Causes et contre-mesures des défaillances des courroies de distribution dans les machines industrielles

Qu'est-ce qu'une défaillance de la courroie de distribution ?

Les courroies de distribution ont la capacité de transmettre la puissance de manière synchrone. Par conséquent, non seulement l'incapacité à transmettre la puissance, mais aussi la perte de cette transmission synchrone sont considérées comme une défaillance. Dans le premier cas, on parle de « rupture » et dans le second, d'« écaillage des dents ».

Rupture Écaillage des dents

À cela s'ajoutent d'autres problèmes tels que l'usure des dents de la courroie, et les fissures qui apparaissent à la base des dents ou à l'arrière de la courroie. Il s'agit toutefois de stades intermédiaires pouvant entraîner une rupture ou un écaillage des dents. Autrement dit, l'usure progressive des dents ou l'apparition de fissures à la base des dents ou à l'arrière de la courroie peut entraîner des défaillances plus graves, telles que la rupture ou l'écaillage des dents.

Causes de défaillance de la courroie de distribution

Voici les causes de défaillance de la courroie de distribution.

(1) Qu'est-ce que la « rupture » de courroie ?

Les causes directes de la « rupture » de la courroie sont « des dommages excessifs au cordon » et « une résistance insuffisante du cordon ». Voici quelques-uns des facteurs qui peuvent être à l'origine de chacun de ces problèmes.

➀ Facteurs de « dommages excessifs au cordon »
・Lorsque le saut de dent se répète en raison d'une surcharge
・Lorsqu'une surcharge ou un saut de dent se produit de manière répétée en raison d'un arrêt soudain (charge de choc)
・Sauts répétés de dents dus à une tension insuffisante
・Lorsque la poulie monte sur la bride de poulie en raison d'un réglage d'alignement insuffisant

2. Facteur « Résistance insuffisante du cordon »
・Lorsque le diamètre minimum de la poulie est inférieur au diamètre minimum de la poulie spécifié
・Lorsque les charges multiaxiales ne sont pas prises en compte lors de la conception
・Lorsque la vitesse est supérieure à la vitesse utilisée dans le calcul de conception
・Lorsqu'elle est utilisée dans un environnement où la ceinture est directement exposée à l'eau ou dans un environnement à forte humidité (*dans le cas d'un cordon en verre)

(2) Qu'est-ce que l'« écaillage des dents » dans la courroie ?

L'écaillage des dents des courroies se manifeste par des fissures à la base, l'usure des dents et l'usure de la partie inférieure des dents. Les facteurs à l'origine de chacun de ces phénomènes sont listés ci-dessous.


            Root crack of timing belt image
Causes des fissures des racines (*1)

(*1... Fait référence aux fissures qui se produisent à la base des dents de la courroie)

・Lorsque les dents sautent à plusieurs reprises en raison d'une surcharge
・Si une surcharge répétée ou un saut de dent se produit en raison d'un arrêt soudain (charge de choc)
・Lorsqu'une courroie qui n'est pas conçue pour un environnement à haute température est utilisée dans un environnement à haute température
・Lorsque le diamètre de la poulie du galet arrière est inférieur à celui utilisé dans le calcul de conception


            Tooth wear of timing belt image
Causes de l'usure des dents (*2)

(*2...les dents de la courroie sont usées et s'usent)

・Lorsque le nombre de dents engrenées entre la poulie et la courroie est faible, la charge sur chaque dent de la courroie est trop élevée.
・Lorsque la tension de la courroie est insuffisante
・Lorsque la surface de la poulie est rugueuse
・Lorsque de la poussière est emprisonnée dans la courroie


            Tooth bottom abrasion of timing belt image
Causes de l'abrasion du fond des dents (*3)

(*3...Usure du bas des dents de la courroie)

・Lorsque la pression sur la surface inférieure de la dent est élevée en raison d'une tension excessive
・Lorsque la surface de la poulie est rugueuse
・Lorsque de la poussière est emprisonnée dans la courroie

Contre-mesures contre la défaillance de la courroie de distribution

Cette section présente les contre-mesures dans diverses causes et cas de défaillance de la courroie de distribution.

