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Doublez sans frais la vie de vos courroies. Impossible ?

À la suite d’une inspection des roulements d’un ventilateur d’un de mes clients, je lui offre de vérifier sa transmission à courroies.

« Sans frais mon inspection. »

« Merci, mais ce n’est pas nécessaire, les courroies roulent sans problème. »

« Et à quelle fréquence les changez-vous ? »

« Humm…Une fois par année, peut-être…à peu près aux 5 000 heures ».

« Saviez-vous que bien entretenues, les courroies peuvent parfois durer plus de 10 000 heures ? »

Les courroies trapézoïdales (courroie en « V ») sont une composante qui trahit bien ses faiblesses. Sa capacité de transmettre la puissance tout en glissant, d’accommoder un désalignement des poulies et, une usure marquée de celle-ci, fait en sorte qu’un rendement pauvre passe souvent inaperçu. Elle demeure souvent, malgré tous ces problèmes, silencieuse à l’égard de ses besoins. Si la courroie ne résistait pas à ces mauvaises conditions, il est probable que beaucoup plus de considération y serait donnée.

Le principe

La courroie trapézoïdale transmet sa puissance par l’entremise de la friction entre ses parois et celles des poulies. Dans des conditions idéales, ce mode de transmission limite le glissement à 3 % entre les éléments. Cette mécanique, par laquelle est transmise la force, a l’avantage de permettre à la courroie de glisser quand elle subit des chocs et de se déformer quand les poulies ne s’enlignent plus. Sans cet accommodement, il est tout probable que la courroie aurait autrement sectionné. Le désavantage est que l’efficacité de la transmission dépend beaucoup de la tension de la courroie et du bon contact de celle-ci avec les poulies.

Le problème

Si la tension est trop basse ou le contact avec la poulie ne se fait pas bien, l’efficacité de la transmission diminue de façon importante. De 3 % de perte en condition idéale, la transmission peut rapidement perdre 10 à 15 % de son efficacité si les critères d’opération ne sont pas maintenus. Il s’en suit que, plus la transmission glisse, plus rapidement se détérioreront les courroies et les poulies. Pour ceux qui s’imaginent simplement augmenter la tension d’installation, attention, car vos roulements risquent de nécessiter un changement plus fréquent dû à une charge plus élevée.

À l’installation

Une des causes principales de la réduction de la vie d’une courroie est une mauvaise installation. Un mécanicien qui vérifie la tension de sa courroie en la poussant simplement du pouce afin de la faire fléchir est peut-être plus loin du but qu’il ne se l’imagine. La distance entre les poulies, leur diamètre et le type de courroies ne sont que quelques facteurs qui influencent la tension nécessaire. Il est préférable de faire calculer ou d’obtenir à partir de tableaux la tension nécessaire et de se procurer un tensiomètre pour la vérifier. Ainsi, on ne devine plus. Une autre cause importante qui survient à l’installation est un manque à l’alignement. Tel que mentionné au début, les courroies trapézoïdales pardonnent beaucoup. La courroie peut accommoder jusqu’à 6 degrés de désalignement avant que n’apparaisse une instabilité. Par contre, les fabricants recommandent de limiter le désalignement à 0.5 degré, ce qui représente approximativement une divergence de 0.1 pouce sur une distance de 1 pied.

À l’usage

Il faut savoir qu’une usure prématurée des courroies n’indique pas nécessairement un problème d’installation. Dès les premières heures, les courroies s’installent et nécessitent un réajustement. En plus, la grande majorité des courroies trapézoïdales subissent une élongation à l’usure qui, sur une durée de vie normale, peut atteindre 3 %. Pour une courroie de 100 pouces de longueur, ceci représente 3 pouces d’élongation ou, en d’autres mots, un déplacement correctif des poulies de 1.5 pouce. Sans entretien régulier, il est évident que la vie des courroies sera diminuée de façon importante. Une autre cause à ne pas sous-estimer est l’usure des poulies. Il ne faut pas s’imaginer que même si, les poulies sont fabriquées d’acier et que les courroies sont en caoutchouc, les poulies seront épargnées d’une usure. J’ai souvent constaté une tension trop élevée des courroies qui cherche à compenser pour des poulies qui nécessiteraient d’être remplacées. Une simple vérification du doigt ou une jauge prévue à cet effet nous indique si les poulies doivent être remplacées. L’utilisation d’une poulie inadéquate résultera en une vie réduite des courroies et des des roulements de support des poulies.

Et encore

Il existe plusieurs autres raisons pour lesquelles une transmission à courroies ne fournira pas sa pleine performance. Une mauvaise conception telle que l’utilisation de poulies trop petites, d’un entre axes trop court ou d’une quantité insuffisante de courroies sont des problèmes communs. Une température au-dessus de 50 Celsius et la contamination en sont d’autres. Par contre, je mise souvent sur la tension et l’alignement. Ils sont les facteurs les plus souvent responsables des problèmes.

Que faire ?

Au moment de remplacer les courroies, la vérification du bon alignement des poulies et de leur usure est un incontournable. Les quelques minutes consommées par la vérification et la correction sont très rentables et faciles à dispenser. Par contre, l’ajustement de la tension des courroies entre les changements semble souvent problématique. Pourquoi arrêter un équipement pour vérifier quelque chose qui semble bien fonctionner ? Encore la courroie trahit sa faiblesse, la perte d’efficacité due à son élongation. L’installation d’un tendeur automatique redresse ce dilemme en s’assurant que la tension des courroies sera toujours à point malgré l’élongation de celles-ci. Aussi, sans avoir recours à un tendeur et sans avoir à augmenter son budget, il est possible d’installer des courroies qui s’étirent beaucoup moins. Récemment, le fabricant Gates a mis sur le marché une courroie en V sous le nom de Vextra avec une espérance de vie 33 % supérieure à celle de la génération précédente. Les nouveaux matériaux utilisés font aussi en sorte que la courroie voit beaucoup moins d’élongation que la majorité des courroies sur le marché.

Une autre solution

Depuis 15 ans, l’utilisation de courroies synchrones « Timing Belt » prend de l’ampleur. Originalement conçue dans les années 40 pour synchroniser les mouvements d’une machine à coudre, elle remplit maintenant plus que la simple exigence de synchronisme. Son principe de dents et de poulies crantées élimine les pertes dues au glissement. Cette transmission à contact positif en combinaison avec de nouveaux matériaux permet de transmettre de grandes puissances de façon très efficace. Ces courroies, telle que la Poly Chain GT2 de la compagnie Gates, utilisent des cordes de matériaux qui n’étirent presque pas, sinon pas du tout. Les bénéfices sont évidents, aucun ajustement après l’installation initiale et une efficacité de 97 %. Non seulement on réduit les besoins d’entretien tout en réduisant la fréquence des changements de courroies, mais on réduit aussi la facture électrique. C’est une solution très écologique !

Pour conclure

Si quelqu’un vous offre une inspection gratuite, je vous recommande d’accepter, car les résultats pourraient vous surprendre.

Vous pouvez joindre Ken Yamasaki, conseiller technique chez
General Bearing Service au (514) 527-4513 ou par courriel : ken@gbs.ca

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