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Concasseurs et convoyeurs : accouplement à ressort serpentin ou accouplement à engrenages ?
Réponse rapide : déterminez si l’amortissement des chocs ou la transmission d’un couple élevé est prioritaire
Pour réduire l’incidence des démarrages, des inversions ou des chocs causés par les matériaux sur le réducteur, comparez en priorité l’accouplement à ressort serpentin. À basse vitesse, sous un couple élevé, avec un encombrement radial réduit et une lubrification fiable sur site, étudiez d’abord l’accouplement à engrenages. Si l’équipement doit patiner ou se désaccoupler en cas de bourrage, aucun des deux ne peut remplacer un accouplement de sécurité ou un limiteur de couple.
Différences techniques entre les deux constructions
| Critère de comparaison | Accouplement à ressort serpentin | Accouplement à engrenages |
|---|---|---|
| Caractéristique principale | Le ressort se déforme dans les rainures dentées et amortit les torsions | L’engrènement intérieur-extérieur offre une capacité de charge élevée pour un volume donné |
| Objectif le mieux adapté | Atténuer les démarrages et les chocs brefs | Transmettre un couple élevé dans un espace restreint |
| Caractéristique de rigidité | Relativement plus souple | Relativement plus rigide ; l’amortissement ne doit pas être son principal argument |
| Points de maintenance | Ressort, carter, rainures dentées et lubrification | Flancs de denture, joints, carter et lubrification |
| Indices de défaillance | Rupture du ressort, empreintes dans les rainures dentées, projection de graisse par le carter | Usure dissymétrique des flancs, piqûres, fuite de graisse aux joints, jeu croissant |
| Limites communes | Tous deux exigent un bon alignement ; la plupart des constructions doivent être lubrifiées conformément aux prescriptions ; les modèles courants ne sont pas des dispositifs de déclenchement en surcharge |
Ce tableau aide uniquement à restreindre le choix. Il ne remplace pas la vérification, pour une taille précise, du couple nominal, de la vitesse admissible, de l’alésage d’arbre maximal et du désalignement admissible.
Concasseur : identifiez d’abord l’origine des chocs et les conséquences d’un bourrage
Les profils de charge diffèrent entre les concasseurs à mâchoires, à cône, à marteaux et à cylindres. Avant toute demande de prix, il faut répondre aux questions suivantes : l’alimentation est-elle régulière ? Le démarrage s’effectue-t-il en charge ? Que se passe-t-il lorsqu’un corps étranger pénètre dans la machine ? Quel niveau de protection intervient en cas de blocage ? Quelle est l’inertie du rotor ? Dans l’historique, la pièce endommagée était-elle l’accouplement, l’arbre ou le réducteur ?
Lorsque les chocs dus aux matériaux sont importants, mais que le couple normal reste prévisible, l’amortissement en torsion d’une construction à ressort serpentin mérite généralement une évaluation approfondie. Si l’accouplement se trouve sur une section d’arbre à basse vitesse et à couple élevé, si son diamètre extérieur est limité et si l’étanchéité comme la lubrification sont maîtrisées, une construction à engrenages peut être plus compacte. En cas de bourrages fréquents, il ne faut pas tenter de « résoudre » le problème en surdimensionnant indéfiniment l’accouplement : les dommages seraient simplement reportés sur des organes de transmission plus coûteux. Il convient de préciser s’il faut un couple de déclenchement défini, un signal de désaccouplement ou un réarmement manuel.
Convoyeur : démarrage en charge, freinage et inertie sont déterminants
La charge en régime établi d’un convoyeur à bande peut sembler régulière, mais un démarrage à pleine charge, une alimentation irrégulière, le blocage d’un tambour ou le freinage à l’arrêt génèrent des pointes brèves. Pour un convoyeur long ou à forte inertie, il faut également tenir compte de la rampe de démarrage et de la répartition de la charge entre les entraînements. Pour adoucir les démarrages en charge ou les chocs brefs, validez en priorité une construction à ressort serpentin. Sur la sortie d’un réducteur compact, à basse vitesse et sous forte charge, validez plutôt une construction à engrenages.
En présence d’un frein, indiquez séparément le diamètre de la roue de frein, la largeur de sa piste, sa position et l’espace de montage disponible. S’il existe un risque de retour en arrière, précisez aussi le dispositif antiretour et la logique de freinage ; l’accouplement ne doit pas être choisi sur la seule base de la puissance moteur.
Comparez les deux solutions avec le même jeu de données
Le couple de base se calcule selon `T = 9550P/n`, où la vitesse de rotation doit correspondre à la section d’arbre sur laquelle se trouve l’accouplement. Fournissez ensuite exactement les mêmes conditions de service pour les deux solutions candidates : mode de démarrage, charge de pointe, nombre de démarrages et d’arrêts par heure, inversion éventuelle, diamètre d’arbre et rainure de clavette, distance entre bouts d’arbre (DBSE), diamètre extérieur maximal, désalignement, environnement et périodicité de maintenance. La comparaison doit au minimum porter sur :
- le couple nominal et les critères de vérification des charges de courte durée ;
- la vitesse admissible, l’inertie de rotation et les éventuelles exigences d’équilibrage ;
- l’alésage d’arbre maximal, l’épaisseur de paroi du moyeu et les conditions de liaison par clavette ;
- le temps nécessaire à la dépose du carter, au graissage et au remplacement des pièces d’usure ;
- l’intervention requise après une défaillance : arrêt pour remplacer le ressort, inspection des flancs de denture ou dépose de l’ensemble complet.
Conditions inadaptées et décision sur site
Si le site ne peut pas contrôler régulièrement la lubrification et l’étanchéité, la forte capacité de charge de l’accouplement à engrenages ne justifie pas d’ignorer les contraintes de maintenance. Si la ligne d’arbres reste durablement désalignée, le ressort serpentin ne doit pas davantage servir de dispositif de correction. Lorsque des chocs anormaux et fréquents persistent, contrôlez d’abord l’alimentation, les roulements, les fondations et la logique de commande.
La demande de prix finale devrait comprendre un schéma simplifié de la transmission, le type d’équipement, la puissance moteur et la vitesse de rotation, le rapport de réduction, le matériau et son état maximal à l’alimentation, les conditions de démarrage en charge, l’historique des bourrages, le diamètre d’arbre et la rainure de clavette, l’espace de montage, des photos de l’accouplement existant et l’emplacement des ruptures antérieures. Le fournisseur pourra ainsi comparer les solutions avec les mêmes conditions aux limites, au lieu de recommander un modèle impossible à confronter aux autres.
Besoin d’une validation technique pour le choix ou le remplacement ?
Envoyez la puissance, la vitesse, les diamètres d’arbre, la rainure de clavette, les dimensions de montage, les plans ou des photos de l’ancienne pièce. Nous vérifions d’abord les conditions de service avant de confirmer le modèle et le devis.