Causes et cas d'échec
contre-mesure
・Accélération soudaine (surcharge)
・Surcharges répétées et sauts de dents dus à des arrêts brusques (charge de choc)

・Il est recommandé d'utiliser des ceintures à charge plus élevée.
Ceptor™-X
(Courroies STS de qualité supérieure avec cordons en fibre de carbone pour une utilisation intensive)

・Pression élevée sur la surface de la racine de la dent en raison d'une tension excessive
・Sauts de dents répétés en raison d'une tension insuffisante

・Effectuez régulièrement une gestion de la tension avec une tension correcte.
▷ Capteur d'accélération TENSION MASTER™ Type
Tensiomètre de type crayon

・Calculez la tension correcte.
Programme de soutien à la conception de courroies industrielles

・Montée répétée sur la bride de la poulie en raison de l'alignement ・Améliorer l'alignement.

・Le diamètre de la poulie est inférieur au minimum spécifié
・Plusieurs arbres sont utilisés
・Utilisation excessive de la vitesse
・Le diamètre de la poulie de renvoi arrière est petit
・Le nombre de dents engrenées entre la poulie et la courroie est faible

・Resélectionnez les ceintures appropriées.
Programme de soutien à la conception de courroies industrielles
・Utilisation en environnement humide
(*En cas de cordon de verre)
・Utilisation de courroies de distribution avec des fils à âme en aramide et en carbone offrant une excellente résistance à l'humidité et à la chaleur au lieu de fils à âme en verre.
Cliquez ici pour rechercher des produits de courroies industrielles adaptés.
・Lorsque le nombre de dents engrenées entre la poulie et la courroie est trop petit et que la charge par dent est trop élevée. ・Augmenter la largeur de la courroie ou refaire la sélection de la courroie
Programme de soutien à la conception de courroies industrielles
・Surface de poulie rugueuse ・Remplacer les poulies
Poulies STS・Poulies TL STS (type à douille)
Poulies STS avec Ban-Lock
・La poussière s'incruste dans la poulie ・Installez un cache-poussière pour empêcher la poussière de pénétrer sur la courroie.

En surveillant l'état d'une courroie, il est possible d'identifier les signes d'usure et d'en déduire les causes potentielles de défaillance. Prendre des mesures proactives en fonction de ces observations peut contribuer à prévenir les dommages prématurés et à prolonger la durée de vie de l'équipement.

Il est important de garder à l'esprit que les courroies sont des consommables. Avec le temps, elles se dégradent naturellement et des problèmes tels que la rupture ou la perte de dents peuvent survenir en fin de vie. Pour éviter les arrêts imprévus des équipements dus à une défaillance soudaine des courroies, il est essentiel de les remplacer avant que de tels problèmes ne surviennent.

Des inspections visuelles régulières sont fortement recommandées pour détecter les premiers signes de détérioration, notamment les fissures radiculaires, l'usure superficielle et l'usure à la base des dents. Chez Bando Chemical Industries, nous fournissons des recommandations de remplacement basées sur la progression de ces indicateurs d'usure. Le calendrier de remplacement est classé « C » dans le tableau ci-dessous, ce qui sert de référence pour déterminer le calendrier d'entretien approprié.

Fissures à l'arrière de la ceinture Fissures dans la toile de la dent antérieure Fissures dans le caoutchouc à la base des dents Usure de la toile
UN Longueur minimale de fissure inférieure à 3 mm. Toile à la base des dents ébouriffée et blanchie. Toile à la base des dents ébouriffée et blanchie.
B

Fissures de plus de 3 mm de longueur et inférieures à la largeur totale de la courroie

Une partie du fil de trame (longueur de la ceinture) est coupée. Certains fils de chaîne (dans le sens de la largeur de la ceinture) étaient exposés.
C Fissures atteignant toute la largeur de la ceinture à un endroit donné La toile au niveau des dents a été coupée sur plus de la moitié de la largeur totale de la ceinture. Fissures microscopiques dans le caoutchouc de la racine. Fils de chaîne complètement exposés.
D La fissure s'étendait sur toute la largeur et progressait en direction des câbles de tension. La toile au bas des dents coupe toute la largeur de la ceinture. Fissures dans le caoutchouc de la dent sur plus de la moitié de la largeur de la dent Le caoutchouc et le cordon ont commencé à être exposés.
E Une partie du caoutchouc arrière s'est détachée et est tombée. Dents ébréchées (dents manquantes ou manquantes) Dents ébréchées (dents manquantes ou manquantes) Caoutchouc et cordon exposés sur toute la largeur de la ceinture.

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