et les roulements ne font pas exception. La friction peut directement causer des milliers de dollars de dommages aux systèmes et aux machines. Dans la mesure où les roulements fonctionnent dans des conditions de fonctionnement normales, les roulements offrent des coefficients de frottement bien inférieurs à ceux de leurs homologues à glissement, en particulier au démarrage.

Température

Les températures de fonctionnement idéales varient d'un roulement à l'autre et d'une application à l'autre. Il est donc important de choisir des roulements capables de supporter les températures de votre environnement d'exploitation. La température de fonctionnement d'un roulement dépend de l'équilibre entre deux facteurs: la quantité de chaleur générée par un roulement et la quantité de chaleur évacuée de ce roulement.

Dans la majorité des cas, la température des roulements suit ce chemin:

  • La température autour d'un roulement augmente fortement au début des opérations.

  • Une lente augmentation de la température continue de se produire jusqu'à ce que la situation soit stable.

  • La température reste constante après ce point.

Le temps nécessaire à un système pour atteindre un état stable varie en fonction de plusieurs facteurs, tels que:

  • Capacité thermique et capacités de diffusion de l'arbre et du logement de roulement

  • Quantité de chaleur réellement produite

  • Sélection de lubrification

Dans les cas où la température continue d'augmenter pendant une durée excessive, il faut supposer qu'un dysfonctionnement se produit. Les températures non constantes sont des signaux d'alarme et doivent être évaluées immédiatement.

Lubrification

Les roulements ne peuvent fonctionner de manière fiable sans un lubrifiant adéquat, ce qui contribue à réduire les frottements et à réduire l'usure. Dans certains cas, le lubrifiant aide également à refroidir un système.

Lorsque le frottement est converti en chaleur, cette chaleur doit être dissipée pour éviter tout risque d’endommagement du roulement. Le choix de l'huile de lubrification appropriée peut aider à dissiper une partie de la chaleur. La lubrification à l'huile de recirculation avec des fonctions de refroidissement supplémentaires peut être une méthode de refroidissement efficace. Bien que la graisse n'offre aucun avantage en termes de dissipation de chaleur, elle reste la forme de lubrification la plus populaire. En conséquence, la graisse sélectionnée doit avoir des paramètres de fonctionnement appropriés à l’application, à la densité, à la température et à la durée de vie du NLGI.

Comment ces trois variables fonctionnent-elles ensemble dans les roulements?

AdobeStock_119171193 La résistance à la friction et à la graisse travaille souvent en tandem pour augmenter la température des roulements. Au début des opérations, on observe généralement une augmentation rapide de la température dans le roulement interne. Finalement, la chaleur commencera à se dissiper progressivement dans l’arbre et le logement du palier et les effets de refroidissement du lubrifiant commenceront également à contribuer à la stabilisation des températures. Il faut être conscient du fait que trop de graisse peut provoquer un «barattage» et une augmentation de la chaleur qui en résulte. La règle commune est que les roulements doivent avoir un remplissage de graisse de 20% à 30%. En règle générale, il s’agit de remplir de graisse tous les espaces entre les billes d’un côté du roulement.

Lorsque les températures élevées deviennent un problème constant, elles peuvent entraîner une réduction du jeu des roulements et une détérioration de la précision de fonctionnement et du lubrifiant. Ces facteurs se traduisent par une réduction de la durée de vie d'un roulement, raison pour laquelle il est essentiel de prendre en compte l'effet de l'augmentation de la température lors du processus de sélection du roulement. Les utilisateurs peuvent envisager des graisses «techniques» haut de gamme pouvant fournir des températures plus élevées et une durée de vie plus longue